گیربکس هلیکال چه نقشی در صنایع دارد؟

کاربرد گیربکس هلیکال اگرچه گسترده است، اما برخی موارد آن، شاخص‌تر است. گیربکس‌های هلیکال از جمله انواع گیربکس صنعتی هستند و معمولاً در ماشین‌هایی استفاده می‌شوند که سرعت بالایی دارند (مثل ماشین‌آلات صنعت هتل‌داری و پذیرایی) یا نیاز است صدای کمی تولید کنند (صنایع خودرو یا تهویه مطبوع). این گیربکس‌ها همچنین در ماشین‌هایی استفاده می‌شوند که در آنها انتقال گشتاور بالا در امتداد محورهای موازی مورد نیاز است.

در این مقاله پس از معرفی مفهوم و انواع گیربکس، کاربرد گیربکس هلیکال و مزایای آن را برمی‌شماریم. با ما همراه باشید.

کاربرد گیربکس هلیکال

مفهوم گیربکس و انواع آن

چرخ‌دنده‌ها جزو ضروری بسیاری از ماشین‌ها و موتورها هستند. برای مثال آنها با کاهش دنده و تنظیم جهت چرخش شافت به سمت چرخ‌های عقب خودرو، به افزایش گشتاور خروجی کمک می‌کنند. دو یا چند چرخ‌دنده که پشت سر هم با هم کار می‌کنند، گیربکس (Gearbox) نامیده می‌شود.

انواع مختلفی از گیربکس مانند گیربکس‌های اسپرو (دنده ساده)، هلیکال، مخروطی، حلزونی و غیره وجود دارد که هر یک از آنها نقش مهمی در کاربردهای صنعتی مختلف ایفا می‌کنند.

در میان آنها، گیربکس هلیکال به نرمی و بدون ایجاد سر و صدا کار می‌کند؛ واقعیتی که همگی فروشندگان گیربکس به آن اعتراف می‌کنند. گیربکس‌های اسپرو نسخه ابتدایی گیربکس‌ها محسوب می‌شوند؛ درحالی‌که انواع هلیکال، نسخه پیشرفته هستند.

به دلیل این‌که دندانه‌های گیربکس هلیکال به شکل اجزایی از یک مارپیچ طراحی شده‌اند، صدای کمتری دارند. چرخ دنده‌ها استوانه‌ای هستند و دندانه‌های آنها موازی با محور چرخشی نیست، بلکه زاویه‌دار است. این سبب می‌شود که در شروع چرخش، دو دندانه به‌تدریج شروع به درگیرشدن کنند. این درگیرشدن، از انتهای یکی از دندانه‌ها شروع می‌شود و درحالی‌که چرخ دنده می‌چرخد، تماس را حفظ می‌کند. زاویه مارپیچ معمولاً بین 15 تا 30 درجه است. محدوده عادی نسبت اندازه دنده‌ها به هم، 3:2 تا 10:1 است. گیربکس‌های هلیکال، مقدار زیادی نیروی رانش تولید می‌کنند. با این حال، آنها تنها می‌توانند بار رانش را با کمک یاتاقان‌ها یا یک روان‌کننده خاص حفظ کنند. کاربرد گیربکس هلیکال، در عملکردهایی که مداوم هستند و شرایط عملیاتی سختی دارند، بسیار مناسب است.

 

چرخدنده هلیکال و ساده

این گیربکس‌ها را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: گیربکس‌هایی که نیرو را بین شافت‌های موازی انتقال می‌دهند و گیربکس‌هایی که نیرو را بین شافت‌های غیرموازی انتقال می‌دهند (گیربکس‌های محوری).  گیربکس‌های هلیکال در صنایع کوچک و بزرگ بسیار محبوب هستند.

کاربرد گیربکس هلیکال

انتخاب گیربکس مناسب، تا حد زیادی به نیاز مصرف‌کننده بستگی دارد. اگر هدف کاهش صدا است، کاربرد گیربکس هلیکال بیشتر از نوع اسپرو است. در این گیربکس‌ها، چرخ‌دنده با سرعت متوسط ​​و بالا کار می‌کند و صدا را کاهش می‌دهد.

کاربرد گیربکس هلیکال در صنایع مختلف گسترده است. آنها به دلیل کاهش نویزی که ارائه می‌دهند، معمولا مورد توجه قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، در صنعت خودرو، از این گیربکس‌ها برای سرعت‌های بالا استفاده می‌شود. حتما متوجه شده‌اید که صدای خودرو، وقتی دنده عقب می‌روید خیلی بیشتر است. دلیل آن این است که از گیربکس اسپرو یاد دنده ساده برای دنده عقب استفاده می‌شود. این درحالی است که کاربرد گیربکس هلیکال برای حرکت خودرو رو به جلو است و از این رو صدای آن به میزان قابل توجهی کم است.

با این حال، اگر فضا و وزن محدودیت دارد، گیربکس اسپرو مناسب‌تر است.

گیربکس‌های هلیکال علاوه بر صنعت خودروسازی، در صنایع نساجی، پلاستیک و مواد غذایی نیز کاربرد دارند. آنها همچنین جزو جدایی‌ناپذیر تسمه نقاله، دمنده، آسانسور، کمپرسور و کاتر هستند. ظرفیت تقسیم بار موثر بین دندانه‌های یک گیربکس هلیکال باعث شده است که به طور گسترده ای در کارهای سنگین مثل خاک‌برداری، کود و صنایع چاپ مورد استفاده قرار بگیرند.

به طور کلی می‌توان گفت کاربرد گیربکس هلیکال در صنایع زیر بیشتر است:

  • صنایع چاپ
  • جابجایی خاک و کود
  • صنایع بندری و نیروگاهی
  • کارخانه‌های فولاد و نورد
  • صنایع نساجی
  • صنایع غذایی
  • صنایع پلاستیک
  • صنایع نفت
  • آسانسور، نوار نقاله، کمپرسور، دمنده و کاتر

کاربرد موتور گیربکس هلیکال در کانوایر

مزایا و معایب گیربکس هلیکال

مزایای استفاده از گیربکس هلیکال

دندانه‌های گیربکس هلیکال نسبت تماس بیشتری با هم دارند؛ زیرا دندانه‌های آن زاویه‌دار هستند و تماس تدریجی‌ با اصطکاک کمتر با یکدیگر برقرار می‌کنند. این گیربکس‌ها برای کاربردهایی که نیاز به سکوت دارند یا آنهایی که به لرزش حساس هستند، عالی هستند. در عین حال، گیربکس هلیکال می‌تواند مقدار زیادی نیرو را منتقل کند. البته، نکته منفی این ماجرا این است که برش دنده، به دلیل طراحی پیچیده دشوارتر است.

گیربکس هلیکال دوگانه نیز وجود دارد که بسیار شبیه گیربکس هلیکال عادی است، اما با دو ردیف دندانه‌های کنار هم با جهت‌های مخالف. این گیربکس‌ها مزایای بیشتری نسبت به انواع استاندارد ارائه می‌دهند، اما ساخت آنها حتی دشوارتر است. گیربکس هلیکال دوگانه به دلیل شباهت دندانه‌های V شکل آن به استخوان‌های شاه ماهی، به گیربکس شاه ماهی نیز معروف است. به طور کلی مزایایی که کاربرد گیربکس هلیکال به دنبال دارد شامل موارد زیر هستند:

  • عملکرد یکنواخت به دلیل درگیری تدریجی دندانه‌های زاویه‌دار گیربکس مارپیچ
  • گیربکس‌های هلیکال ماندگاری بالایی دارند و برای کاربردهایی که شامل بارهای زیاد هستند، مناسب‌ هستند. شما می‌توانید دلیل خرابی گیربکس‌های صنعتی را در این مقاله بخوانید.
  • این نوع گیربکس می‌تواند قدرت و حرکت را بین محورهای زاویه راست یا موازی هدایت کند.
  • به دلیل توزیع بار بین دندانه های متعدد، ساییدگی و پارگی کاهش می‌یابد.

معایب گیربکس هلیکال

  • گیربکس‌های هلیکال معمولاً هزینه ساخت بالاتری نسبت به انواع اسپرو دارند.
  • آنها به دلیل زاویه مارپیچ، نیروی رانش زیادی تولید می‌کنند که برای جذب و پشتیبانی از این نیرو نیاز به استفاده از یاتاقان‌های رانش وجود دارد.
  • اصطکاک بیشتر به دلیل عملکرد لغزشی نیاز به استفاده از روان‌کننده دارد.
  • این کنتاکت همچنین گرما تولید می‌کند که منجر به از دست دادن توان و کاهش راندمان می‌شود.

گیربکس های هلیکال شافت مستقیم

سخن آخر

گیربکس هلیکال یکی از انواع پیشرفته گیربکس است که دندانه‌های چرخ دنده‌های آن به شکل زاویه‌دار قرار گرفته‌اند و به همین دلیل در کنار تولید نیروی بیشتر، صدای کمتری تولید می‌کنند. کاربرد آن در صنایع خودرو سازی، چاپ و سایر صنایعی است که نیاز به عملکرد مداوم، بدون صدا و نرم دارند. در کنار مزایای بسیار، ساخت آنها سخت است و نیاز به یاتاقان‌های رانشی و روان‌کننده دارند. همچنین به دلیل تماس بیشتر، گرمای بیشتری تولید می‌کنند. به طور کلی می‌توان گفت مزایای این نوع گیربکس به مقدار زیادی بر معایب آن غلبه دارد.


کاربرد گیربکس هلیکال در کجاست؟

رایج‌ترین استفاده از گیربکس هلیکال در گیربکس های خودرو است. در صنایع مختلف، چرخدنده‌ها و گیربکس‌های هلیکال به دلیل کمتر بودن اصطکاک و سایش نسبت به سایر چرخدنده‌ها و در عین حال قابلیت انتقال مقدار قابل توجه نیرو، برای کاربردهای با سرعت بالا ایده آل هستند.

مزایای استفاده از گیربکس های هلیکال چیست؟

از آنجاییکه در این گیربکس‌ها دندانه‌ها به تدریج درگیر می‌شوند، چرخدنده‌های هلیکال عملکرد نرم‌تری داشته، بارهای ناگهانی را کاهش می‌دهند و نویز و لرزش کمتری ایجاد می‌کنند. همچنین گیربکس‌های هلیکال مقاومت و دوام بیشتری دارند.

بهره‌وری چرخدنده‌های هلیکال چقدر است؟

چرخدنده های هلیکال می‌توانند با سرعت خط گام بسیار بالا کار کنند و با حداکثر نسبت دنده‌ها تا 10:1 به راندمان بسیار بالاتری (94-98%) دست پیدا کنند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اسکرول به بالا