ماشینهای ساده وسایلی هستند که بدون تغییر در مقدار کار،انجام آن را آسان می کنند و یا به تعریف دیگر
اینگونه وسایل انسان را قادر می سازد که به کمک نیروی کم اجسام سنگین تری راجا بجا کند مانند:
اهرمها – قرقره ها -جرثقیل ها – چرخدنده ها و….
چون برای اثبات روابط اصلی ماشینهای ساده ؛از تساوی کار صحبت می شود لذا ابتدا کار را تعریف می کنیم:
تعریف کار»
هرگاه نقطه در اثر نیرویی تغییر مکان پیدا کند می گوییم کار انجام شده است. بنابراین برای انجام کار نیاز به
دو عامل نیرو( F ) و تغییر مکان ( S ) می باشد:
( کار ) W = F × S
تعریف نیرو»
نیرو عاملی است که باعث حرکت ،تغییر حرکت و یا تغییر فرم در اجسام می گردد.
اجسام مختلف و قطعات ماشین آلات ممکن است در آن واحد تحت تاثیر نیروهای مختلفی قرار گیرند
که مقدار ، امتداد جهت و نقطه اثر آنها با هم متفاوت باشد. در اینگونه موارد از ترکیب آنها نیروی معادلی
بدست می آورند که به تنهایی بتواند اثر همه نیروها را داشته باشد این نیرو را نیروی برآیند می نامند.
گشتاور»
نیرویی که بخواهد قطعه ای را حول محوری بگرداند در آن قطعه تولید گشتاور می نماید.
با توجه به اینکه مقدار کار ( W ) نیز از حاصل ضرب مقدار نیرو در تغییر مکان بدست می آید لذا گشتاور و کار
می توانند واحد مشترک N.M را داشته باشند ولی بایستی توجه داشت که مقدار آنها در یک قطعه گردنده
مساوی نمی باشد بعنوان مثال در دستگاه لنگی که با نیروی ثابتی می گردد گشتاور ثابت مانده ولی مقدار کار به
نسبت مسافتی که نیرو طی میکند تغییر می یابد.
گیربکس ها که در زبان فارسی معادل آن “جعبه دنده “می باشد ماشینهایی هستند که بعد از موتور سر راه وسایل
صنعتی قرار می گیرند و می توان باکم و زیاد کردن نسبت توسط مکانیزم داخل گیربکس ،گشتاور مورد نیاز دستگاه
را بدست آورد.
گیربکس ها به دودسته هستند؛ دسته اول گیربکس های کاهنده و دسته دوم گیربکس های افزاینده.
دسته اول – گیربکسهای کاهنده»
این نوع گیربکسها بین محرک و متحرک قرار میگیرد و دور مورد نیاز را تأمین می کند و در تیپ های
مختلفی ساخته می شود.
الف ) گیربکس با چرخ دنده های ساده
ساده ترین سیستم درگیری دو محور موازی با استفاده از چرخ دنده های ساده امکانپذیر می باشد که
دنده کاملاً موازی در امتداد محور شفت می باشد و بیشترین کاربرد را در گیربکس های خودرو و
گیربکس های ماشینهای ابزار مانند تراش و فرز غیره را دارد. انتقال نیرو در دنده های ساده به صورت
سطح و خطی می باشد این نوع چرخ دنده ها در ابعاد مختلف با بالاترین کیفیت تولید می شود.
ب ) گیربکس با چرخ دنده های هلیکال
این نوع چرخ دنده ها از دسته چرخ دنده های مارپیچ است و انتقال نیرو در این دنده ها با حرکت یک
نقطه در امتداد سطح دنده انجام می شود کاربرد این نوع دنده ها به منظور کاستن صدا و درگیری نرم
چرخ دنده ها در سیستم های مختلف انتقال نیرو به کار می روند و می توانند در دورها وتوان های بالاتری
نسبت به دنده های ساده استفاده شوند. این گیربکس ها در تیپ های سری GHP -سریRAP-سری S1…..4 یا
گیربکس های هلیکال دنده مورب با بهره گیری از دستگاه های سنگ پروفیل دنده با کیفیت بسیار بالا تولید می شود.
ج ) گیربکس با چرخ دنده های جناغی
به منظور کاستن نیروی محوری اعمال روی شفت دنده ها و چرخ دنده های هلیکال و همچنین افزایش میزان
گشتاور انتقال یافته ،دنده های هلیکال به صورت متقابل به عنوان جناغی بکار می روند.این نوع دنده ها در
گیربکس های کاهنده پرقدرت مانند آسیاب های سیمان – ورودی خط فولاد و امثال آن بیشترین کاربرد را دارند.
د ) گیربکس با چرخ دنده های حلزونی
در حالاتی که میزان کاهش سرعت بالا بوده و همچنین فضا محدود می باشد و دو محور ورود و خروج در یک امتداد
نباشد از گیربکس های حلزونی VF و یا مرکب VF/VF که از چرخ دنده حلزون و پیچ حلزون استفاده می گردد.
ﻫ ) گیربکس با چرخ دنده اسپیرال ( مخروطی پیچ )
در گیربکسهایی که به منظور انتقال نیرو در محورها ،متعامد و غیر متعامد و متنافر نیاز به سیستم درگیری دنده ها
در دو سطح مورب بوده که توسط چرخ دنده های مخروطی مارپیچ ( اسپیرال ) و با دنده های هلیکال ترکیب شده
تامین می گردد این نوع گیربکس ها درسری K1…4 وBHP وB1..4و گیربکس های مخروطی هلیکال به بازار عرضه می گردد.
و ) گیربکس با چرخ دنده های خورشیدی
امروزه در صنایع سبک و سنگین برای کاهش و یا افزایش دور در صورت بالا بودن نسبت تبدیل و توان های بسیار
بالا در فضاهای محدود و راندمان بالای گیربکس ،از این نوع چرخ دنده ها استفاده می شود.چرخ دنده های
خورشیدی با قابلیت استفاده در دورهای بالا وتوان های بالا یکی از پرکاربردترین چرخ دنده ها در صنایع نوین
معرفی شده اند. این نوع گیربکس ها همراه با نوع چرخ دنده ها به صورت تک استیج و یا چند استیج طراحی
و تولید می گردد.
ز ) گیربکس فن برجهای خنک کن ( کولینک تاور )
در صنایعی که می بایست از فن های خنک کن آب مصرفی و کاهش حرارت چرخه تولید انرژی استفاده کرد
به منظور تأمین دور لازم جهت خنک کنندگی کافی از گیربکس های مخصوصی به نام گیربکس های فن برجهای
خنک کن ( کولینگ تاور ) استفاده می شود.
دسته دوم – گیربکس های افزاینده
در صنایع کشور بخصوص صنایع نیروگاهی و صنایع پالایشگاهی و صنایع پتروشیمی و غیره نیاز به گیربکس های
پر دور بالا می باشد که آنها گیربکس های افزاینده نامیده می شوند.
منابع:
گروه فنی خودرو گراف
خبرنگاران جوان
