انتخاب گیربکس کاهنده‌ مناسب

گیربکس کاهنده یک دستگاه انتقال‌دهنده ی مکانیکی است که موتور را به یک بار ورودی متصل می‌کند. این تجهیز را به نام گیربکس نیز می‌شناسند. این دستگاه کمک می‌کند که گشتاور و سرعت بین یک موتور و یک بار تنظیم شود. کاهنده‌های دنده از مجموعه‌ای از دنده‌ها ساخته شده‌اند. نسبت گیربکس کاهنده (نسبت تعداد دندانه‌ها بین شفت ورودی و شفت خروجی) به عنوان نسبت انتقال هم شناخته می‌شود.

ملاک انتخاب گیربکس کاهنده چیست؟

قبل از خریداری گیربکس کاهنده باید به چند نکته دقت داشته باشید.

این دستگاه به منظور تطبیق دادن مشخصه‌های (چرخش و سرعت) محور ورودی و خروجی یک مکانیزم مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین دلیل، شما باید گشتاور و سرعت چرخش را بدانید.

بنابراین بهتر است که در درجه ی اول درباره گشتاور دقت داشته باشید. یک کاهنده، گشتاور موتور شما را بالا می‌برد و باعث می‌شود عضوی که این گشتاور را دریافت می‌کند، تحت تاثیر یک گشتاور جدید بچرخد. تولیدکنندگان گیربکس کاهنده گاهی حداقل و حداکثر گشتاوری که هر یک از محصولات آن‌ها می‌تواند پشتیبانی کند را بر حسب نیوتن متر مشخص می‌کنند. مثلا گیربکس‌های سیاره‌ای مقدار گشتاور بالایی دارند.

گیربکس کاهنده Flender

 هدف دیگر استفاده از گیربکس کاهنده، کاهش سرعت موتور است، و پیشنهاد می‌دهیم که نسبت کاهش (reduction ratio) مطلوب خود را نیز در نظر داشته باشید.  با توجه به سرعت چرخش موتور، و با استفاده از نسبت کاهش، سرعت چرخش خروجی مشخص می‌شود. این اطلاعات نیز توسط سازندگان در صفحات معرفی محصولات آن‌ها مشخص می‌شود. سرعت چرخش بر حسب چرخش در دقیقه بیان می‌شود.

در آخر باید مشخص کنید که کدام نوع مونتاژ گیربکس کاهنده برای فرآیند شما مناسب است. شفت‌های ورودی و خروجی گیربکس کاهنده می‌توانند با توجه به هدف مورد نظر شما، هم‌محور (coaxial)، موازی و یا عمود بر هم باشند.

انواع مختلف

چهار نوع اصلی گیربکس کاهنده وجود دارد: سیاره‌ای (planetary)، حلزونی یا ورم (worm)، زنجیره‌ای (gear train)، مورب (bevel). هر گیربکس کاهنده مزایا و معایب خود را دارد. باید گزینه‌ای را انتخاب کنید که بیشترین همخوانی را با کاربرد شما داشته باشد.

مثلا اگر به دنبال کارایی بالا هستید، باید به جای گیربکس کاهنده مورب، گیربکس کاهنده سیاره‌ای را انتخاب کنید.

انواع اصلی گیربکس کاهنده:

٭ گیربکس کاهنده سیاره‌ای (Planetary).

٭ گیربکس کاهنده حلزونی (worm).

٭ گیربکس کاهنده زنجیره‌ای (gear train).

٭ گیربکس کاهنده مورب (bevel).

چه زمانی باید گیربکس کاهنده سیاره‌ای استفاده کنید؟

یکی از ویژگی‌های اصلی گیربکس کاهنده سیاره‌ای، مونتاژ هم‌محور آن است. این نوع مونتاژ به آن معناست که گیربکس کاهنده سیاره‌ای، ساختاری جمع و جور دارد.

مزایای گیربکس کاهنده سیاره‌ای عبارتند از اندازه‌ی جمع و جور، کارایی بالا، فضای آزاد کم، و گشتاور بالا به نسبت وزن. اما از طرف دیگر، طراحی پیچیده و پرهزینه‌ی آن، نیازمند نگهداری تخصصی است.

پیشنهاد می‌کنیم از گیربکس کاهنده سیاره‌ای برای عملیاتی که به شتاب قوی نیاز دارد (مانند رباتیک)، و نیز عملیاتی که سرعت کم اما گشتاور بالا دارد (مانند کوره‌های روتاری صنعتی) استفاده کنید. همچنین این نوع گیربکس کاهنده به طور گسترده در مراکز ماشین‌کاری و سایر ابزار ماشین‌ها، و ماشین‌آلات سیار به کار رفته در مصارف عمومی و کشاورزی کاربرد دارند.

گیربکس کاهنده سیاره‌ای Wittenstein

 مزایای اصلی:

• تا ۵۰ درصد گشتاور بیشتر از گیربکس‌های سیاره‌ای مشابه با دنده‌های تیغه‌ای (spur).
• توزیع بهتر بار، که باعث بالا رفتن عمر تجهیز می‌شود.
• عملیات بی‌صداتر.
• پس‌افت پایین که از ۲ قوس دقیقه فراتر نمی‌رود.

چه زمانی باید از گیبرکس کاهنده حلزونی (worm) استفاده کنید؟

گیربکس کاهنده حلزونی Dunkermotoren

 گیربکس کاهنده حلزونی (worm) دارای شفت ورودی و خروجی عمود بر هم است. معمولا از این مدل در عملیات‌هایی که نسبت انتقال بسیار بالایی نیاز دارند، استفاده می‌شود.

مکانیزم گیبرکس کاهنده حلزونی، برگشت‌ناپذیر است. به این معنی که چرخ حلزونی قادر نیست حلزونی را هدایت کند. مزیت این مکانیزم برگشت‌ناپذیر آن است که سطح امنیت سیستم را بسیار بالاتر می‌برد.

گیربکس‌های کاهنده حلزونی از گیربکس‌های کاهنده سیاره‌ای ارزان‌تر و بی صداتر هستند. این گیربکس‌ها لرزش ندارد، و به همین دلیل، صدای کمتری تولید می‌کنند و همچنین استفاده از آن راحت‌تر است.

هرچند، گیربکس‌های کاهنده حلزونی هم مانند گیربکس‌های کاهنده سیاره‌ای، به دلیل دارا بودن ساختار جمع و جور، به سرعت داغ می‌شوند. همچنین این گیربکس‌ها سطح عملکردی متغیری دارند. ولی شما می‌توانید عملکرد گیربکس کاهنده حلزونی خود را با ترکیب کردن آن با انواع دیگر گیربکس‌ها و زنجیره دنده‌ها، بهبود بخشید.

پیشنهاد می‌دهیم این نوع تکنولوژی را برای نوارهای نقاله، وینچ‌ها و جابه‌جا کردن انتخاب کنید.

بیشتر بخوانید: انتخاب دستگاه جوشکاری لیزری

بیشتر بخوانید: انتخاب سنسور سطح مناسب

بیشتر بخوانید: راهنمای انتخاب چرخ صنعتی (Caster)

گیربکس کاهنده زنجیره‌ای Flender

 چه زمانی باید از گیربکس کاهنده زنجیره‌ای (gear train) استفاده کنید؟

گیربکس کاهنده زنجیره‌ای (gear train) با شفت‌های موازی، معمولا برای کاربردهایی مثل نقاله‌ها که به نیروی زیادی احتیاج دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سادگی تکنولوژی آن ها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های نگهداری می‌شود. به‌علاوه، این گیربکس‌های کاهنده، سطح کارکرد بالایی (نزدیک به ۱) دارند.

همچنین این نوع گیربکس، نسبت کاهش (reduction ratio) کمی به ازای هر زنجیره (gear train) دارد.

گیربکس کاهنده مورب MOTOVARIO

 چه زمانی باید از گیربکس کاهنده مورب (bevel) استفاده کنیم؟

ویژگی اصلی گیربکس کاهنده مورب، میل‌لنگ زاویه‌دار آن است، که به مصرف‌کننده این امکان را می دهد که سیستم چرخش دستگاه را تغییر دهد. این ویژگی باعث می‌شود بتوانید سیستم چرخش عرضی را به سیستم چرخش طولی تغییر دهید.

گیربکس‌های کاهنده مورب، ساختار جمع و جوری دارند. همچنین این گیربکس‌ها مستحکم هستند و قادرند نیروی زیادی را مدیریت کنند. بنابراین اگر به گشتاور بالا نیاز دارید، پیشنهاد می‌کنیم این تکنولوژی را انتخاب کنید. استحکام دندانه‌های این نوع گیربکس، این امکان را می‌دهد که آن را با موتورهای سه فاز ناهمگام و یا سرووموتورهای همگام یا ناهمگام استفاده کنید.

گیربکس‌های کاهنده مورب بی‌صدا هستند و استفاده از آن ها خوشایند است. به علاوه، این نوع گیربکس سطح عملکرد بالایی داشته و کم‌مصرف است. اما باید بدانید که سطح عملکرد آن‌ها از گیربکس‌های کاهنده سیاره‌ای کمتر است. ضمنا این گیربکس‌ها بسیار گران قیمت بوده و نگهداری از آن‌ها دشوار است.

گیربکس‌های کاهنده مورب معمولا برای نقاله‌های پرقدرت مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما می‌توان از آن‌ها برای ماشین‌آلات سیار مورد استفاده در کارهای کشاورزی یا عمومی نیز از بهره برد.

چگونه ابعاد را محاسبه کنیم؟

به منظور محاسبه‌ی ابعاد باید شفت مناسب را انتخاب کنید. سه وضعیت مختلف برای شفت‌ها وجود دارد: قائم، هم‌محور و موازی.

اگر شفت قائم باشد شفت های ورودی و خروجی بر هم عمود هستند. این حالت معمولا در گیربکس‌های کاهنده حلزونی و گیربکس‌های کاهنده مورب وجود دارد. شفت قائم در نصب‌های صنعتی و پل‌های دیفرانسیل خودرو نیز به‌کار گرفته می‌شود.

اگر گیربکس کاهنده، شفت هم محور داشته باشد، شفت‌های ورودی و خروجی در یک راستا هستند. این حالت برای گیربکس‌های سیاره‌ای یا گیربکس‌های کاهنده مورد استفاده در موتورها و موتورهای توربوپروپ صنایع هوانوردی به کار می‌رود.

اگر گیربکس دارای شفت موازی باشد، شفت‌های ورودی و خروجی موازی هستند.

 ترند : گیربکس کاهنده مغناطیسی

گیربکس کاهنده مغناطیسی را می‌توان جایگزین گیربکس‌های مرسوم کرد و بدین صورت می‌توان، با استفاده از جاذبه‌ی مغناطیسی به جای اتصال فیزیکی بین قسمت‌های متحرک، سبب افزایش سرعت و گشتاور شد. ولی مونتاژ پیچیده، وزن زیاد و گشتاور کم، سرعت جایگزینی این تکنولوژی مغناطیسی را کم کرده است.

دنده‌های مغناطیسی نیاز به روغن‌کاری ندارند و همین امر هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد. وقتی نیازی به روغن‌کاری نباشد، کار در دماهای بسیار بالا امکان پذیر می شود. ( تا به حال در دمای ۲۰۰- درجه سانتی‌گراد تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد آزمایش شده است.)

این مزایا به ویژه برای فرآیندهای با هزینه‌ی نگهداری بالا و برای کار در شرایط محیطی دشوار مثل ماهواره‌ها و سایر وسایل هوانوردی، مطلوب هستند.

میزان استفاده، خوردگی و استهلاک، سه عامل هستند که عمر و کارکرد اجزای مکانیکی و سیستم‌های فنی را کاهش می‌دهند. عدم وجود اصطکاک در گیربکس‌های کاهنده مغناطیسی، نه تنها جلوی استهلاک سیستم را می‌گیرد، بلکه اثر مثبتی هم روی طول عمر مفید تجهیز می‌گذارد. این امر نقشی مستقیم و کلیدی در مکانیزم‌های نگهداری که به سادگی قابل جایگزینی نیستند، دارد.

در روش‌های انتقال مرسوم، مواد جدا شده از روی سطح ساییده شده را نمی‌توان به راحتی جدا کرد، و همین می‌تواند منبع اصلی آلودگی باشد. برای تجهیزاتی که امکان نگهداری مستمر ندارند، آلودگی مشکلی بسیار جدی محسوب می‌شود.

مزایای گیربکس مغناطیسی:

٭ عدم نیاز به روغن کاری.

٭ عدم فرسایش.

٭ عدم خردشدگی.

بیشتر بخوانید: انتخاب ماشین فرز مناسب

بیشتر بخوانید: انتخاب ولو (شیر صنعتی) مناسب