سلام به همه، اگر تا به حال به سراغ گیربکس ها رفته اید - چه یک متخصص تعمیر و نگهداری، یک مهندس طراحی، یا فقط کسی که سعی می کند سر خود را در مورد اینکه چرا گیربکس خار به روشی عمل می کند، بپیچید - احتمالاً اصطلاح "فاصله شعاعی" را شنیده اید. اما دقیقا چیست؟ و مهمتر از آن، چرا برای عملکرد گیربکس شما اهمیت دارد؟ به‌عنوان یک تامین‌کننده گیربکس که ده‌ها تماس در این مورد در طول سال‌ها داشته است، می‌خواهم آن را به زبان انگلیسی ساده، بدون اصطلاحات فانتزی که چشمان شما را خیره کند، شرح دهم.
ابتدا بیایید با اصول اولیه شروع کنیم: چرخ دنده خار دنده دندانه ای است که در انواع گیربکس ها می بینید، از آن جعبه دنده های کوچک در سیستم های نوار نقاله گرفته تا تنظیمات بزرگتر در خطوط بسته بندی. هنگامی که دو چرخ دنده در داخل یک گیربکس به هم متصل می شوند، دندانه های آنها خیلی محکم به هم قفل نمی شوند - یک شکاف کوچک بین آنها در جهت شعاعی وجود دارد (این جهت از مرکز دنده مستقیماً به سمت لبه آن است). آن شکاف؟ این فاصله شعاعی است. این یک فضای تصادفی و ساخته شده نیست. این یک اندازه گیری دقیق محاسبه شده است که از خرابی زودرس گیربکس شما جلوگیری می کند.
اجازه دهید یک تصویر بکشم تا این موضوع واقعی شود. تصور کنید دو چرخ دنده دوچرخه به هم متصل شده اند—اگر آن ها را آنقدر محکم فشار دهید که دندان هایشان بی وقفه ساییده شوند، سریع فرسوده می شوند، بیش از حد گرم می شوند و احتمالاً وقتی می خواهید رکاب بزنید، گیر می کنند. این دقیقاً همان چیزی است که اگر فاصله شعاعی کافی وجود نداشته باشد، اتفاق می افتد. اما اگر مقدار زیادی وجود داشته باشد، چرخ دنده ها تکان می خورند، آن همه صدای آزاردهنده ساییدن ایجاد می کنند و قدرت را به طور موثر منتقل نمی کنند. بنابراین این یک نقطه شیرین است، درست جایی که عملکرد و طول عمر به هم می رسند.
اکنون، ممکن است تعجب کنید که چگونه این فاصله را اندازه گیری می کنیم. بسیار کوچک است - ما در اینجا هزارم اینچ صحبت می کنیم. بیشتر اوقات، ما از یک گیج برای بررسی فاصله بین نوک دندانه یک چرخ دنده و ریشه (شیار بین دو دندان) چرخ دنده جفت هنگام چرخش استفاده می کنیم. برخی از مشتریان ما حتی از یک نشانگر موقعیت دیجیتال مکانیکی برای دریافت خوانش های فوق العاده دقیق استفاده می کنند - این ابزار به شما امکان می دهد این شکاف را تا کسری از یک هزارم اندازه گیری کنید، بنابراین دقیقاً می دانید که آیا مطابق با مشخصات هستید یا خیر. این بسیار بهتر از روش‌های قدیمی مانند سنج‌های حسگر است که اگر مراقب نباشید می‌تواند متناقض باشد.
صبر کنید، اما چرا این اندازه گیری برای انواع مختلف گیربکس های خار اهمیت زیادی دارد؟ بیایید در مورد تنظیمات مختلف صحبت کنیم زیرا فاصله شعاعی بر اساس کاری که گیربکس انجام می دهد تغییر می کند. به عنوان مثال، یک کاهنده چرخ دنده شفت موازی که ما عرضه می کنیم - این نوعی است که در حمل و نقل مواد رایج است، که در آن دو شفت در کنار هم قرار می گیرند. فاصله شعاعی در اینجا باید گشتاوری را که چرخ دنده ها کنترل می کنند در نظر بگیرد. اگر یک کاربرد با گشتاور کم باشد، فاصله می‌تواند کمی کوچکتر باشد، اما اگر تنظیمی با گشتاور بالا باشد، دنده‌ها زمانی که تحت بار هستند کمی منبسط می‌شوند، بنابراین برای جلوگیری از اتصال به کمی فاصله بیشتری نیاز دارید.
مثال دیگر: جعبه دنده کاهنده سرعت ما، که برای کاهش سرعت موتور برای چیزهایی مانند تسمه نقاله یا ماشین آلات بسته بندی استفاده می شود. در این موارد، فاصله شعاعی نیز در واکنش (مقدار کم بازی هنگام معکوس کردن جهت) نقش دارد. فاصله بسیار کم، و عکس العمل تقریبا صفر است، اما این به معنای اصطکاک بیشتر است. خیلی زیاد است، و وقتی موتور را روشن یا خاموش می کنید، با این تاخیر مواجه می شوید. این یک تعادل است و ما آن تعادل را بر اساس مشخصات برنامه ای که مشتریانمان به ما می دهند محاسبه می کنیم.
ممکن است فکر کنید، "آیا نمی توانم این را فقط هنگام نصب گیربکس تنظیم کنم؟" به نوعی، اما این چیزی است که ما در کارخانه تنظیم کرده ایم، زیرا ابزار و تخصص لازم را داریم تا از همان ابتدا آن را به درستی انجام دهیم. به عنوان مثال، خط گیربکس فلزی ما را در نظر بگیرید - چرخ دنده های فلزی شکل خود را بهتر از پلاستیک نگه می دارند، بنابراین فاصله شعاعی آنها سازگارتر است، اما همچنان باید تغییرات دما را در نظر بگیرید. اگر گیربکس در یک محیط گرم کار کند، فلز منبسط می شود، بنابراین برای توضیح آن باید کمی فاصله اضافی اضافه کنیم. اگر در جای سرد باشد، فلز جمع می شود، بنابراین می توانیم کمی کوچکتر شویم.
بیایید به این موضوع بپردازیم که وقتی ترخیص شعاعی خاموش است چه اتفاقی می‌افتد، زیرا در اینجاست که اکثر مشتریان ما با مشکل مواجه می‌شوند. اگر فاصله خیلی کم باشد، این اتفاق می افتد: دندانه های چرخ دنده به جای اینکه به آرامی بچرخند، شروع به ساییدگی روی یکدیگر می کنند. این گرما تولید می کند که در طول زمان مواد دنده را فرسوده می کند و منجر به خرابی زودرس می شود. ما مشتریانی داشتیم که گیربکس‌ها را پس می‌فرستند، زیرا صدای ناله‌ای بلند می‌کردند، و وقتی فاصله شعاعی را بررسی کردیم، نیمی از مشخصاتی بود که تعیین کردیم. آنها سعی کردند "همه چیز را سخت تر کنند" تا بازی را کاهش دهند، و این به شدت نتیجه معکوس داشت.
اگر فاصله بیش از حد بزرگ باشد، چرخ دنده ها تحت بار شروع به تکان خوردن می کنند. هنگامی که دندان ها به یکدیگر برخورد می کنند، ضربه ایجاد می شود، که منجر به شکستگی دندان ها و حتی شکستن چرخ دنده در طول زمان می شود. همچنین، قدرت در این لرزش از بین می‌رود—شما برای موتوری پول می‌دهید که قرار است X اسب بخار قدرت تولید کند، اما فقط Y را به نوار نقاله یا ماشین شما می‌رساند. این اتلاف انرژی است و هزینه های عملیاتی بالاتری را به دنبال دارد.
حال چگونه فاصله شعاعی مناسب را برای یک گیربکس خار خاص تنظیم کنیم؟ این کار با ماژول چرخ دنده (اندازه دندانه های چرخ دنده - ماژول بزرگتر به معنای دندانه های بزرگتر است، بنابراین فاصله احتمالی بیشتر)، فاصله مرکزی بین دو چرخ دنده، مواد چرخ دنده ها و بار کاربردی شروع می شود. برای خط گیربکس الکتریکی ما، که در انواع سیستم‌های خودکار استفاده می‌شود، ما از یک فرمول استاندارد استفاده می‌کنیم، اما آن را برای نیازهای هر مشتری تغییر می‌دهیم. اگر مشتری از گیربکس برقی خود برای یک ماشین مهر زنی سنگین استفاده می کند، ما فاصله را برای کنترل گشتاور و لرزش بالا تنظیم می کنیم. اگر برای یک بازوی رباتیک کوچک باشد، برای حرکت دقیق، عکس را کوچکتر خواهیم کرد.
همچنین باید اشاره کنم که فاصله شعاعی با فاصله انتهایی که همان شکاف در طول دندانه های چرخ دنده است متفاوت است. بسیاری از مشتریان جدید اینها را با هم ترکیب می کنند، بنابراین خوب است توضیح دهیم: شعاعی شکاف بین نوک و ریشه است، انتهای آن شکافی است که چرخ دنده را در امتداد شفت آن بلغزانید. هر دو مهم هستند، اما شعاعی است که بیشترین تاثیر را روی مش بندی دارد.
در طول سال‌ها، بسیاری از مشتریان را دیده‌ام که از بررسی فاصله شعاعی در طول تعمیر و نگهداری صرف‌نظر می‌کنند، و از اینجاست که مشکلات شروع می‌شود. حتی اگر گیربکس درستی داشته باشید، با گذشت زمان، سایش می تواند این شکاف را تغییر دهد. بنابراین ایده خوبی است که آن را در طول تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده بررسی کنید - هر 6 ماه تا یک سال، بسته به میزان سختی کار گیربکس. به این ترتیب، می توانید مشکلات را قبل از تبدیل شدن به خرابی های گران قیمت پیدا کنید.
بیایید در مورد یک مثال اخیر صحبت کنیم که برای من جالب بود. یک مشتری ماه گذشته تماس گرفت و گفت که خط نقاله آنها به دلیل گیرکردن گیربکس قطع شده است. یک تکنسین فرستادیم بیرون و وقتی فاصله شعاعی را بررسی کردیم، اساساً صفر بود. آنها سعی کرده بودند فاصله مرکز را تنظیم کنند تا مقداری عکس العمل برطرف شود، و آن را خیلی نزدیک کرده بودند. مجبور شدیم چند دندان دنده را عوض کنیم و فاصله را دوباره تنظیم کنیم، و حالا خط آنها دوباره روان است. اگر آنها فقط فاصله شعاعی را هنگام آخرین تعمیر و نگهداری بررسی می کردند، می توانستند از این خاموش شدن جلوگیری کنند.
بنابراین، برای یادآوری: فاصله شعاعی در گیربکس خار، شکاف کوچک بین دندانه های مشبک دو چرخ دنده است که در جهت شعاعی اندازه گیری می شود. برای جلوگیری از سایش، گرمای بیش از حد، واکنش معکوس و اتلاف برق بسیار مهم است. فاصله مناسب به نوع گیربکس، بار، محیط و کاربرد شما بستگی دارد. به‌عنوان تامین‌کننده گیربکس خار، ما محصولات خود را با این فاصله دقیق محاسبه‌شده می‌سازیم، اما این چیزی است که باید در طول تعمیر و نگهداری برای کارکرد گیربکس خود بررسی کنید.
اگر به دنبال یک گیربکس اسپار جدید هستید، یا اگر در مورد فاصله شعاعی گیربکس فعلی خود سؤالی دارید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. تیم ما می‌تواند به شما اطلاعات دهد که چه مشخصاتی برای برنامه شما کار می‌کند، و ما همه ابزارها و تخصص‌ها را داریم تا مطمئن شویم گیربکس شما درست تنظیم شده است. خواه به گیربکس کاهش دهنده شافت موازی، گیربکس کاهنده سرعت، گیربکس فلزی نیاز داشته باشید یا فقط باید در مورد اینکه چگونه نشانگر موقعیت دیجیتال مکانیکی می تواند در اندازه گیری ها کمک کند، بیشتر بدانید، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم. منتظر زمان خرابی نباشید - همین امروز تماس بگیرید تا در مورد نیازهای گیربکس خود صحبت کنید.
مراجع:
- Shigley، JE، و Mischke، CR (2001). راهنمای استاندارد طراحی ماشین (ویرایش دوم). مک گراو هیل.
- نورتون، RL (2011). طراحی چرخ دنده: محصولات، مواد و فرآیندها (ویرایش دوم). مطبوعات صنعتی.
- انجمن تولیدکنندگان دنده آمریکا (AGMA). (2020). استاندارد AGMA 2001-D04: دسته بندی دنده و کتابچه راهنمای بازرسی.
- Oberg, E., Jones, FD, Horton, HL, & Ryffell, HH (2016). کتابچه راهنمای ماشین آلات (ویرایش 30). مطبوعات صنعتی.
