تفاوت بین چرخ دنده های خار، حلزونی، مخروطی و کرمی چیست؟
در اینجا چند نوع اصلی از چرخ دنده های صنعتی و تفاوت آنها با یکدیگر آورده شده است.
چرخ دنده های صنعتی بخش مهمی از بسیاری از موتورها و ماشین ها هستند. چرخ دنده ها با کاهش دنده به افزایش گشتاور خروجی کمک می کنند و جهت چرخش را مانند شفت به چرخ های عقب وسایل نقلیه خودرو تنظیم می کنند. در اینجا چند نوع اصلی چرخ دنده و تفاوت آنها با یکدیگر آورده شده است.
Spur Gears
- چرخ دنده های حلزونی به دلیل پیچش زاویه ای که تماس آنی با دندانه های چرخ دنده ایجاد می کند، عملکرد نرم تری دارند.
- چرخ دنده های خار به صورت سری روی شفت های موازی نصب می شوند تا به کاهش دنده های زیاد دست یابند.
رایج ترین چرخ دنده ها چرخ دنده های خار هستند و به صورت سری برای کاهش دنده های زیاد استفاده می شوند. دندانه های چرخ دنده های خار مستقیم هستند
چرخ دنده های صنعتی حلزونی
- تصویر بالا دو پیکربندی مختلف برای چرخ دنده های مخروطی را نشان می دهد: دندانه های مستقیم و مارپیچی.
این چرخ دنده ها به دلیل نحوه تعامل دندانه ها در مقایسه با چرخ دنده های مارپیچی نرم تر و بی صداتر عمل می کنند.
دندانه های چرخ دنده های صنعتی مارپیچ با زاویه ای نسبت به صفحه چرخ دنده بریده می شوند. هنگامی که دو تا از دندان ها شروع به درگیر شدن می کنند، تماس تدریجی است – از یک انتهای دندان شروع می شود و با چرخش چرخ دنده به درگیری کامل، تماس حفظ می شود. محدوده معمولی زاویه مارپیچ حدود 15 تا 30 درجه است. بار رانش مستقیماً با بزرگی مماس زاویه مارپیچ تغییر می کند. مارپیچ رایج ترین دنده مورد استفاده در گیربکس است. آنها همچنین مقادیر زیادی نیروی رانش تولید می کنند و از یاتاقان ها برای کمک به تحمل بار رانش استفاده می کنند. می توان از چرخ دنده های حلزونی برای تنظیم زاویه چرخش 90 درجه استفاده کرد. هنگامی که بر روی شفت های عمود نصب می شود. محدوده نسبت دنده معمولی آن 3:2 تا 10:1 است
چرخدنده های مخروطی
چرخ دنده های مخروطی برای تغییر جهت چرخش شفت استفاده می شود. اینچرخ دنده های مخروطی دارای دندانه هایی هستند که به شکل مستقیم، مارپیچ یا هیپووئید در دسترس هستند. دندان های صاف دارای ویژگی های مشابه چرخ دنده ها هستند و همچنین در هنگام درگیر شدن تأثیر زیادی دارند. مانند چرخ دنده های خار، محدوده نسبت دنده معمولی برای چرخ دنده های مخروطی مستقیم 3:2 تا 5:1 است.
- سطح مقطع موتور در تصویر بالا نحوه استفاده از چرخ دنده های مخروطی مارپیچی را نشان می دهد.
دندان های مارپیچی مانند چرخ دنده های مارپیچ عمل می کنند. در مقایسه با دندان های صاف، لرزش و صدای کمتری تولید می کنند. دست راست مورب مارپیچ نیمه بیرونی دندان است که در جهت عقربه های ساعت از صفحه محوری حرکت می کند. دست چپ اریب مارپیچ در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت می کند. محدوده نسبت دنده معمولی 3:2 تا 4:1 است.
چرخ دنده های صنعتی هیپوید نوعی چرخ دنده مارپیچی هستند که شکل آن به جای شکل مخروطی، یک هیپربولوئید گردان است. چرخ دنده هیپووئید، پینیون را خارج از محور به چرخ دنده حلقه یا چرخ تاج قرار می دهد. این به پینیون اجازه می دهد تا قطر بیشتری داشته باشد و سطح تماس بیشتری را فراهم کند.
پینیون و چرخ دنده اغلب همیشه در مقابل یکدیگر قرار دارند و زاویه مارپیچ پینیون معمولاً بزرگتر از زاویه چرخ دنده است. دنده های هیپووئید به دلیل داشتن نسبت دنده های بزرگ در انتقال قدرت استفاده می شوند. محدوده نسبت دنده معمولی 10:1 تا 200:1 است.
چرخدنده های کرم
- مقطع مدل یک قرارگیری و استفاده معمولی از چرخ دنده حلزونی را نشان می دهد. چرخ دنده های حلزونی دارای مکانیزم ایمنی ذاتی در طراحی خود هستند زیرا نمی توانند در جهت معکوس عمل کنند.
چرخ دنده های حلزونی در کاهش دنده های بزرگ استفاده می شوند. محدوده نسبت دنده 5:1 تا 300:1 معمولی است. تنظیمات به گونه ای طراحی شده است که کرم بتواند چرخ دنده را بچرخاند، اما چرخ دنده نمی تواند کرم را بچرخاند. زاویه کرم کم عمق است و در نتیجه چرخ دنده به دلیل اصطکاک بین این دو در جای خود ثابت می ماند. این چرخ دنده در کاربردهایی مانند سیستم های نوار نقاله یافت می شود که در آن ویژگی قفل می تواند به عنوان یک ترمز یا توقف اضطراری عمل کند.