ساخت انواع دنده گیربکس و چرخدنده

راندمان و عملکرد مناسب چرخدنده ها در گیربکس :

برای عملکرد مناسب چرخنده‌ها درگیربکس یا جعبه دنده پنج شرط زیر باید اعمال شود:

1. مقطع حقیقی دندانه‌ها باید با مقطع تئوری یکی باشد.
2. فاصله دندانه‌ها باید یکسان و درست باشد.
3. دایره گام حقیقی باید بر دایره گام تئوری منطبق و با محور چرخش چرخدنده هم ‌مرکز باشد. همچنین نقطه تماس دو چرخدنده درگیر، در دایره گام (قطر متوسط چرخدنده) باشد.
4. سطح پیشانی و دامنه دندانه ها باید صاف و دارای سختی کافی برای مقاومت در مقابل سایش و جلوگیری از ایجاد صدا در هنگام چرخش باشند.
5. محورهای مرکزی و یاتاقان‌ها دارای استحکام کافی باشند تا در اثر بارهای وارده هنگام کار بتوانند فاصله مرکز تا مرکز مطلوب را حفظ کنند.

معایب و مزایای چرخدنده ها :

برخی از عیوب و موارد خرابی در چرخدنده‌ها عبارتند از:

• داغ شدن و ایجاد حرارت بین دو چرخدنده:

به علت رعایت نکردن لقی استاندارد بین دو چرخدنده و عدم روغنکاری مناسب ممکن است این اتفاق رخ دهد.

• صداهای ناهنجار:

در چرخدنده‌های ساده صدا بیش‌تر و در چرخدنده‌های مارپیچ و جناغی صدای تولید شده کمتر است.

• ترک خوردن و پوسته پوسته شدن:

این امر اغلب در چرخدنده‌های آبکاری شده به وجود می‌آید.

• سائیدگی دندانه‌ها:

در بیش‌تر مواردی که دو چرخدنده با هم درگیر می‌شوند، چرخدنده‌ای که قطرش کوچکتر است زودتر سائیده می‌شود به همین جهت چرخدنده کوچک‌تر باید سخت‌تر انتخاب شود.

وقتی صحبت از معایب به میان می‌آید ذکر محاسن نیز ضروری است. برخی از محاسن اصلی چرخدنده‌ها عبارتند از

• انتقال نیروی بیشتر:

در مقایسه با چرخ تسمه و چرخ زنجیر و درایوهای مشابه دیگر، در صورت استفاده از چرخدنده می‌توان سرعت بیشتر و قدرت بیشتری را انتقال داد. همچنین هنگام استفاده از چرخدنده اتلاف نیرو کمتر است و در نهایت دوام و عمر مجموعه بیشتر خواهد بود.

• انتقال نیرو درجهت های مختلف :

از چرخدنده‌ها می‌توان برای انتقال نیرو در محور های موازی و متنافر و متقاطع تحت زوایای مختلف استفاده نمود.

• شکستن نسبت‌ها

تبدیل حرکت دورانی به خطی و بالعکس

انواع چرخدنده :

چرخدنده‌ها را به چند صورت می‌توان طبقه بندی کرد. ممکن است بر حسب شکل ظاهری، نوع کاربرد و یا روش ساخت، آن‌ها را طبقه بندی کرد. اما دراکثر مواقع چرخدنده ها بر حسب شکل ظاهری طبقه بندی می‌شوند.

طبقه بندی چرخدنده ها بر حسب شکل ظاهری:

1. چرخدنده ساده یا ملخی  (Spur Gear)
2. چرخدنده‌ مارپیچ (Helical Gear)
3. چرخ دنده مارپیچ دوقلو یا دوبل
4. چرخدنده مخروطی  (‌Bevel Gear)
5. چرخدنده‌ حلزونی  (Worm Gear)
6. چرخدنده و میله دنده  (Rack and Pinion)
7. چرخدنده‌های خورشیدی یا سیاره‌ای  (Planetary)
8.  چرخدنده های جناغی یا عقربی
9. چرخدنده چرخ و شانه یا (میله دندانه دار) یا (شانه ای)

چرخدنده ساده :

چرخ دنده های ساده، معمولی ترين نوع چرخ دنده می باشند. دندانه های آن ها مستقيم و بر روی محورهای موازی سوار می شوند.

ویژگی های چرخ دنده های ساده :

• دراتومبيل تعداد زيادی از آن ها را نخواهيد يافت. زيرا چرخ دنده ساده، بسيار پر سر و صدا می باشد.
• سطح درگيری دو چرخ دنده ساده به صورت خطی می باشد.
• دنده های دو چرخ دنده در يک خط با هم درگير و دور را انتقال می دهند.
• چرخ دنده های ساده به دو صورت داخلی وخارجی ساخته می شوند.

چرخدنده مارپیچی :

دندانه های چرخ دنده مارپيچی، مانند چرخ دنده های ساده است، با اين تفاوت که در امتداد خود دنده، دارای تابيدگی و زاويه خاصی می باشد. اين تابيدگی فرم مارپيچ و انحنا دارد و می تواند به صورت راست گرد و چپ گرد باشند.

ویژگی های چرخ دنده های مارپيچی:

• می توانند به صورت داخلی و يا خارجی با هم جفت شوند، ولی نوع داخلی آن خيلی معمول نيست.
• در مواردی که محورها با هم موازی نيستند يا به اصطلاح متنافر می باشند، از چرخ دنده داخلی کمک می گيريم.
• وقتی دنده ها درچرخ دنده مارپيچ با هم درگير می شوند تماس از انتهای يکی از دنده ها شروع شده و به تدريج با چرخش چرخ دنده گسترش می يابد (تا زمانيکه دو دنده بطور کامل درگير شوند).
• درگير شدن تدريجی، چرخ دنده های مارپيچي را وادار می کند که آرام تر و ملايم تر از چرخ دنده های ساده عمل کنند.
• چرخ دنده های مارپيچی تقريباً در جعبه دنده های همه اتومبيل ها مورداستفاده قرار می گيرد.
• به علت زاويه دنده ها در چرخ دنده های مارپيچ وقتيکه دنده ها درگير می شوند، بار محوری به وجود می آورند.

چرخ دنده مخروطی :

اگر بر سطح جانبی يک مخروط، دندانه هايی ايجاد کنيم به اين نوع چرخ دنده مخروطی می گوئيم.

ویژگی های چرخ دنده های مخروطی:

• دندانه های روی چرخ دنده های مخروطی می توانند صاف يا مارپيچی باشند.
• دندانه های چرخ دنده های مخروطی صاف در حقيقت، شکلی مشابه دنده چرخ دنده های ساده دارند که وقتی هر دنده درگير می شود به دنده متناظر در آن لحظه ضربه ميزند. راه حل انحنا دادن به دندانه ها می باشد.
• تماس از يک انتهای چرخ دنده شروع می شود و به صورت تصاعدی در سرتاسر دندانه گسترش می يابد.
• در چرخ دنده های مخروطی صاف و مارپيچی محورها بايد بر هم عمود باشند.

چرخ دنده حلزون و پیچ حلزون:

چرخ حلزون شبيه چرخ دنده ساده می باشد. با اين تفاوت که فرم کف شيار دنده ها قوسی شکل می باشد. اين چرخ دنده با پيچی به نام پيچ حلزون و پروفيل دنده ای، شبيه پروفيل دنده چرخ دنده درگير می شود.

ویژگی های چرخ حلزون وپیچ حلزون:

• از چرخ دنده حلزون و پيچ حلزون برای انتقال دور با نسبت استفاده می گردد. دستگاه تقسيم نمونه ای از اين نسبت انتقال می باشد.
• در مواقعی که محورها نسبت به هم متنافر بوده و همچنين انتقال دور يک طرفه است و نياز به يک سيستم قفل شونده می باشد مثل جرثقيل، از اين نوع مکانيزم استفاده می شود.

چرخدنده چرخ و شانه:

اين مکانيزم از دو عضو چرخ دنده و چرخ شانه ای تشکيل شده است و از آن برای تبديل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می کنيم. در مواردی که بخواهيم دريچه ای را باز و بسته کنيم. در بسياری موارد ديگر نيز می توانيم از اين مکانيزم بهره بگيريم. جابجايی سوپرت طولی ماشين تراش، جابجايی دستگاه دريل نمونه هايی از کاربرد اين نوع چرخ دنده ها می باشد.