مشاوره و فروش
02191003181

چرخ دنده چیست و انواع چرخ دنده چه کاربردی در صنعت دارند؟

3 اردیبهشت 1402
41 بازدید

چرخ دنده یکی از مهم ترین وسایل در ساخت انواع ماشین آلات است که باعث می شود موتور ها یا دیگر قطعات به طور مدوام و منظم به کار خود ادامه دهند. در واقع چرخ دنده وسیله ایست که برای انتقال توان دورانی از یک محور به محور دیگر که طی آن، مقدار گشتاور یا سرعت دورانی یا جهت چرخش یا راستای محوری می تواند تغییر کند که در فروشگاه اینترنتی ثامن تجارت به بیان اینکه چرخ دنده چیست پرداخته ایم.

چرخ دنده چیست؟

چرخ دنده معادل انگلیسی آن Gear، قطعه ای پرکاربرد جهت انتقال توان دورانی و گردشی از یک محور به محور دیگر می باشد که در اکثر ابزارهای مکانیکی کوچک و بزرگ (از ساعت مچی تا انواع گیربکس) کاربرد و وظایف مختلفی را ایفا می کند. مکانیزم و کارکرد اصلی چرخ دنده ملخی به این صورت است که حداقل می بایست از دو چرخ دنده درگیر با یکدیگر تشکیل شده باشد. انتقال نیرو توسط دندانه های روی محیط چرخ دنده هنگامی صورت می گیرد که با دندانه های چرخ دنده مجاور آن درگیر شوند.

چرخ دنده ملخی از دسته مهم ترین قطعاتی هستند که برای تولید انواع و اقسام ماشین آلات در صنایع مختلف از آنها استفاده می شود. در این مقاله در وب سایت ثامن تجارت با کاربرد چرخ دنده و انواع آن آشنا می شوید و ضمن مطالعه در رابطه با کارکرد چرخ دنده ها و روابط آن با گشتاور موتور، در رابطه با چرخ دنده پلی آمید و کارکرد آن در صنعت نیز اطلاعاتی کسب می کنید. با مراجعه به وب سایت ثامن تجارت می توانید جهت ساخت چرخ دنده مارپیچ، ساخت چرخ دنده بزرگ و انواع قطعات مختلف از جمله چرخ دنده ها از کارشناسان ما مشاوره دریافت کنید و اقدام به خرید انواع قطعات لاستیکی و سنگین نمائید.

عمدتا برای ساخت چرخ دنده از فولاد های آلیاژی تعریف شده ای استفاده می کنند که این فولاد ها در فروشگاه ثامن تجارت به فروش می رسند. همچنین جهت خرید فولاد الیاژی و جهت اطلاع از قیمت فولاد ابزاری سردکار، فولاد های ساختمانی و کربنی و دیگر فولاد های پر کاربرد در صنعت مانند فولاد ST52، فولاد CK45، فولاد MO40 با شماره ۰۲۱۹۱۰۰۳۱۸۱ تماس حاصل فرمائید.

به نقل از ویکی پدیا

چرخ‌دنده وسیله‌ای برای انتقال توان دَوَرانی از یک محور به محور دیگر است که طی آن، مقدار گشتاور یا سرعت دَوَرانی یا جهت چرخش یا راستای محوری می‌تواند تغییر کند. تسمه و زنجیر نیز همین کار را می‌کنند، اما با کیفیتی متفاوت.

تاریخچه چرخ دنده ها

به طور کلی استفاده کردن از چرخ دنده به گذشته‌های دور باز می گردد ولی شکل ظاهری آن‌ها مانند محصولات امروزی نبوده است و بدون شک معایب زیادی داشته اند. جنس آن ها اکثرا از چوب بوده و از طریق چربی حیوانات روغن‌کاری شده که از آن‌ها در پمپ، بلند کردن اجسام سنگین همچون مصالح ساختمانی و محاسبه کردن حرکت سیارات و ستاره ها استفاده می کردند. سپس در قرن 18 میلادی از چرخ دنده فلزی در ماشین آلات نساجس استفاده شد. بدون شک با پیشرفت روزافزون چرخ دنده ها، این محصول در سالیان دیگر مدرن تر و مجهزتر خواهد شد. 

کاربرد چرخ دنده ساده

وظیفه چرخ دنده چیست؟

وظایف و کاربرد ساخت چرخ دنده بزرگ را می توان به 3 دسته کلی تقسیم کرد:

  1. افزایش گشتاور از موتور به تجهیزات حرکتی؛
  2. کاهش یا افزایش سرعت تولیدی موتور با تغییر گشتاور؛
  3. تغییر مسیر محور گردان.

اجزاء تشکیل دهنده ساخت چرخ دنده بزرگ

توپی چرخ دنده، داخلی ترین قسمت چرخ دنده می باشد که به محور متصل می شود. بعد از توپی اصطلاحا جان چرخ دنده قرار می گیرد و سپس روی محیط چرخ دنده در بیرونی ترین نقطه دندانه ها قرار دارند. دندانه های چرخ دنده را می توان به عنوان قلب چرخ دنده تصور کرد، این دندانه ها به منظور تولید نیروی حرکتی به صورت جفت عمل می کنند و با یکدیگر درگیر می شوند. در جدول زیر شما را با برخی ازاصطلاحات در زمان ساخت چرخ دنده و وظایف آن ها آشنا می کنیم:

اصطلاحات وظایف
مدول نسبت قطر دایره گام به تعداد دندانه‌هاست.
دایره گام دایره فرضی بوده که برای محاسبات از آن استفاده می کنند. 
گام محیطی مقدار طول کمانی از دایره گام که در بین دو نقطه متناظر از دو دندانه مجاور است.
ارتفاع سر دنده مقدار فاصله بین بالای دندانه تا دایره گام
ارتفاع ته دنده مقدار فاصله بین ته دندانه تا دایره گام
لقی محیطی میزان فضای خالی بین دو دندانه که از ضخامت دندانه‌های چرخ‌دنده درگیر با آن در امتداد دایره گام بیشتر است.

یک سری مشخصات فنی مهم در طراحی چرخ دنده ها وجود دارد که در ادامه به شرح آن پرداختیم:

  • دایره گام: محاسبات چرخ دنده بر اساس دایره گام صورت می گیرد. دایره گام، دایره ای فرضی برابر با دو چرخ دنده مماس برهم بوده که بر پایه قطر آن موسوم به قطر گام محاسبات صورت می گیرد.
  • گام محیطی: گام محیطی یا گام دایره ای که معمولا با نماد P نمایش داده می شود برابر است با طول کمانی از یک فاصله معین روی دنده تا نقطه متناظرش روی دنده مجاور.
  • اندازه سردنده: اندازه یا همان ارتفاع سردنده که با نماد a نمایش داده می شود برابر است با فاصله میان سطح بالایی چرخ دنده تا دایره گام.
  • اندازه ته دنده: ارتفاع ته دنده یا پای دنده که با نماد b نمایش داده می شود برابر است با فاصله میان ته یا پایه دنده تا دایره گام
  • پس زنی: پس زنی یا لقی محیطی مقدار فضای اضافی روی دایره گام می باشد که هنگامی دور چرخ دنده با یکدیگر درگیر هستند ایجاد می شود.

مدول چرخ دنده چیست؟

از پارامترهای مهم هندسی در طراحی چرخ دنده ملخی ، مدول می باشد. نسبت قطر دایره گام هر چرخ دنده بر حسب میلی متر بر تعداد دندانه چرخ دنده را مدول می گویند. مدول در تولید چرخ دنده از اهمیت بالایی برخوردار است که به صورت استاندارد بین المللی به صورت جداول درآمده و ارئه شده است که برای تمام چرخ دنده ها این جداول یکسان است و می توانیم از آنها برای مدول مورد نظر استفاده کنیم.

انواع چرخ دنده:

به طور کلی چرخ دنده‌ها با توجه به شکل ظاهری به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که شامل موارد زیر است:

انواع چرخ دنده

چرخ دنده ساده

چرخ دنده ساده یکی از پرکاربرد ترین و متداول ترین چرخ دنده،چرخ دنده هایی با برش مستقیم یا همان ساده هستند که چرخ دنده ملخی نیز نامیده می شوند.در چرخ دنده ملخی لبه دندانه ها صاف و موازی با محور چرخش تنظیم شده اند و همچنین باید به روی شافت های موازی قرار گیرند. در این چرخ دنده به علت اینکه در موقع درگیری تنها یک دندانه ارتباط برقرار می کند، سر و صدای بیشتری نسبت به سایر چرخ دنده ها ایجاد می شود.چرخ دنده های ساده در اندازه های مختلف در مواردی نظیر ساعت ها،ماشین لباسشویی ،پنکه و …کاربرد دارند.

کاربرد چرخ دنده ساده

یکی از پرکاربرد ترین انواع چرخ دنده ها، چرخ دنده ساده می باشد که از نوع استوانه ای نیز به حساب می اید. دندانه های مستقیم در آن بر روی محور موازی سوار می شوند و در برخی از طراحی ها نیز، از تعداد زیادی چرخ دنده جهت کاهش توان استفاده می کنند. از چرخ دنده ساده در کاربرد هایی که نیاز به کاهش سرعت و یا چند برابر کردن گشتاورد باشد بهترین انتخاب و گزینه هستند.

چرخ دنده مارپیچ

ساخت چرخ دنده مارپیچ، برای جلوگیری از مشکل سر و صدا چرخ دنده ساده، دندانه های آن را به صورت اریب می سازند و به آن زاویه می دهند که در این صورت چرخ دنده مارپیچ نامیده می شود. در چرخ دنده های مارپیچ ابتدا نوک دندانه و سپس بیش از یک دندانه درگیر می شود که حرکت چرخ دنده را نرم تر می کند اما به نیروی بیشتری نیز دارد، به همین سبب برای تحمل فشار این چرخ دنده ها در مواردی از آن استفاده می شود که وجود بلبرینگ بتواند دَوَران آن را راحت تر کند. استفاده از چرخ دنده مارپیچ در گیربکس اتومبیل ها از دیگر موارد مصرف آن است.

اجزاء تشکیل دهنده چرخ دنده

کاربرد چرخ دنده مارپیچ

ما به این سوال پر تکرار که چرخ دنده در چه وسایلی وجود دارد پاسخی درست و کامل دادیم اما اگر بخواهیم کاربرد چرخ دنده مارپیج بگوییم باید گفت که یکی از موارد مصرف چرخ دنده مارپیچ، در محور های موازی می باشد که خطوط چرخ دنده ها در این چرخ دنده استوانه ای به صورت مارپیچ می باشند.

این نوع چرخ دنده نسبت به نوع ساده آن قادر به انتقال نیروی بیشتری بوده و صدای کمی نیز تولید می کند و از طرفی هم هواره بیش از یک دندانه از هر چرخ دنده گیر است. در چرخ دنده مارپیچ، دو چرخ دنده در جهت مخالف از هم قرار می گیرند تا نیروی محرک، در راستای محور خنثی شوند.

چرخ دنده مخروطی

چرخ دنده مخروطی (هلیکال) و مخروطی مارپیچ، نوک چرخ دنده مخروطی یا همان پخ دار با توجه به زاویه مورد نظر تراش بیشتری می خورد اما معمولا برای تغیر جهت 90 درجه مورد استفاده قرار می گیرد.دندانه های این چرخ دنده می توانند ساده باشند که همان مشکل چرخ دنده ساده را دارد و یا می توانند به صورت مارپیچ تولید شده باشند که در اینصورت مخروطی مارپیچ نام می گیرد که دَوَران آن نرم تر و بیصدا تر صورت می گیرد. دیفرانسیل اکثر اتومبیل ها، درب های اتومات، مته دستی و … از موارد کاربرد چرخ دنده مخروطی می باشند.

چرخ دنده حلزونی

چرخ دنده حلزونی (اسپیرال) ؛ انتقال نیرو از طریق زا ویه قائم روی محور غیر منقطع از وظایف چرخ دنده های حلزونی است. نسبت شعاع در این چرخ دنده ها 20:1 و گاهی نیز تا بیش از 300:1 می باشد، و این یعنی وقتی از چرخ دنده های حلزونی استفاده می کنیم که نیاز به تغیر زیاد در سرعت و قدرت داشته باشیم.

ویژگی منحصر به فرد این چرخ دنده ها این است که با حرکت چرخ دنده بالایی است که چرخ دنده پایینی نیز حرکت می کند،چنانچه چرخ دنده بالایی ثابت باشد چرخ دنده پایینی قادر به حرکت درآوردن آن نیست.به سبب همین ویژگی از چرخ دنده های حلزونی در مواردی مثل بالابرها استفاده می شود تا در صورت از کار افتادن موتور بالابرها مانع از سقوط بار شود.استفاده از چرخ دنده حلزونی در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از دیگر موارد کاربرد ان است.

چرخ دنده شانه ای

ساخت چرخ دنده بزرگ شانه ای ؛ یکی دیگر از چرخ دنده های پرکاربرد چرخ دنده شانه ای است.مکانیزم این چرخ دنده ها از یک میله دندانه دار یا به عبارتی یک ریل دندانه دار به صورت خطی و یک چرخ دنده ساده یا مارپیچ به روی آن تشکیل شده است که موجب تبدیل حرکت دَوَرانی به خطی می شود. مهمترین کاربرد آنها در فرمان اتومبیل ها است که با چرخش فرمان چرخ دنده شانه ای باعث حرکت چرخ ها به سمت چپ یا راست می شود.از دیگر موارد استفاده این چرخ دنده در ترازوها برای گردش صفحه مندرج است.

وظیفه چرخ دنده چیست؟

چرخ دنده خورشیدی

چرخ دنده خورشیدی ؛ چرخ دنده خورشیدی یا سیاره ای نوع خاصی از چرخ دنده ها می باشند که شامل سه جزء اصلی هستند:

  1. چرخ دنده خورشیدی؛
  2. چرخ دنده سیاره ای (حامل دهنده)؛
  3. چرخ دنده رینگی (بزرگ حلقه ای).

در این سیستم چرخ دنده سیاره ای به دور چرخ دنده خورشیدی واقع در مرکز به وسیله یک بازو می گردند و بسته به کاربرد آنها هر کدام از این سه مورد می توانند خروجی و یا ورودی می باشند.

افزایش و یا کاهش گشتاور به وسیله ساخت چرخ دنده مارپیچ

در موارد مختلفی نیاز به افزایش یا کاهش گشتاور خروجی موتور می باشد. در یک اهرم، می توان مزیت مکانیکی اهرم و همچنین نیروی محرک را با تنظیم طول بازوی محرک، کم و بیش کنیم. گشتاور تولید شده در یک موتور را نیز می توان به صورت مشابه این روند، با استفاده از چرخ دنده، کاهش و یا افزایش داد. وقتی نیرو ثابت نگه داشته می‌شود، سرعت و گشتاور حالت معکوس پیدا می‌کنند و به صورت نسبی به یکدیگر وابسته هستند؛ بنابراین هرچه سرعت را کاهش دهیم، به همان میزان گشتاور افزایش می‌یابد.

افزایش بازدهی ساخت چرخ دنده بزرگ

با رعایت نکات زیر می توانید از خوردگی زیاد چرخ دنده ها جلوگیری کنید و همچنین باعث افزایش عمر مفید آن شوید:

  • دقیق و برابر بودن فاصله دندانه ها
  • روغن کاری مناسب
  • محورهای مرکزی می بایست استحکام مناسبی در برابر بارهای وارده داشته باشند.
  • در هنگام درگیری دو چرخ دنده، سرعت ساییدگی در چرخ دنده کوچکتر بیشتر است، در نتیجه جنس چرخ دنده کوچکتر باید سخت تر باشد.
  • لقی استاندارد چرخ دنده ها برای جلوگیری از داغ شدن باید رعایت شود.
  • سطح بالایی دنده ها و همچنین دامنه دنده باید دارای جنس سخت و سطحی صاف باشد.

طریقه ساخت چرخ دنده مارپیچ و بزرگ

تولید انواع چرخ دنده باتوجه به نوع چرخ دنده، موارد استفاده آن و همچنین تعداد مورد نیاز برای تولید، روش های مختلفی وجود دارد که در ادامه به تشریح آنها پرداختیم.

ساخت چرخ دنده

ریخته گری:

در روش ریخته گری، قالب گیری توسط مدل های چوبی یا فلزی انجام می گیرد. بعد از تهیه قالب مواد ذوب شده در داخل قالب ریخته شده ، بعد از مدتی سرد می شود و چرخ دنده مورد نظر تولید می شود. از روش ریخته گری برای تولید چرخ دنده هایی با ابعاد بزرگ استفاده می شود که دقت ابعادی بالایی نیز ندارند.

چرخ دنده زنی:

روش چرخ دنده زنی معادل انگلیسی (Gear Generating) که بوسیله برداری از روی قطعه صورت می گیرد شامل دو روش هاب و کله زنی می باشد. قبل از انجام دنده زنی چرخ دنده، توسط دستگاه تراش باید قطعه به ابعاد موردنظر برسد و اصطلاحا دور شود. روش هاب (Hobbing) ؛ این روش توسط ابزاری به نام هاب انجام می گیرد که ابزاری مارپیچ، دوار و شیاردار می باشد. قطعه مورد نظر روی دستگاه حول محور خود دوران می کند و با حرکت محوری ابزار هاب، دنده زنی انجام می گیرد.

روش کله زنی:

در این روش نیز قطعه کار حول محور خود دوران می کند، ابزار طی حرکت رفت و برگشتی و دنده زنی را برای تولید چرخ دنده یا دنده شانه ای انجام می دهد.

فرز کاری:

در روش فرزکاری (milling) بعد از فیکس شدن تایکوف به روی میز دستگاه فرز، قطعه موردنظر به روی تایکوف بسته می شود. ابزار مورد نظر برای دنده زنی که معمولا انواع مدول با گام های مختلف می باشد به روی دستگاه فرز بسته می شود و با حرکت عرضی یک دندانه ایجاد می شود، با چرخش تایکوف اندازه مورد نظر برای دندانه بعدی ایجاد می شود و به همین ترتیب تا پایان دندانه آخر این کار ادامه داده می شود.

چرخ دنده ملخی

جنس چرخ دنده ملخی از چیست؟

جنس چرخ دنده ها با توجه به کارکرد آنها و مقدار فشار و سایشی که با آن سر و کار دارند متفاوت می باشد و در انتخاب جنس چرخ دنده باید به این نکته توجه کنیم که ضمن فشار و انتقال نیروی لازم ، امکان ماشین کاری مناسب برای آن وجود داشته باشد و در برخی موارد به دنده مقابل متصل به روی موتور آسیب نرساند. برای ساخت چرخ دنده ها می توان از موارد زیر استفاده کرد:

  1. فلزات رنگین مانند آلمینیوم، برنج، فسفربرنز؛
  2. انواع چدن خاکستری و آلیاژی؛
  3. فولاد های مختلف مانند ck45، اتومات، ترانس؛
  4. پلیمر های مختلف مانند پلی آمید ضد سایش.

کاربرد چرخ دنده پلی آمید در صنعت

برای ساخت چرخ دنده ها همانطور که در بالا اشاره کردیم می توان از انواع پلیمر نیز با توجه به شرایط و کاربرد مورد نظر مانند انواع پلی آمید، PTFE و … استفاده کرد اما مناسب ترین گزینه برای ساخت چرخ دنده ملخی، پلی آمید ضد سایش می باشد. در بسیاری از موارد استفاده از انواع برای ساخت چرخ دنده می تواند جایگزین مناسبی برای انواع فلزات باشد.چرخ دنده های پلی آمید را می توان از طریق روش های چرخ دنده زنی و فرز کاری تولید کرد.

ویژگی و مزیت ساخت چرخ دنده بزرگ

مزیت این نوع چرخ د نده ها مقاومت مناسب در برابر انواع حلال، روغن و مواد شیمیایی می باشد و در برخی موارد که چرخ دنده به دستگاه یا موتور متصل است ، در صورت خوردگی تعویض یا ساخت چرخ دنده مشکل می باشد، در این شرایط بهتر است برای جلوگیری از خوردگی چرخ دنده اصلی، چرخ دنده یا کوپلینگ مقابل را از جنس پلی آمید بسازیم.

چرخدنده

چرخ زنجیر چیست و چه تفاوتی با چرخ دنده دارد؟

چرخ زنجیر یا دنده زنجیر یکی از تجهیزات پرکاربرد در صنعت می باشند. چرخ زنجیرها شکل شبیه به چرخ دنده دارند با این تفاوت که عملکرد چرخ دنده ها با درگیری با چرخ دنده های مجاور انجام می شود اما در چرخ زنجیرها، با قرار گرفتن انواع زنجیر حول دندانه های آن انتقال حرکت و قدرت توسط مکانیزم زنجیر و چرخ زنجیر صورت می گیرد. از این رو چرخ زنجیر را می توان این گونه تعریف کرد: هر چرخ دندانه داری که زنجیری روی آن همراه باشد چرخ زنجیر بوده و نحوه ساخت چرخ زنجیر نیز نیازمند علم می باشد. همچنین برای اینکه بدانید چرخ زنجیر فولادی چیست می توانید با این مفهوم بیشتر آشنا شوید. چرخ زنجیر ها برای سه کارکرد اصلی مورد استفاده قرار می گیرند:

  • انتقال حرکت و قدرت؛
  • اهداف زمان بندی؛
  • جا به جایی اجسام.

سفارش و ساخت چرخ دنده مارپیچ و بزرگ

با مراجعه به مرجع خرید اینترنتی آهن آلات ثامن تجارت، ضمن دریافت مشاوره رایگان بابت تهیه و ساخت انواع چرخ دنده ملخی و چرخ زنجیر با کارشناسان ثامن تجارت با شماره تماس 02191003181 جهت سفارش محصول خود در تماس باشید. ساخت چرخ دنده بزرگ و چرخ زنجیر از جنس پلی آمید، برنج، آلمینیوم، فسفربرنز و انواع فولاد طبق نقشه و یا نمونه درخواستی در واحد تولیدی ثامن تجارت صورت می گیرد.

 

سوالات متداول 

1.چرخ دنده ملخی چیست؟

یکی از مهم ترین وسایل در ساخت انواع ماشین آلات است که باعث می شود موتور ها یا دیگر طعات به طور مدوام و منظم به کار خود ادامه دهند

2.کاربرد چرخ دنده های ملخی چیست؟

چرخ دنده های ساده یا ملخی در اندازه های مختلف در مواردی نظیر ساعت ها،ماشین لباسشویی ،پنکه و …کاربرد دارند.

مطالب مرتبط

ارسال دیدگاه