تحقیق مقاله انواع چرخدنده

چرخدنده های صاف یا سادهSuper Gears که در شکل(13-1) می بینیم برای انتقال حرکت از یک میل محور به میل محور موازی با آن بکار می روند و دنده های آنها بامحورشان موازی است. از میان همه گونه های چرخدنده ها چرخدنده های صاف ساده ترین آنها است و به همین سبب برای توضیح روابط اولیه سینماتیک منحنی دنده بکار خواهد رفت.

چرخدنده های مارپیچ Helical gears که در شکل 13-2 می بینیم دنده های کجی نسبت به محور دوران چرحدنده دارند. این چرخدنده ها را می توان برای همان کاربرد چرخدنده های صاف بکار برد ولی مانند آنها پرصدا نیستند زیرا در گیری دنده ها بتدریج رخ می دهد. دنده های  کج بارهای محوری و گشتاورهای خمشی پدید می آورند که در چرخدنده های صاف نداریم. چرخدنده های مارپیچ گاهی برای انتقال حرکت بین دو محور ناموزای( متنافر) بکار می روند.

 چرخدنده های مخروطی bevel Gears که در شکل(13-3) می بینیم دنده هایی روی سطوح مخروطی دارند و بیشتر برای انتقال حرکت بین میل محور های متقاطع بکار می رود.

 آنچه که در شکل می بینید درواقع چرخدنده های مخروطی ساده یا دنده دار استstraight-tooth bevel gears است.  چرخدنده های مخروطی مارپیچ spral bevel Gears بگونه ای هستند که دنده های آنها راست نیستند بلکه به صورت کمان دایره است( مارپیچ). چرخدنده های هیپوئید کاملاَ شبیه چرخدنده های مخروطی مارپیچ است با این تفاوت که میل محور آنها متنافر است.

در شکل(13-4) نوع چهارم از انواع اصلی چرخدنده ها را می بینید که حلزون و چرخ حلزون است چنانچه می بینید حلزون شبیه یک پیچ است. جهت گردش چرخ حلزون به جهت گردش حلزون بستگی دارد و نیز اینکه دنده های حلزون راست گرد، تراشیده شده باشد یا چپ گرد. مجموعه حلزون و چرخ حلزون ها را ممکن است بگونه ای بسازید که یا دنده های یکی،  دیگری را در بر گیرد و یا هر دو بکدیگر را در بر گیرند. این مجموعه چرخدنده ها را تک دربرگیر single – eveloping و دو در برگیر double- enveloping گویند ارتباط حلزون و چرخ حلزون بیشتر هنگامی بکار می رود که نسبت سرعت دو میل محور زیاد مثلاَ 3  یابیشتر باشد.

  واژه ها و مشخصات فنی

مجموعه واژه های فنی دنده های چرخدنده صاف را در شکل(13-5) می بینیم تعاریفی که در زیر می آید نیز در شکل می بینیم.

 دایره گام(pitch circle ) دایره فرضی است که همه محاسبات همیشه بر پایه قطر آن که قطر گام باشد انجام می شود. دوایر گام یک جفت چرخدنده به هنگام کار با یکدیگر مماس هستند. از دو چرخدنده در گیر آنکه کوچکتر است را چرخ کوچک(pinion) و آنکه بزرگتر است را معمولاَ چرخدنده(Gear ) گویند.

 گام دایره ای (Circular Pitch):p که روی دایره گام اندازه گیری می شود و فاصله نقطه ای روی یک دنده تانقطه نظیر  آن روی دنده مجاور است. پس گام دایرهای برابر با مجموع کلفتی یک دنده و پهنای دهانه دو دنده( روی دایره گام.م.) است.

 مدول (Medule)m : نسبت قطر گام به تعداد دنده هاست. واحد طولی که در اینجا بکار می رود میلیمتر است. مدول همان مشخصه اندازه دنده در دستگاه استاندارد بین المللی SI است.

 گام قطری (Diametral Pitch)p : نسبت تعداد دنده های چرخدنده بر قطر گام است. بنابراین همان عکس مدول است چون گام قطری در واحد اینچی بکار می رود؛ آن را تعداد دنده در اینچ نیز می گویند.

 اندازه سر دنده ( Addendum ): برابر است با فاصله شعاعی بین سطح سردنده(top land ) : تا دایر ه گام

اندازه پای دنده (Dedendum)b : برابر است با فاصله شعاعی بین سطح دنده (Buttom land تا دایره گام.

  گوی کل دنده (whole depth): دایره ای است مماس بر دایره  سر چرخدنده درگیر با آن.

 آزادی یا لقی(Clearance ): اندازه فزونی طول پای دنده یک چرخ از طول سرچرخدنده در گیر با آن است.

 پس زنی:( Backlash ): مقدار فزونی طول پای دنده یک چرخ از طول سر چرخدنده درگیر با آن است.

 پس زنی:( Backlash ) : مقدار فزونی دهانه دو دنده مجاور، از کلفتی دنده در گیر با آن است که روی دوایر گام اندازه گیری می شود.

 شما می بایست درستی روابط مفید زیر را برای خودتان ثابت کنید:

که : =p گام قطری، تعداد دنده بر اینچ

=N تعداد دنده ها

=d قطر دایره گام

(13-2)

که: =m مدول به میلیمتر

=d قطر دایره گام به میلیمتر

(13-3)                                                                       

=p گام دایره ای

13-3 عمل جفت شدن یا مزدوج Conjugate Action

در بحث زیر فرض بر این است که فرم دنده کاملاَ درست پرداخت شده و بطور مطلق صلب(Rigid ) است. البته چنین فرضی غیرواقعی است زیرا در ماشینکاری فرم دنده محدودیت هایی و بی دقتی هایی وجود دارد و نیروهای وارده نیز موجب تغییر شکل هایی می گردد. کار در گیری دنده های دو چرخدنده که با هم حرکت  دورانی را درست می کنند همانند بادامکها می باشد. هر گاه منحنی( پروفیل) دنده ها یا بادامکها طوری طرح شوند که نسبت سرعت زاویه ای ثابتی به هنگام درگیری ایجاد نمایند، گویند که با هم جفت یا مزدوج شده اند(Conjugate Action ) دست کم از نظر تئوری، می شود هر نوع پروفیل دلخواهی برای یک دنده برگزید و سپس پروفیلی برای دنده دیگر با آن پیدا نمود تا عمل جفت شدن را انجام دهند. یکی از این راه حلها پروفیل گسترده( لفاف یا پوشش دایره)( Involute Profile ) است که با اندکی استثناء عموماَ برای دنده تمام چرخدنده ها بکار می رود و تنها راه حلی است که به آن خواهیم پرداخت.

 هرگاه یک سطح منحنهی بر سطح منحنی دیگر فشار وارد کند( شکل 13-6) نقطه برخورد در جایی است که دو سطح برهم مماس هستند( نقطه C ) و نیروها در هر آن در راستای قائم ab برهر دو منحنی می باشند. خط ab  نمودار راستای نیروهاست که به آن خط عمل یا( خط درگیری) گویند(Line of action ) این خط حط المرکزین 0-0 را در نقطه ای مانند p قطع می کند. نسبت سرعت زاویه ای بین دو بازو متناسب با عکس نسبت فاصله شعاعی آنها تا نقطه p است. دوایری که از تقطه p می گذرند و به مرکز هر یک از دو مرکز دوران رسم شده است را( دوایر گام) یا( دایره تقسیم)(Pitch Circles ) و شعاع

هر یک را شعاع دایرع گام(pitch Radius ) گویند. نقطه p را( نقطه گام)(pitch Point ) گویند.

(نمودار و جداول و تصاویر در فایل اصلی موجود است)