کاربرد انواع چرخ دنده ها، انتقال نیرو از سمت موتور به سمت تجهیزات حرکتی، تغییر مسیر نیرو یا کاهش سرعت موتور است. چرخ دنده ساده، مار پیچی، مار پیچی دو قلو، جناغی، مخروطی، حلزونی، هیپوئیدی، شانه ای و دنده های داخلی و خارجی انواع مهم این وسیله مکانیکی هستند.
چرخ دنده دارای سه کاربرد اصلی است:
۱. افزایش گشتاور از موتور به تجهیزات حرکتی
۲. کاهش سرعت تولیدی موتور
۳. تغییر مسیر محور گردان
این تجهیزات را می توانیم از طریق سر پیچ ها، تسمه ها، زنجیر ها و یا به واسطه میله های اتصال تو خالی به گیر بکس متصل کنیم. وقتی نیرو ثابت نگه داشته می شود، سرعت و گشتاور حالت معکوس پیدا می کنند و به صورت نسبی به یک دیگر وابسته هستند؛ بنابر این هر چه سرعت را کاهش دهیم، به همان میزان گشتاور افزایش می یابد. از سوی دیگر نباید تردید داشت که قلب چرخ دنده، دندانه های داخلی آن هستند. دندانه ها به صورت جفت عمل می کنند، به این صورت که یک دیگر را به منظور تولید نیروی حرکتی در گیر می کنند.
چرخ های دندانه دار ملخی، نیرو را از طریق میله های موازی انتقال می دهند. دندانه های این چرخ ها با محور های میله موازی هستند.
این امر موجب ایجاد بار های واکنش شعاعی روی میله می شود، اما بار های محوری را ایجاد نمی کند. چرخ دنده های ملخی نسبت به چرخ دنده های مار پیچ پر سر و صدا تر هستند، چون تنها یک خط ارتباطی در بین دندانه های آن ها وجود دارد. در حالی که دندانه ها در حال چرخش به گرد شبکه هستند، تنها با یک داندانه ارتباط دارند و از این طریق هم ارتباط با دندانه‌ی بعدی را تسهیل می کنند.
اما روش کار چرخ دنده های حلزونی، که با بیش از یک دندانه در تماس هستند و گشتاور را با نرمی بیش تری انتقال می دهند، متفاوت است.
1. چرخ دنده مار پیچی
بر خلاف چرخ دنده های ملخی که موازی اند، گوشه ای از دندانه های چرخ دنده های مار پیچی به محور متمایل است. به همین دلیل در عمل بیش از یک دندانه در تماس هستند که خود موجب می شود چرخ دنده های مار پیچی ظرفیت انتقال بار بیش تری را نسبت به چرخ دنده های ملخی داشته باشند. این استدلال، به دلیل بار اشتراکی بین دندانه ها، موجب می شود چرخ دنده های مار پیچی عملکردی نرم تر و آرام تر نسبت به چرخ دنده های ملخی داشته باشند.
کارکرد آن: استفاده در جعبه دنده خودرو ها (گیر بکس)، وسایل دارای بلبرینگ و ... .
2. چرخ دنده مار پیچی دو قلو
چرخ دنده های دو قلو نوعی چرخ دنده مار پیچی هستند که دو سر مار پیچی، که یک شکاف آن ها را از هم جدا می کند، در کنار یک دیگر قرار گرفته اند. هر سر دارای یک زاویه مار پیچ مشابه، ولی مخالف است. به کار گیری یک جفت دنده مار پیچی بار های محوری را محدود کرده و حتی امکان اصطکاک بیش تر دندانه ها و عملکرد نرم تر را به وجود می آورد. عموماً چرخ دنده های دو قلو، مانند چرخ دنده های مار پیچ، در چرخ دنده های محصور استفاده می شوند.
کارکرد آن: یکی از بهترین چرخ دنده ها در زمینه انتقال نیرو
3. چرخ دنده جناغی
چرخ دنده های عقربی (جناغی) بسیار شبیه چرخ دنده های دو قلو هستند، اما هیچ شکاف جدا کننده ای در بین دو سر این چرخ دنده وجود ندارد. چرخ دنده های جناغی معمولاً کوچک تر از چرخ دنده های دو قلوی قابل مقایسه هستند و کاربرد ایده آل آن ها عبارت است از ایجاد شوک و ارتعاش بالا. استفاده از چرخ دنده های جناغی، به دلیل مشکلات تولید و گرانی قیمت، عمومیت فراوانی ندارد.
کارکرد آن: استفاده در جعبه دنده بسیاری از خودرو ها برای انتقال نیروی گشتاوری
4. چرخ دنده مخروطى
چرخ دنده های مخروطى معمولاً برای انتقال نیرو بین محور هایی که در زاویه ۹۰ درجه منقطع شده اند، استفاده می شوند. آن ها در عملیات هایی که به یک چرخ دنده زاویه قائم مورد نیاز است، استفاده می شوند. چرخ دنده های مخروطى عموماً گران قیمت تر هستند، و با در نظر گرفتن اندازه آن ها، قادر به انتقال گشتاوری به میزان آرایش موازی محور ها نیستند.
کاربرد آن: استفاده برای درب های اتوماتیک الکتریکی، چرخش پروانه های هلی کوپتر، مته های دستی
5. چرخ دنده حلزونی
چرخ دنده های حلزونی، نیرو را از طریق زاویه های قائم روی محور های غیر منقطع انتقال می دهند. این چرخ دنده ها بار محوری را ایجاد کرده و عمکرد مناسبی برای عملیات های بار شوک دارند، اما نسبت به دیگر چرخ دنده ها، تأثیر گذاری اندکی ارائه می دهند. این چرخ دنده، به دلیل تأثیر گذاری اندک، بیش تر در عملیات های اسب بخار استفاده می شود.
کارکرد آن: دیفرانسیل کامیون ها و خودرو های سنگین، سیستم های نقاله الکتریکی و بالا بر ها
6. چرخ دنده هیپوئیدی
چرخ دنده های هیپوئیدی شباهت بسیاری با چرخ دنده های مخروطی دارند، اما روی محور های غیر منقطع عمل می کنند. محور ها در آرایش هیپوئیدی توسط یاتاقان های موجود در هر دو سوی محور پشتیبانی می شوند، چون میله دندانه دار در سطح متفاوتی از دنده قرار داده شده است. هیپوئید چرخ دنده هايى براى انتقال حرکت و قدرت بين شفت ها يا محور هاى متنافر هستند.
کارکرد آن: دیفرانسیل خودرو های شهری و سبک
7. میله دندانه دار (چرخ دنده شانه ای)
این مفهوم به چرخ دنده ملخی شکل می دهد. میله دندانه دار و چرخ دندانه دار کوچک در گونه های خطی شکل متفاوتی ظاهر می شود.
گونه های این دستگاه در مورد ملخک ها هستند. هر میله دندانه داری عبارت است از یک میله دارای دندانه. این میله یک شعاع منحنی دارد و می شود آن را به عنوان بخش چرخ دنده در نظر گرفت. میله دندانه دار با چرخ دندانه دار کوچک ترکیب شده و یک نیروی خطی را شکل می دهد. هر وقت چرخ دندانه دار کوچک بچرخد، میله دندانه دار در یک خط مستقیم قرار می گیرد. غالباً در خودرو ها از این آرایش استفاده می شود.
کارکرد آن: استفاده در فرمان خودرو ها و در ترازو ها برای گردش صفحه مدرج
8. چرخ دنده‌های داخلی و خارجی (رینگی)
چرخ دنده خارجی با دندانه های خارج از سطح سیلندر یا میله ایجاد می شود. دندانه های چرخ دنده داخلی هم به همین شکل داخل سطح سیلندر قرار دارند.
چرخ دنده های داخلی قادر به اعمال فشار جهت برگشت مسیر نیستند. زاویه آن ها بیش از ۹۰ درجه است.
کارکرد آن: سطوح داخلی سلیندر ها دارای چرخ دنده داخلی و سطوح خارجی آن ها از چرخ دنده های خارجی استفاده می کند.
9. چرخ دنده سیاره ای
از کنار هم قرار گرفتن چرخ دنده های رینگی، ساده و میله گرداننده نوعی چرخ دنده به نام خورشیدی پدید می آید. سرعت و انتقال نیروی متفاوت در اجزای این نوع چرخ دنده مزیت زیادی برای انتقال نیرو یا کاهش یک نیروی زیاد دارد.
اصفهان - بزرگراه شهید میثمی، ابتدای بلوار کشاورز، برج آزاد، طبقه 7 ، واحد شماره 8 ، پرتال جامع انرژی
info(@)energyenergy.ir