تحلیل پوسته گیربکس

تحلیل پوسته گیربکس

در یک گیربکس مسیر انتقال بدین صورت است که توان از طریق کوپلینگ، هزارخاری و … به شافت اول  وارد می شود، این توان از طریق دو چرخدنده درگیر از شافت ورودی به ثانویه منتقل می شود. بسته به اینکه نسبت تبدیل سرعت چقدر باشد و گیربکس دارای چند مرحله تغییر سرعت باشد، تعداد چرخدنده ها و شافت های مختلفی در آن استفاده می شود.

توان مذکور از طریق چرخدنده آخر به شافت خروجی وارد شده و توسط کوپلینگ، پولی، خار و … از شافت آخر گیربکس خارج می شود. چرخدنده ها و شافت ها تجهیزات دوار گیربکس بوده و احتیاج دارند توسط بیرینگ ها به پوسته گیربکس متصل شوند. بیرینگ وظیفه تحمل بارگذاری ها و انتقال آن به پوسته را دارد. پوسته نیز توسط اتصالات به شاسی محکم شده و ثابت می شود.

پوسته ها وظایف اساسی در گیربکس ها دارند که عبارتند از:

• نگهداری و حمایت از موقعیت چرخدنده های درگیر با رعایت توازی محورها
• جای دادن روانکار و جلوگیری از ورود آلودگی ها و اجسام خارجی به درگیری دنده ها
• کاهش انتشار صدا و ارتعاشات درگیری چرخدنده ها
• پک کردن و مونتاژ اجزا کنار هم به نحوی که تا حد امکان مرکز جرم پایین باشد

در طراحی و تحلیل پوسته های یک گیربکس عواملی نظیر جنس، هندسه، محل محکم کردن پوسته به شاسی، پیچ های اتصال بخش های مختلف پوسته و بارگذاری های وارد شده اهمیت به سزایی دارند.

پایه های نصب باید استحکام کافی جهت انتقال نیروهای عکس العملی به شاسی نصب را داشته و  امکان جذب و حذف شوک ها را داشته باشد. در گیربکس هایی که موتور مستقیما بر روی پوسته نصب می شود، پوسته گیربکس باید قابلیت تحمل گشتاور اعمالی از سوی موتور را نیز داشته باشد. بعضی از پوسته گیربکس ها چند بخشی بوده و با پیچ ها به یکدیگر متصل می شوند. استفاده از پین های موقعیت دهی در چنین مواردی لازم است و سطوح متصل به هم ماشینکاری می شوند. همچنین بعضی از پوسته گیربکس ها نیز به صورت یک تیکه و Monoblock هستند. علاوه بر بخش های اصلی یک پوسته کاورهای بیرینگ ها نیز اهمیت زیادی در تحمل نیروهای وارد شده دارند.

به طور خلاصه یک پوسته گیربکس باید از نظر شرایط زیر مورد بررسی قرار گرفته و الزامات در آن رعایت شود:

1. استحکام در برابر نیروهای تماسی وارد شده در محل بیرینگ ها و پیچ ها و …
2. مقاوت مناسب در برابر تغییر شکل به منظور حفظ هم محوری شافت ها
3. دارای سیستم روانکاری و آب بندی مناسب (ورودی در بالاترین نقطه و تخلیه در پایین ترین نقطه)
4. دارای وزن کم
5. قابلیت ساخت و ماشین کاری مناسب

یکی دیگر از خدمات مجموعه دهکده گیربکس طراحی و تحلیل پوسته گیربکس می باشد. در این فرآیند با اعمال بارگذاری ها به پوسته و تعیین متریال برای آن، استحکام پوسته در محل های مختلف تعیین شده و نقاط ضعف آن که ضرایب ایمنی کافی ندارند استخراج شده و تقویت می گردند.

همچنین با مشخص شدن تغییر شکل نقاط مختلف پوسته، محل هایی که تغییر شکل آن در عملکرد درگیری دو چرخدنده اختلال ایجاد می کند یافت شده و تقویت می گردند. با مشاهده تصاویر اغراق شده از پوسته دید بهتری از آنچه در طراحی رخ داده است نمایان می شود.

علاوه بر موارد فوق امکان تحلیل و آنالیز پوسته گیربکس از نظر ارتعاشات نیز فراهم بوده و با تحلیل فرکانس های ارتعاشی، می توان جهت بهبود وضعیت ارتعاشات پوسته گیربکس نیز تغییراتی را اعمال نمود.

یکی دیگر از تحلیل های مهم پوسته گیربکس آنالیز دمای نقاط مختلف است. با این بررسی نیز می توان در نقاطی که دمای آن ها از حد مجاز بالاتر بوده تغییراتی اعمال نمود تا از نظر حرارتی پوسته گیربکس بهبود یابد. در چنین گزارشی که به صورت گرافیکی نیز قابل نمایش است افزایش دما در محل بیرینگ ها کاملا مشهود بوده و می توان آن را بهبود بخشید.

در دهکده گیربکس این امکان وجود دارد تا علاوه بر طراحی؛ محاسبات و آنالیز چرخدنده، شافت و بیرینگ ، بررسی پوسته های گیربکس نیز صورت گرفته و تحلیل های جامعی در مورد استحکام، تغییر شکل، دما و ارتعاشات آن انجام پذیرد.