گیربکس های صنعتی جزو پرکاربردترین اجزا مکانیکی بوده و در صنایع مختلف و با اهداف مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
اجزای اصلی این تجهیز چرخدنده، شافت، بیرینگ و پوسته می باشند هرچند دیگر قطعات و اجزای مکانیکی نظیر کلاچ، بک استپ، شرینک دیسک، کوپلینگ، خار، هزارخاری، ژورنال بیرینگ، کاسه نمد، پیچ و … نیز ممکن است در آن ها استفاده شده باشند. طراحی
با در نظر گرفتن این موارد پرواضح است که هر گیربکس متشکل از تجهیزات بسیار زیادی است که به صورت ثابت یا متحرک در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. طراحی چنین مکانیزمی نیازمند دانش کافی در مورد تک تک این قطعات و نحوه عملکرد آن ها می باشد.
برخی از این تجهیزات طراحی، محاسبات یا مهندسی معکوس دشواری نداشته و با اندک تجربه و دانش مهندسی نیز می توان از آن ها بهره برد.
اما برخی از این اجزا دارای پیچیدگی هایی بوده و نیازمند است عوامل و موارد مختلفی در محاسبات، طراحی یا مهندسی معکوسشان مدنظر قرار گیرد.طراحی گیربکس
یکی از نرم افزارهای خوب در زمینه طراحی و محاسبات اجزای مکانیکی نرم افزار KISSsoft یا کیسافت می باشد. این نرم افزار دارای دو بخش مجزا با نام های Kisssoft و KissSYS می باشد. در یکی از بخش ها می توان اجزا و قطعات را به صورت تکی بررسی نمود .
همچنین در محیط دیگر می توان اجزا به صورت مونتاژ شده را مورد ارزیابی قرار داد و ارتباط آن ها با یکدیگر را بررسی نمود.
یکی از خدماتی که مجموعه دهکده گیربکس در سال های گذشته اقدام به ارائه آن نموده است نیز در این زمینه بوده است. در این زمینه خدمات زیر قابل ارائه می باشد:
-
طراحی
در این حالت تنها کافیست محدودیت ابعادی، نسبت سرعت، توان انتقالی و مشخصاتی از کاربرد تشریح و مشخص گردد. سپس همکاران ما در مجموعه به کمک نرم افزار کیسافت محاسبات را انجام داده و با استفاده از تجربیات خود در این زمینه اقدام به تهیه نقشه های ساخت می نمایند.
این طراحی شامل چرخدنده، شافت، بیرینگ، اتصالات و پوسته می باشد.
- مهندسی معکوس
در این زمینه نیز مطابق با بخش طراحی اقدام به طراحی و انجام محاسبات خواهد شد با این تفاوت که تمامی پارامترها شامل ابعاد و اندازه ها، متریال ها، روش های تولید و… مطابق با نمونه موجود صورت خواهد پذیرفت.
- چک طرح
اگر طراحی گیربکس قبلا توسط کارفرما یا مجموعه ای دیگر انجام شده باشد یا نقشه های آن در مستندات موجود باشد، چنانچه احتیاج به چک کردن مجدد طراحی و داکیومنت ها باشد، این امکان وجود دارد تا طبق اطلاعات موجود همکاران ما طراحی را بررسی نموده و گزارش کاملی از آن ارائه نمایند.
- بهینه سازی و عیب یابی
در این زمینه نیز با شبیه سازی سیستم انتقال قدرت نقاط ضعف مکانیزم استخراج شده و پیشنهادات جهت بهبود طرح به همراه تغییرات در نتایج ارائه می گردد. همچنین امکان یافتن عیوب احتمالی در زمینه طراحی نیز امکان پذیر می باشد. طراحی گیربکس
لازم به ذکر است تمامی گزارشات و تحلیل های ذکر شده به صورت نرم افزاری انجام شده و معیار و استاندارد هر یک به صورت مجزا ارائه خواهد شد و نتایج به صورت مکتوب به همراه اعداد و ارقام خواهند بود. بخشی از این تحلیل ها در زمینه چرخدنده ها عبارتند از:
- آنالیز فرم اینولوت و پروفیل دندانه
- بررسی هندسی چرخدنده و تعیین پارامترها
- تعیین اصلاحات هندسی چرخدنده
- تعیین مشخصات دنده زنی و اطلاعات نقشه
- تعیین پارامترهای کنترلی جهت بررسی صحت و دقت دنده ساخته شده
- اعمال بارگذاری و آنالیز نیرویی چرخدنده ها
- تعیین تنش های ریشه دندانه و گرده دندانه (Flank)
- بررسی استحکام جنس انتخابی برای چرخدنده
- بررسی الگوی تماس درگیری دو چرخدنده
- تعیین بازدهی درگیری دو چرخدنده
باید افزود چرخدنده های استوانه ای ساده، مارپیچ، مخروطی، سیاره ای، حلزونی و داخلی قابل تحلیل و ارزیابی هستند.
در مورد شافت ها و یاتاقان بندی نیز برخی از این تحلیل ها عبارتند از:
- اعمال بارگذاری ها به شافت و آنالیز نیرویی طراحی گیربکس
- تعیین مقاطع حساس و بحرانی شافت
- تعیین سرعت های بحرانی شافت
- تعریف قطر و طول مناسب مقاطع شافت
- بررسی نیروهای وارد بر بیرینگ ها
- تعیین عمر بیرینگ ها
- بررسی یاتاقان بندی از نظر نیروهای محوری و شعاعی
- تعیین ضرایب ایمنی شافت و تغییر شکل های به وجود آمده بر اثر بارگذاری
برخی دیگر از قطعات و اجزای مکانیکی قابل تحلیل نیز در ادامه بیان گردیده است:
- انواع اتصالات (خار – هزارخاری – پیچ – چسب – جوش – رینگ ها)
- انواع فنرها (تخت – پیچشی )
- تسمه و پولی طراحی گیربکس
- زنجیر و چرخ زنجیر
- …
