پین اندازه گیری چرخدنده (پین کنترل دنده) Gear Overpin measurement

مجموعه دهکده گیربکس به منظور سهولت استفاده از روش اندازه گیری اورپین (پین گذاری چرخدنده) برای صنعتگران و مهندسین فعال در حوزه چرخدنده و گیربکس اقدام به تهیه پین های با دقت 0.001 میلی متر کرده است. در جعبه پین اندازه گیری چرخدنده دهکده گیربکس تعداد 30 عدد پین (دو عدد از 15 سایز متعارف)  قرار داده شده است.

این 15 سایز شامل قطرهای زیر بر حسب میلی متر هستند:

 0.8 – 1– 1.5 – 2 – 2.5 – 3 – 3.5 – 4 – 4.5 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10  میلی متر می باشند که دارای دقت 0.001

سایزهای یاد شده برای اندازه گیری چرخدنده های ساده و هلیکال خارجی یا چرخدنده های داخلی ساده با مدول 0.5 تا 5 میلی متر (یا معادل اینچی آن که  dp 48 – dp5 است) مناسب می باشند. هرچند به دلیل ماهیت فرمول محاسبات اورپین ممکن است با همین بازه از پین ها چرخدنده هایی با مدول بیشتر نیز قابل اندازه گیری باشند که ملاک استفاده یا عدم استفاده از آن ها قرارگیری مناسب در شیارهای چرخدنده و تایید نرم افزارهای محاسباتی نظیر کیسافت KissSoft می باشد.

در ادامه نحو کار با پین های اندازه گیری چرخدنده و تئوری این روش آورده شده است.

پین اندازه گیری چرخدنده (پین کنترل دنده) –  Gear Overpin measurement

یکی از پارامترها و مولفه های مهم چرخدنده های صنعتی، ضخامت دندانه می باشد چرا که بسته به نظر طراح و سازنده ممکن است ضخامت دندانه چاق یا لاغر شود. لذا به هنگام مهندسی معکوس یا کنترل چرخدنده ساخته شده باید ضخامت دندانه به صورت دقیق اندازه گیری شود و مشخص شود دندانه به چه میزان چاق یا لاغر شده است. به عنوان مثال در شکل روبرو هر سه چرخدنده دارای تعداد دندانه، مدول، زاویه فشار و نوع پروفیل یکسان هستند و تنها تفاوت آن ها ضخامت دندانه ها (ضریب تصحیح پروفیل)  می باشد که منجر به تغییر قابل توجهی گردیده است.

روش های متعددی برای اندازه گیری ضخامت دندانه وجود دارد که می توان آن ها را در دو نوع اندازه گیری مستقیم و غیر مستقم دسته بندی کرد.

از آنجا که پروفیل چرخدنده ها از نوع اینولوت بوده و انحنای خاصی دارد لذا به سادگی نمی توان کولیس یا میکرومتر را دو طرف دندانه قرار داد و ضخامت آن را سنجید چرا که از نوک دندانه تا انتهای دندانه دائما ضخامت در حال تغییر است و محل فیزیکی دقیقی که بتوان لبه های کولیس را به آن تکیه داد و اندازه گیری نمود وجود ندارد.  این تفاوت در شکل روبرو مشخص شده است:

هرچند ضخامت دندانه در محل دایره گام است که اهمیت دارد و طبق آن ضحامت دنده تعیین می شود اما مشکل آن است که خود دایره گام نیز دایره ای فرضی است و بر روی چرخدنده وجود خارجی و فیزیکی ندارد. (دایره های سردنده و ریشه دنده ماهیت فیزیکی دارند و می توان با کولیس قطر سردنده و ریشه دنده را تعیین نمود اما دایره گام بر حسب فرمول به دست می آید). حتی اگر قطر دایره گام با محاسبات فرمولی تعیین گردد باز هم به کمک کولیس و میکرومتر ضخامت دندانه را در آن مقطع نمی توان با دقت اندازه گیری نمود و خطای زیادی دارد. با این تفاسیر اندازه گیری مستقیم ضخامت دندانه به راحتی و با ابزار ساده امکان پذیر نمی باشد.

برای اندازه گیری ضخامت دندانه به نحوی غیر مستقیم سه روش متداول وجود دارد که عبارتند از:

  1. اندازه گیری wk، Gear span measurement یا شکم دنده
  2. اندازه گیری با پین یا Overpin measurement
  3. اندازه گیری H-S به کمک کولیس چرخدنده

در این بخش به توضیح روش اندازه گیری با پین پرداخته می شود:

در روش اندازه گیری غیر مستقیم ضخامت دندانه به کمک پین چرخدنده، دو پین با قطر یکسان که دارای دقت بالایی هستند را بین دندانه های چرخدنده و روبروی یکدیگر قرار داده و فاصله پشت تا پشت پین ها را به کمک میکرومتر معمولی یا میکرومتر بشقابی اندازه گیری می کنیم.

پین اندازه گیری چرخدنده

 

چنانچه تعداد دندانه ها زوج باشد دو پین دقیقا روبروی یکدیگر قرار می گیرند و اگر تعداد دندانه های چرخدنده عددی فرد باشد به دلیل آنکه روبروی هر شیار دنده شیار دیگری وجود ندارد و قسمت توپر دندانه وجود دارد لذا برای دسترسی به نزدیک ترین حالت برای روبرو بودن باید آن را در دندانه کناری قرار داد و پین ها با اختلاف یک دندانه روبروی هم خواهند بود. این اختلاف در فرمول محاسبه فاصله پین ها در نظر گرفته شده و در اندازه گیری خطایی ایجاد نخواهد شد.

برای هر چرخدنده مهم است که پین با چه قطری استفاده گردد چرا که اگر پینی کوچک انتخاب شود بدون تماس با پروفیل به درون شیار دنده فرو رفته یا به ریشه دنده برخورد خواهد کرد که هر دو منجر به خطا در محاسبات و اندازه گیری می شود و اگر پین با قطر بزرگ انتخاب شود پین تنها در بخش بالایی دندانه تماس پیدا خواهد کرد و با دایره گام فاصله زیادی دارد. لذا هدف آن است که پینی انتخاب شود که با فاصله کمی نسبت به دایره گام  با پروفیل مماس شود. پیدا کردن قطر پین مناسب خود به پارامترهای متعددی بستگی دارد و از طریق فرمول و نمودار قابل حصول است.

با دانستن قطر پین مناسب و اندازه گیری فاصله پشت تا پشت پین ها کافیست اعداد مذکور در فرمول های مربوطه قرار گرفته تا میزان چاق یا لاغر شدن چرخدنده (ضریب تصحیح پروفیل) تعیین گردد.

روابط محاسباتی اورپین در استاندارد ISO 21771-2007 و DIN 3960 آورده شده است اما از آنجا که روابط محاسباتی اورپین یا پین اندازه گیری چرخدنده دارای پارامترهای زیاد و پیچیده می باشد، توصیه می گردد محاسبات آن توسط نرم افزارهای محاسباتی چرخدنده نظیر کیسافت – KissSoft انجام شود. در نرم افزار کیسافت قطر پین مناسب و فاصله پشت تا پشت پین ها قابل محاسبه می باشد.

روش اندازه گیری اورپین چرخدنده یا کنترل ضخامت دنده به کمک پین بر خلاف دیگر روش های اندازه گیری ضخامت برای چرخدنده های داخلی ساده نیز قابل اجرا می باشد. اندازه گیری اورپین چرخدنده های داخلی نیز مشابه چرخدنده های خارجی می باشد با این تفاوت که باید فاصله داخلی پین ها اندازه گیری شود. به مانند دنده های خارجی، برای چرخدنده های داخلی یا Internal gear نیز باید به کمک فرمول یا محاسبات نرم افزار کیسافت قطر پین مناسب تعیین گردد.

یکی دیگر از کاربردهای پین های اندازه گیری چرخدنده کنترل میزان یکنواختی ضخامت دندانه دورتادور چرخدنده می باشد. به عبارت دیگر با اندازه گیری اورپین برای دندانه های مختلف می توان تلرانس ضخامت دندانه را نیز به دست آورد تا مشخص شود دورتادور چرخدنده دندانه ها تا چه حد دارای ضخامت یکسانی هستند.

روش اندازه گیری اورپین چرخدنده یا کنترل ضخامت دنده به کمک پین برای چرخدنده های شانه ای یا Rack gear نیزقابل اجرا می باشد. برای اندازه گیری ضخامت دندانه های شانه ای به کمک پین در اختیار داشتن یک پین کفایت می کند.

روش اندازه گیری اورپین چرخدنده یا کنترل ضخامت دنده به کمک پین برای چرخدنده های حلزونی یا Worm gear نیزقابل اجرا می باشد. برای اندازه گیری ضخامت دندانه های حلزونی به کمک پین در اختیار داشتن سه پین لازم می باشد.

فهرست
logo-samandehi