قطعات و اجزای گیربکس صنعتی
در این مقاله می خوانید
اجزای گیربکس صنعتی شامل پوسته، شفت‌ها، چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها، سیستم روانکاری و سایر لوازم جانبی است. انواع گیربکس‌ها مانند گیربکس‌های حلزونی، هلیکال، خورشیدی و سایکلو، برخی از این اجزا را به‌صورت مشترک دارند؛ اما تفاوت در طراحی و ساخت آن‌ها باعث ایجاد عملکرد متفاوت در انتقال و تبدیل نیرو می‌شود.
این اجزا با همکاری یکدیگر، عملکرد گیربکس‌ها را در صنایع مختلف بهبود می‌بخشند و به حفظ کارایی و عمر طولانی‌مدت سیستم‌های انتقال قدرت کمک می‌کنند. برای انتخاب درست قطعات گیربکس، لازم است با نقش هر یک از اجزا در بهینه‌سازی عملکرد و انتقال مؤثر نیرو آشنا باشید؛ در ادامه به بررسی این اجزا می‌پردازیم.
اجزای تشکیل دهنده گیربکس صنعتی
گیربکس یکی از اجزای مهم در سیستم‌های انتقال قدرت است که برای کاهش سرعت و افزایش گشتاور در ماشین‌آلات صنعتی به‌کار می‌رود. این دستگاه از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در عملکرد آن دارند. در ادامه به معرفی اجزای اصلی گیربکس صنعتی می‌پردازیم:
پوسته یا بدنه گیربکس (Housing)
پوسته یا بدنه گیربکس به‌عنوان محفظه‌ای عمل می‌کند که تمامی قطعات و اجزای داخلی گیربکس را در بر می‌گیرد. این بدنه از اجزا در برابر آسیب‌های محیطی مانند گردوغبار، رطوبت و ضربه محافظت می‌کند. در حقیقت، تمام اجزای داخلی گیربکس روی پوسته سوار می‌شوند. این ساختار به‌حفظ تراز مناسب قطعات، کاهش صدا و ارتعاشات ناشی از عملکرد گیربکس کمک می‌کند.
شفت‌ها (Shafts)
شفت‌ها در قطعات گیربکس صنعتی وظیفه انتقال حرکت دورانی را از یک بخش به بخش دیگر بر عهده دارند. شفت ورودی (Input Shaft)، نیرو را از محرک اصلی (مانند الکتروموتور) دریافت و شفت خروجی (Output Shaft) آن را به قطعه مصرف‌کننده (مانند تسمه‌نقاله، پمپ و …) منتقل می‌کند.
چرخ‌دنده‌ها (Gears)
چرخ‌دنده‌ها از اجزای اصلی در انتقال قدرت و تغییر سرعت و گشتاور در گیربکس هستند. انواع چرخ‌دنده‌ها بسته‌به نوع کاربرد، سرعت و جهت انتقال نیرو انتخاب می‌شوند:
- ساده (Spur): مناسب برای انتقال نیرو در محورهای موازی و دارای ساختار ساده اما با صدای نسبتا بالا
- مارپیچ یا هلیکال (Helical): ایده‌آل برای سرعت‌های بالا و بارهای سنگین، انتقال نرم و بی‌صدا
- مخروطی (Bevel): مناسب برای انتقال نیرو بین محورهایی با زاویه متقاطع، معمولا ۹۰ درجه
- حلزونی (Worm): مناسب برای کاهش سرعت زیاد و انتقال نیرو در زوایای قائم و دارای خاصیت خودقفل‌شوندگی
آب‌بندها (Seals)
آب‌بندها (Seals) برای جلوگیری از نشت روغن و ورود آلاینده‌ها به‌داخل گیربکس به‌کار می‌روند. این قطعات معمولا از جنس پلاستیک و مواد عایق ساخته می‌شوند و در محل‌های اتصال شفت‌ها به پوسته گیربکس قرار می‌گیرند. همچنین، در بخش‌های دیگری مانند سوپاپ‌های هوا (breather valves) و درپوش‌های تخلیه روغن (oil drain plugs) هم از واشرهای خاص جهت آب‌بندی استفاده می‌شود.
سیستم روانکاری (Lubrication System)
گیربکس‌های صنعتی برای کاهش اصطکاک، دفع گرما و جلوگیری از پوسیدگی و سایش، به سیستم روانکاری مناسبی نیاز دارند. روان‌کننده‌هایی مانند روغن دنده و گریس باید به‌طور مؤثر در گیربکس جریان یابند تا عملکرد بهینه و عمر طولانی‌تری را تأمین کنند. تعمیر و نگهداری موتور گیربکس به حفظ عملکرد صحیح سیستم روانکاری و جلوگیری از خرابی قطعات کمک می‌کند.
یاتاقان (Bearings)
یاتاقان‌ها برای کاهش اصطکاک و سایش بین اجزای متحرک گیربکس به‌کار می‌روند. این قطعات با پشتیبانی از شفت‌ها و چرخ‌دنده‌ها، باعث چرخش روان و یکنواخت آن‌ها می‌شوند و از ایجاد لقی یا لرزش جلوگیری می‌کنند.
یاتاقان‌ها با حفظ تراز دقیق اجزا (alignment)، از آسیب‌‌دیدن گیربکس در برابر نیروهای واردشده بر شفت‌ها جلوگیری می‌کنند. این نیروها معمولا از دو جهت بارهای شعاعی و بارهای محوری، وارد می‌شوند. در گیربکس‌های صنعتی از یاتاقان‌های غلتشی مانند بلبرینگ‌ها (Ball Bearings) و رولبرینگ‌ها (Roller Bearings) برای تحمل این بارها و حفظ پایداری عملکرد استفاده می‌شود.
لوازم جانبی گیربکس
لوازم جانبی گیربکس‌های صنعتی به بهینه‌سازی عملکرد دستگاه، جلوگیری از آسیب به قطعات، افزایش راندمان، کنترل دما، کاهش هزینه‌های نگهداری کمک می‌کنند. لوازم جانبی گیربکس صنعتی عبارت‌اند از:
- کلاچ‌ها و کوپلینگ‌ها: برای اتصال و انتقال گشتاور بین شفت‌ها، جذب ضربه‌های ناگهانی و کاهش لرزش‌ها
- فن خنک‌کننده: برای کاهش دمای گیربکس و جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد قطعات، به‌ویژه در شرایط کاری سنگین یا محیط‌های گرم
- فیلترهای روغن: برای تصفیه روغن از ذرات معلق و آلاینده‌ها و حفظ کیفیت روان‌کننده‌ها برای جلوگیری از سایش زودهنگام اجزای گیربکس صنعتی
- گیج سطح روغن و نشانگر دما: برای نظارت دقیق سطح و دمای روغن به‌منظور جلوگیری از آسیب‌های ناشی از کمبود روغن یا دمای بالا
- سیستم‌های خنک‌کننده روغن: برای حفظ دمای مناسب روغن و جلوگیری از افزایش دما در شرایط کاری پرفشار یا در محیط‌های گرم
- دریچه تهویه: برای تنظیم فشار داخلی گیربکس، جلوگیری از تجمع بخار و رطوبت و حفظ کیفیت روغن از طریق ممانعت از ورود آلودگی‌ها
اجزای گیربکس حلزونی
گیربکس‌های حلزونی سرعت ورودی را کاهش و گشتاور را افزایش می‌دهند. این نوع گیربکس‌های کاهنده برای کاربردهایی که به کاهش سرعت و افزایش نیروی خروجی نیاز دارند، مانند درایوهای سنگین یا ماشین‌آلات صنعتی، بسیار مناسب هستند. اجزا یا قطعات گیربکس حلزونی عبارت‌اند از:
- پوسته (Housing): بخش اصلی که تمام اجزای داخلی گیربکس را در خود جای می‌دهد.
- ماردون (Worm): شفت ورودی که نیروی چرخشی را به چرخ‌دنده حلزونی منتقل می‌کند.
- چرخ‌دنده حلزونی (Worm Gear): دندانه‌ای که با ماردون درگیر می‌شود و نیروی گشتاور را انتقال می‌دهد.
- بلبرینگ‌ها (Ball Bearings): برای چرخش روان شفت‌ها و کاهش سایش و فرسایش در گیربکس به‌کار می‌رود.
- کاسه‌نمدها (Oil Seals): از نشت روغن و ورود گردوغبار به داخل گیربکس جلوگیری می‌کند.
- سوپاپ هوا، دریچه بازدید روغن و پیچ تخلیه روغن: تنظیم فشار داخلی، بررسی سطح روغن و تخلیه روان‌کننده را ممکن می‌کنند.
- فلنج (Flange): در برخی مدل‌ها، برای اتصال گیربکس به شفت یا موتور استفاده می‌شود.
- پایه‌ها (Mounting Bases): تثبیت گیربکس روی سطوح مختلف را ممکن می‌کنند.
اجزای گیربکس هلیکال مستقیم
اجزای اصلی گیربکس هلیکال شافت مستقیم و نقش هر یک در بهبود عملکرد سیستم انتقال قدرت را بررسی می‌کنیم. اجزای گیربکس صنعتی هلیکال عبارت‌اند از:
- پوسته: از فولاد یا چدن ساخته می‌شود و از اجزای داخلی گیربکس محافظت می‌کند.
- چرخ‌دنده‌های هلیکال: چرخ‌دنده‌های مورب برای انتقال گشتاور و کاهش اصطکاک طراحی شده‌اند.
- پینیون ورودی: نیروی چرخشی را از موتور دریافت و به چرخ‌دنده‌های داخلی منتقل می‌کند.
- پینیون خروجی: نیروی خروجی را از چرخ‌دنده‌ها دریافت می‌کند و به شفت خروجی انتقال می‌دهد.
- بلبرینگ‌ها: اصطکاک را کاهش می‌دهند و از شافت‌ها پشتیبانی می‌کنند.
- کاسه‌نمدها (Seals): از نشت روغن جلوگیری می‌کنند و مانع ورود گردوغبار به داخل گیربکس می‌شوند.
- سوپاپ هوا: فشار داخلی گیربکس را تنظیم می‌کند و از آسیب به اجزای داخلی جلوگیری می‌کند.
- پیچ تخلیه روغن: برای تخلیه روغن گیربکس در زمان‌های لازم به‌کار می‌رود.
- لوازم جانبی: قطعاتی مانند فلنج برای اتصال گیربکس به موتور یا سایر اجزای انتقال نیرو استفاده می‌شوند.
اجزای گیربکس بول هلیکال یا پینیون کرانویل
گیربکس بول هلیکال (Bevel Helical) که به نام‌های گیربکس کرانویل پینیون یا گیربکس 90 درجه هم شناخته می‌شود، ترکیبی از دنده‌های مخروطی (بول) و مارپیچی (هلیکال) است. این نوع گیربکس از اجزای زیر تشکیل می‌شود:
- چرخ‌دنده مخروطی (بول): برای تغییر جهت انتقال نیرو در زاویه 90 درجه
- چرخ‌دنده مارپیچی (هلیکال): برای انتقال گشتاور با راندمان بالا و کاهش اصطکاک
- پوسته: محفظه‌ای از جنس چدن یا آلومینیوم برای محافظت از اجزای داخلی گیربکس
- شافت ورودی و خروجی: محورهایی برای انتقال نیرو
- کاسه‌نمد: برای جلوگیری از نشت روغن و ورود آلودگی به‌داخل گیربکس
- یاتاقان‌ها (بلبرینگ‌ها): برای پشتیبانی از شافت‌ها و کاهش اصطکاک در حرکت آن‌ها
- پیچ تخلیه روغن: برای تخلیه روغن گیربکس در زمان‌های لازم
- سوپاپ هوا: برای تنظیم فشار داخلی گیربکس و جلوگیری از آسیب به اجزای داخلی
- لوازم جانبی: برای اتصال گیربکس به‌سایر تجهیزات و تثبیت موقعیت آن
اجزای گیربکس هلیکال شفت موازی یا گیربکس صنعتی هلیکال آویز
این گیربکس برای انتقال گشتاور بالا در فضاهای محدود و کاربردهای سنگین طراحی شده است. قطعات گیربکس هلیکال شفت موازی عبارت‌اند از:
- چرخ‌دنده‌های هلیکال: برای انتقال گشتاور با راندمان بالا و عملکرد روان
- شفت‌های ورودی و خروجی: برای انتقال نیرو به داخل و خارج از گیربکس
- بلبرینگ‌ها: برای کاهش اصطکاک و پشتیبانی از شفت‌ها
- کاسه‌نمدها: برای جلوگیری از نشت روغن و ورود آلودگی
- سوپاپ هوا: برای تنظیم فشار داخلی گیربکس
- پیچ تخلیه روغن: برای تخلیه روغن گیربکس در زمان‌های لازم
- پوسته: محفظه دربرگیرنده اجزای داخلی گیربکس
- لوازم جانبی: فلنج، بک‌استاپ و شرینک دیسک برای اتصال و تثبیت موقعیت گیربکس
اجزای گیربکس اکسترودر
اجزای این گیربکس مشابه گیربکس‌های هلیکال سه‌محور هستند؛ با این تفاوت که در گیربکس اکسترودر از بیرینگ‌های کف‌گرد ( نوع خاصی از بلبرینگ و رولبرینگ) برای تحمل بارهای محوری استفاده می‌شود. این بیرینگ‌ها در شفت خروجی نصب می‌شوند تا نیروهای محوری (نه فقط چرخشی) ناشی از فرایند اکستروژن را جذب کنند. اجزای گیربکس صنعتی اکسترودر عبارت‌اند از:
- پوسته
- شفت ورودی
- کاسه‌نمدها
- بیرینگ‌های عادی و کف‌گرد
- دنده‌های هلیکال Z1 تا Z4
- فلنج خروجی
اجزای گیربکس خورشیدی
در گیربکس خورشیدی، چرخ‌دنده‌ها به‌صورت مرکزی (خورشیدی)، سیاره‌ای و رینگی چیده می‌شوند که این چینش، گشتاور بالا و ابعاد فشرده را فراهم می‌کند. قطعات این نوع گیربکس شامل موارد زیر است:
- سوپاپ تخلیه هوا: برای جلوگیری از افزایش فشار داخلی و ایجاد عملکرد روان
- آب‌بندها: جهت جلوگیری از نشت روغن و ورود آلودگی
- شفت ورودی و خروجی: برای انتقال گشتاور به داخل و خارج از گیربکس
- بلبرینگ‌ها: برای کاهش اصطکاک و پشتیبانی از بارهای محوری و شعاعی
- پوسته: محافظت از اجزای داخلی و حفظ تراز مناسب آن‌ها
- بک‌استاپ: برای جلوگیری از حرکت معکوس در کاربردهای خاص
اجزای گیربکس سایکلو
گیربکس سایکلو یک گیربکس صنعتی است که به‌جای چرخ‌دنده‌های معمولی از مکانیزم‌های سیکلوئیدی برای انتقال حرکت و کاهش سرعت استفاده می‌کند. این طراحی باعث افزایش گشتاور، کاهش لقی و تحمل بهتر بارهای ضربه‌ای می‌شود. در ادامه به اجزای گیربکس صنعتی سایکلو اشاره می‌کنیم:
- شفت‌ها: برای انتقال حرکت از ورودی به سایر اجزا
- چرخ سیکلوئیدی: دیسک‌های دندانه‌دار برای تبدیل حرکت چرخشی به سیکلوئیدی
- بلبرینگ‌ها: برای کاهش اصطکاک و پشتیبانی از اجزای متحرک
- پوسته گیربکس: محفظه‌ای محافظ برای نگهداری و پوشش اجزا
- کاسه‌نمدها: برای جلوگیری از نشت روغن و ورود آلودگی به‌داخل گیربکس
- پین بوش و دنده‌های پین: برای انتقال حرکت از چرخ سیکلوئیدی به شفت خروجی
- واشر یا رینگ اسپیسر: برای تنظیم فواصل و جلوگیری از تماس ناخواسته بین اجزا
تأمین قطعات از نامیک سنتر
انتخاب صحیح و نگهداری اصولی از اجزای گیربکس صنعتی، نقش مهمی در افزایش بهره‌وری، کاهش خرابی‌ها و افزایش عمر مفید سیستم‌های انتقال قدرت دارد. این رویکرد نه‌تنها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود؛ بلکه به پایداری عملکرد صنعتی هم کمک می‌کند. برای تهیه قطعات باکیفیت و دریافت مشاوره تخصصی، بهره‌گیری از خدمات نمایندگی‌های معتبر مانند نامیک سنتر انتخابی قابل اعتماد خواهد بود.
سؤالات متداول
اجزای اصلی گیربکس صنعتی شامل چه مواردی هستند؟
اجزای اصلی گیربکس صنعتی شامل پوسته، شفت‌ها، چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها، سیستم روانکاری و لوازم جانبی هستند.
آب‌بندی در گیربکس چیست؟
آب‌بندی در گیربکس به مجموعه‌ای از روش‌ها و قطعات (مانند کاسه‌نمدها، واشرها و درزگیرها) گفته می‌شود که برای جلوگیری از نشت روغن روانکاری و ممانعت از ورود گردوغبار، رطوبت و سایر آلاینده‌ها به داخل گیربکس به‌کار می‌روند.
چرا سیستم روانکاری در گیربکس‌ها مهم است؟
سیستم روانکاری نقش مهمی در کاهش اصطکاک بین اجزای متحرک، دفع حرارت تولیدشده در حین کار، جلوگیری از سایش و خوردگی قطعات داخلی و افزایش طول عمر گیربکس دارد.
