اجزای تشکیل دهنده گیربکس صنعتی شامل چرخدندهها، شفتها، یاتاقانها، پوسته، روانکارها و سیستمهای آببندی است که هر یک نقش خاصی در عملکرد بهینه این تجهیز مکانیکی دارند. گیربکس صنعتی به عنوان یک واسطه میان موتور و دستگاههای خروجی، وظیفه انتقال و تنظیم سرعت و گشتاور را بر عهده دارد. بسته به نوع کاربرد، گیربکسها در مدلهای مختلفی طراحی و ساخته میشوند و استفاده صحیح از آنها تأثیر مستقیمی بر راندمان و طول عمر تجهیزات صنعتی دارد. در این مقاله، به بررسی دقیق اجزای تشکیل دهنده گیربکس صنعتی و نحوه عملکرد آنها خواهیم پرداخت.
اجزای تشکیل دهنده گیربکس صنعتی
۱. چرخدندهها (Gears)
چرخدندهها اصلیترین اجزای تشکیل دهنده گیربکس صنعتی هستند که وظیفه انتقال نیرو، تغییر سرعت و جهت حرکت را بر عهده دارند. این قطعات مکانیکی بسته به نوع طراحی و کاربرد، در انواع مختلفی تولید میشوند و عملکرد آنها تأثیر مستقیمی بر راندمان و دوام گیربکس دارد. چرخدندهها با درگیر شدن با یکدیگر، نیروی ورودی را از موتور دریافت کرده و با تغییر نسبت دور، آن را به خروجی موردنظر منتقل میکنند.
در میان انواع چرخدندههای مورد استفاده در گیربکسهای صنعتی، چرخدندههای ساده به دلیل طراحی ساده و بازدهی بالا، در بسیاری از سیستمها مورد استفاده قرار میگیرند، اما به دلیل تولید نویز زیاد در سرعتهای بالا، جای خود را به چرخدندههای مارپیچ دادهاند که عملکردی نرمتر و کمصداتر دارند. چرخدندههای مخروطی برای انتقال نیرو بین محورهای غیرموازی به کار میروند و نوع مارپیچ آنها، به دلیل تماس تدریجی دندانهها، عملکرد بهتری نسبت به نوع ساده دارد.
در مقابل، چرخدندههای حلزونی که از یک چرخدنده مارپیچ و یک چرخدنده ساده تشکیل شدهاند، در کاربردهایی که نیاز به کاهش سرعت و افزایش گشتاور دارند، مانند بالابرها و سیستمهای قفلشونده، استفاده میشوند. همچنین چرخدندههای خورشیدی، که دارای سه بخش اصلی شامل چرخدنده خورشیدی، چرخدندههای سیارهای و چرخدنده رینگی هستند، به دلیل طراحی خاص خود امکان ایجاد نسبتهای دور متنوع و فشرده را فراهم میکنند و در گیربکسهای پیشرفته صنعتی و خودرویی کاربرد گستردهای دارند.
کیفیت چرخدندهها تأثیر بسزایی در عملکرد گیربکس دارد و معمولاً از فولاد آلیاژی مقاوم یا چدن ساخته میشوند تا در برابر تنشهای مکانیکی و سایش دوام بالایی داشته باشند.
همچنین برای جلوگیری از فرسایش و افزایش طول عمر چرخدندهها، روانکاری مناسب ضروری است، زیرا روغن مخصوص گیربکس باعث کاهش اصطکاک، کاهش گرمای تولیدی و بهبود عملکرد سیستم میشود. انتخاب صحیح نوع چرخدنده بر اساس نوع کاربرد، بار وارده، سرعت موردنیاز و شرایط محیطی، تأثیر مستقیمی بر کارایی گیربکس دارد و بهینهسازی این قطعه میتواند منجر به کاهش هزینههای نگهداری و افزایش بهرهوری تجهیزات صنعتی شود.
۲. شفتها (Shafts)
شفتهای گیربکس صنعتی یکی از اجزای حیاتی و اساسی در طراحی و عملکرد سیستمهای انتقال قدرت در صنایع مختلف هستند. این شفتها معمولاً از فلزات مقاوم ساخته میشوند که توانایی تحمل نیروهای کششی، فشاری و پیچشی را داشته باشند. شفتها در گیربکسها به عنوان کانال انتقال گشتاور از یک بخش به بخش دیگر عمل میکنند و میتوانند در انواع مختلفی از جمله شفتهای ساده، شفتهای پیچشی، و شفتهای چندبخشی طراحی شوند. در گیربکسهای صنعتی، شفتها به همراه دندهها، بلبرینگها و یاتاقانها برای کاهش اصطکاک و افزایش کارایی سیستم به کار میروند.
عملکرد شفتها به نحوی است که نیروی تولیدی توسط موتور یا هر منبع دیگر را به سایر اجزای مکانیکی منتقل میکنند. این اجزا میتوانند شامل پمپها، کمپرسورها، یا دستگاههای پیچیده دیگری باشند که نیاز به تبدیل یا تنظیم سرعت و گشتاور دارند. بهویژه در گیربکسهای صنعتی که در محیطهای سخت و پر فشار کار میکنند، شفتها باید از مقاومت بالایی در برابر سایش، ضربه و بارهای سنگین برخوردار باشند. در این راستا، انتخاب مواد مناسب برای ساخت شفتها، نظیر فولاد آلیاژی، بسیار اهمیت دارد.
علاوه بر این، فرایندهای تولیدی مانند سختکاری، پوششدهی و ماشینکاری دقیق شفتها برای بهبود مقاومت آنها در برابر خوردگی و افزایش طول عمر عملکرد گیربکسها ضروری است.
شفتها در گیربکسهای صنعتی میتوانند به صورت افقی یا عمودی طراحی شوند و در صنایع مختلف از جمله صنایع خودروسازی، تولید برق، نفت و گاز، و همچنین در ماشینآلات سنگین مورد استفاده قرار گیرند. طراحی دقیق و انتخاب شفتهای مناسب برای گیربکسها میتواند تاثیر زیادی بر روی کارایی و طول عمر دستگاههای صنعتی داشته باشد.
۳. یاتاقانها (Bearings)
یاتاقانهای گیربکس صنعتی یکی از اجزای کلیدی و ضروری در سیستمهای انتقال قدرت هستند که وظیفه اصلی آنها کاهش اصطکاک، پشتیبانی از شفتها و دندهها، و افزایش عمر کاری گیربکس میباشد. این قطعات که معمولاً از فلزات مقاوم و مواد مرکب ساخته میشوند، نقش اساسی در بهبود عملکرد و کارایی گیربکسها دارند.
یاتاقانها بهطور کلی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: یاتاقانهای غلتشی (که از ساچمهها، غلتکها یا استوانهها استفاده میکنند) و یاتاقانهای لغزشی (که بهطور مستقیم سطح تماس دارند). در گیربکسهای صنعتی، یاتاقانهای غلتشی بیشتر استفاده میشوند، زیرا آنها به دلیل طراحی خود، اصطکاک کمتری ایجاد میکنند و قادر به تحمل بارهای سنگینتر و سرعتهای بالاتر هستند.
یاتاقانها در گیربکسهای صنعتی بهطور مستقیم با شفتها در تماس هستند و به آنها اجازه میدهند که با کمترین اصطکاک به حرکت درآیند. این امر نه تنها باعث بهبود راندمان گیربکس میشود، بلکه از سایش و خرابی سریع قطعات داخلی جلوگیری میکند. علاوه بر این، یاتاقانها وظیفه دارند تا بارهای وارده بر شفتها و دندهها را بهطور یکنواخت توزیع کنند تا فشارهای غیر یکنواخت و تنشهای اضافی از بین بروند. در نتیجه، یاتاقانها میتوانند عمر مفید گیربکس را افزایش دهند و نیاز به تعمیرات و نگهداری را کاهش دهند.
در گیربکسهای صنعتی که معمولاً در شرایط سخت کار میکنند، یاتاقانها باید ویژگیهای خاصی داشته باشند. آنها باید قادر به تحمل دماهای بالا، فشارهای سنگین، و شرایط محیطی خاص مانند رطوبت، گرد و غبار یا مواد شیمیایی باشند. برای این منظور، طراحی یاتاقانها معمولاً شامل استفاده از مواد با ویژگیهای ضد سایش و مقاومت بالا به خوردگی است. همچنین، روغنکاری مناسب و نگهداری دورهای از یاتاقانها برای جلوگیری از خشک شدن و ایجاد خرابیهای احتمالی بسیار ضروری است.
در نهایت، انتخاب صحیح نوع یاتاقان، طراحی مناسب و روشهای نگهداری صحیح میتواند تاثیر زیادی در عملکرد، کارایی و عمر گیربکسهای صنعتی داشته باشد.
۴. پوسته گیربکس (Gearbox Housing)
پوسته گیربکس صنعتی یکی از اجزای اساسی و ساختاری مهم در طراحی و عملکرد گیربکسها است که نقش محافظت از اجزای داخلی گیربکس، مانند دندهها، شفتها و یاتاقانها را ایفا میکند. این پوسته علاوه بر حفاظت فیزیکی، باید توانایی تحمل فشارهای داخلی و خارجی، ارتعاشات، و نیروهای مختلفی که در حین کارکرد گیربکس به وجود میآید را داشته باشد. معمولاً پوستههای گیربکس صنعتی از فلزات مقاوم مانند چدن، فولاد یا آلیاژهای خاصی ساخته میشوند که ویژگیهایی همچون مقاومت در برابر سایش، خوردگی و تغییرات دمایی بالا را فراهم میآورد. این اجزا باید بهگونهای طراحی شوند که هم از اجزای داخلی محافظت کنند و هم قادر به انتقال حرارت تولیدی در داخل گیربکس باشند.
پوسته گیربکس علاوه بر عملکرد حفاظتی، در طراحی و مهندسی گیربکس نقش مهمی در توزیع بارها و نیروهای وارده دارد. در واقع، پوسته باید طوری ساخته شود که بتواند فشارهای مختلف ناشی از عملیات گیربکس را بدون ایجاد تغییر شکل یا ترک خوردگی تحمل کند. به همین دلیل، مهندسان معمولاً برای طراحی پوستهها از اصول مهندسی مکانیک و تحلیلهای ساختاری استفاده میکنند تا اطمینان حاصل کنند که این بخش قادر به تحمل تمامی شرایط سخت محیطی و عملیاتی است.
در بسیاری از گیربکسها، پوستهها همچنین طراحی میشوند تا امکان دسترسی آسان به اجزای داخلی مانند دندهها، شفتها و یاتاقانها را فراهم کنند و در عین حال محفظهای کاملاً بسته برای جلوگیری از ورود گرد و غبار، رطوبت یا هرگونه آلودگی دیگری ایجاد کنند.
از طرفی دیگر، طراحی و ساخت پوسته گیربکس باید بهگونهای باشد که علاوه بر مقاومت در برابر نیروهای مکانیکی، دارای قابلیت جذب و انتقال حرارت تولیدی توسط دندهها و دیگر اجزای گیربکس باشد. به این ترتیب، گردش صحیح روغن یا سیستم خنککننده داخلی میتواند از داغ شدن بیش از حد گیربکس جلوگیری کرده و کارایی آن را در طول زمان حفظ کند.
در نهایت، بهکارگیری تکنولوژیهای پیشرفته در ساخت پوستههای گیربکس، مانند روشهای ریختهگری دقیق، ماشینکاری پیشرفته و پوششدهیهای مقاوم در برابر خوردگی، میتواند عمر مفید دستگاه را افزایش داده و نیاز به تعمیرات مکرر را کاهش دهد.
۵. روغن و روانکارها (Lubricants)
روغن و روانکارها در گیربکسهای صنعتی از اهمیت بسیار زیادی برخوردارند، زیرا وظیفه اصلی آنها کاهش اصطکاک بین اجزای داخلی گیربکس، از جمله دندهها، شفتها و یاتاقانها است. این عمل نه تنها باعث بهبود کارایی و عملکرد گیربکس میشود، بلکه در کاهش سایش، گرمای اضافی و فرسودگی قطعات داخلی نیز تاثیر بسزایی دارد. در واقع، روغنها و روانکارها به عنوان یک لایه واسط عمل میکنند که موجب کاهش تماس مستقیم فلز با فلز در بین اجزای متحرک گیربکس میشوند، به همین دلیل، انتخاب نوع مناسب روغن و روانکار برای هر گیربکس ضروری است. این مواد باید ویژگیهایی چون گرانروی مناسب، توانایی تحمل دماهای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، و توانایی جذب گرد و غبار و ذرات معلق را داشته باشند.
در گیربکسهای صنعتی که معمولاً تحت شرایط سخت کاری قرار دارند، روغن و روانکارها باید توانایی جلوگیری از ایجاد دمای بیش از حد در اثر اصطکاک را داشته باشند، زیرا گرمای اضافی میتواند باعث خرابی قطعات داخلی و کاهش عمر مفید گیربکس شود. روانکارهای مناسب همچنین باید از تشکیل لایههای محافظ روی دندهها و سطوح فلزی جلوگیری کنند تا فرسایش و خوردگی کاهش یابد. علاوه بر این، برخی از روانکارها در گیربکسها بهگونهای طراحی میشوند که توانایی تمیزکاری اجزای داخلی گیربکس را داشته باشند، به این معنی که آنها قادرند ذرات ریز فلزی و آلایندهها را از بین ببرند و از آسیب به قطعات داخلی جلوگیری کنند.
نوع روغن مورد استفاده در گیربکسها بستگی به عواملی همچون طراحی گیربکس، نوع بار وارده، سرعت گیربکس، دمای محیط و شرایط کاری دارد. روغنهای گیربکس میتوانند شامل انواع مختلفی از جمله روغنهای معدنی، روغنهای سنتزی و روغنهای ویژه با افزودنیهای خاص باشند. روغنهای سنتزی معمولاً به دلیل ویژگیهای برتر خود مانند ثبات دمایی بهتر و عمر طولانیتر، در گیربکسهای صنعتی با عملکرد بالا و شرایط دشوار مورد استفاده قرار میگیرند.
همچنین، در برخی از گیربکسها، روانکارها به صورت مخلوط با افزودنیهای خاص برای بهبود ویژگیهای روانکاری و کاهش سایش استفاده میشوند. در نهایت، نگهداری و تعویض دورهای روغن و روانکارها یکی از الزامات مهم برای حفظ عملکرد و کارایی گیربکسهاست و باید طبق توصیههای تولیدکننده و با توجه به شرایط کاری گیربکس انجام گیرد تا از خرابیهای ناخواسته و کاهش عمر مفید دستگاه جلوگیری شود.
۶. کاسهنمدها و آببندها (Seals and Gaskets)
کاسهنمدها و آببندها در گیربکسهای صنعتی از اجزای بسیار حیاتی برای حفظ عملکرد صحیح و جلوگیری از خرابیهای ناشی از نشت روغن یا آلودگیهای خارجی هستند. این قطعات بهطور عمده برای آببندی گیربکسها و سایر دستگاههای مکانیکی در برابر ورود گرد و غبار، آب، رطوبت و سایر آلایندهها به داخل محفظه استفاده میشوند. کاسهنمدها که معمولاً از لاستیک، پلاستیک یا مواد سیلیکونی ساخته میشوند، بهطور خاص برای جلوگیری از نشت روغن از محلهایی که شفتها از پوسته گیربکس عبور میکنند، طراحی شدهاند. این قطعات با اعمال فشار بر روی سطح شفت، لایهای محکم ایجاد میکنند که از خروج روغن یا روانکار و ورود آلودگیها به داخل گیربکس جلوگیری میکند.
آببندها، که ممکن است از مواد مشابه یا مواد پیشرفتهتری مانند پلیمرها، فومها یا فلزات خاص ساخته شوند، بهعنوان لایه محافظتی اضافی برای جلوگیری از نفوذ آب یا دیگر مایعات خارجی به داخل محفظه گیربکس عمل میکنند. این قطعات میتوانند در برابر فشارهای بالای مایعات، دماهای متغیر و شرایط محیطی دشوار مقاوم باشند. در واقع، عملکرد درست کاسهنمدها و آببندها تضمین میکند که روغن گیربکس در محیطی با فشار مناسب حفظ شود و از ورود ذرات خارجی که میتوانند باعث سایش و آسیب به دندهها و سایر اجزای گیربکس شوند، جلوگیری گردد.
در گیربکسهای صنعتی که تحت شرایط سخت و با بارهای سنگین کار میکنند، کاسهنمدها و آببندها باید از ویژگیهای خاصی برخوردار باشند تا در برابر فشارهای داخلی و خارجی مقاومت کنند. این ویژگیها شامل انعطافپذیری بالا، مقاومت در برابر تغییرات دما، قابلیت تحمل ارتعاشات و دوام طولانیمدت در برابر سایش است. بهویژه در گیربکسهای صنعتی که در محیطهای آلوده به گرد و غبار یا رطوبت کار میکنند، آببندها و کاسهنمدها باید توانایی جلوگیری از نفوذ ذرات آلاینده و آب را به داخل سیستم داشته باشند تا از خرابیهای ناشی از آلودگی جلوگیری شود.
در نهایت، برای حفظ کارایی و عمر طولانیمدت گیربکسها، نگهداری و بررسی دورهای کاسهنمدها و آببندها از اهمیت زیادی برخوردار است. این اجزا باید بهطور مرتب بازبینی شوند تا از هرگونه ترکخوردگی، سایش یا آسیب دیدگی پیش از وقوع خرابیهای جدی جلوگیری شود. در صورت لزوم، تعویض به موقع این قطعات میتواند از نشت روغن و آلودگی داخلی جلوگیری کرده و عملکرد گیربکس را در شرایط بهینه حفظ کند.
۷. سیستم خنککننده (Cooling System)
سیستم خنککننده گیربکس صنعتی یکی از اجزای اساسی و حیاتی در بسیاری از گیربکسها به شمار میآید که برای حفظ عملکرد بهینه، کاهش دمای بیش از حد و جلوگیری از خرابی ناشی از گرمای تولید شده در اثر اصطکاک بین قطعات داخلی مانند دندهها، شفتها و یاتاقانها طراحی شده است.
در گیربکسهای صنعتی که در شرایط کاری سخت، با بارهای سنگین، سرعتهای بالا و دماهای متغیر فعالیت میکنند، تولید گرما اجتنابناپذیر است. اگر این گرما بهطور مؤثر دفع نشود، ممکن است منجر به افزایش سایش، کاهش راندمان، آسیب به اجزای داخلی و حتی خرابی کلی سیستم گردد. به همین دلیل، سیستمهای خنککننده در گیربکسهای صنعتی نقشی کلیدی در عملکرد صحیح و افزایش طول عمر دستگاه ایفا میکنند.
سیستمهای خنککننده گیربکسهای صنعتی به دو دسته عمده تقسیم میشوند: خنککنندههای با هوا و خنککنندههای با مایع. در سیستمهای خنککننده با هوا، هوای محیط به داخل محفظه گیربکس جریان مییابد تا گرمای اضافی را از سطح قطعات داخلی به بیرون منتقل کند. این سیستمها معمولاً در گیربکسهایی با توان کم و شرایط محیطی نسبتا مناسب استفاده میشوند. سیستمهای هوایی ساده و ارزان هستند، اما توانایی خنکسازی در شرایط کاری سنگین را ندارند و معمولاً برای کاربردهایی با دمای متوسط و بار پایین مناسباند.
اما در سیستمهای خنککننده با مایع، که در گیربکسهای صنعتی پیشرفتهتر استفاده میشود، مایع خنککننده (عموماً روغنهای روانکاری خاص) به داخل گیربکس پمپاژ میشود تا گرما را از قطعات داخلی جذب کرده و به یک سیستم رادیاتور یا مبدل حرارتی منتقل کند.
این سیستمها به دلیل توانایی بالاتر در دفع حرارت، در گیربکسهای صنعتی بزرگ، تجهیزات سنگین، و ماشینآلاتی که تحت بارهای زیاد و سرعتهای بالا قرار دارند، استفاده میشوند. سیستم خنککننده با مایع معمولاً پیچیدهتر است و نیاز به دقت بالا در طراحی و نگهداری دارد، چرا که مایع باید بهطور یکنواخت در سراسر گیربکس جریان یابد تا همه نقاط گیربکس خنک شوند. همچنین این سیستمها میتوانند از روغنهای روانکاری استفاده کنند که علاوه بر خنکسازی، موجب روانکاری مؤثر قطعات داخلی گیربکس نیز میشوند.
یکی از مزایای سیستمهای خنککننده با مایع، توانایی آنها در حفظ دما در سطوح بهینه حتی در شرایط بسیار دشوار است. این سیستمها میتوانند دمای گیربکس را در حدی پایین نگه دارند که عملکرد گیربکس بدون مشکل و با حداقل سایش و فرسایش ادامه یابد. در مقابل، سیستمهای هوایی ممکن است در شرایط دمای بالا، به دلیل محدودیت در ظرفیت جذب حرارت، کارایی خود را از دست دهند.
در نهایت، انتخاب نوع سیستم خنککننده به عوامل مختلفی مانند ظرفیت گیربکس، شرایط محیطی، نوع بار و سرعت گیربکس بستگی دارد. نگهداری منظم از سیستمهای خنککننده، از جمله بررسی سطح مایع خنککننده، تمیز نگهداشتن فیلترها، و بررسی عملکرد پمپها و رادیاتورها، از اهمیت بالایی برخوردار است. خرابی در سیستم خنککننده میتواند منجر به افزایش دمای گیربکس، کاهش کارایی، و در نهایت خرابی اجزای داخلی گیربکس شود که هزینههای تعمیرات را بهطور چشمگیری افزایش میدهد.
نتیجهگیری
اجزا گیربکس صنعتی از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه خاصی در انتقال نیرو و عملکرد صحیح سیستم دارند. استفاده از قطعات با کیفیت، روانکاری مناسب و انجام سرویسهای دورهای، نقش مهمی در افزایش عمر مفید گیربکس و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری دارد. شناخت این اجزا و عملکرد آنها به صاحبان صنایع کمک میکند تا انتخاب درستی در خرید و نگهداری گیربکس صنعتی داشته باشند.
مشاوره و فروش انواع گیربکس های صنعتی
شرکت آداک تجهیز افلاک مهر تبریز با در اختیار داشتن پرسنل متخصص و مجرب در زمینه خدمات مهندسی و تامين كالاي مورد نياز صنايع نفت، گاز و پتروشيمي و کاخانجات تولیدی در راستای قطعات و تجهیزات مربوط به تجهیزات صنعتی و اتوماسیون صنعتی فعالیت خود را از سال 1390 با قرار گرفتن در لیست تامین کنندگان واحدهای صنعتی به صورت رسمی آغاز نموده است. این مجموعه مفتخر است که توانسته با همکاری مستقیم شرکتهای تولیدی داخلی و خارجی و حذف واسطه تجهیزات و قطعات مربوط به این صنف را تامین نماید.
در این راستا این شرکت انواع برندهای ایرانی و خارجی گیربکس صنعتی را با کیفیت بالا در انواع گیربکس حلزونی، گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم، گیربکس آویز ، گیربکس کرانویل پینیون، گیربکس خورشیدی و در برندهای گیربکس شاکرین، شرکت گیربکس سهند، گیربکس ایلماز، گیربکس رهنما، گیربکس هیدرومک، گیربکس دگ و … را در توان های مختلف و گارانتی و خدمات پس از فروش تحویل مشتریان خود می دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت قیمت بروز انواع الکتروموتورهای صنعتی میتوانید با کارشناسان این شرکت در ارتباط باشید.