گیربکس یا جعبه‌دنده واسط میان منبع و مصرف‌کننده جهت انتقال قدرت مکانیکی و کاهش سرعت دور موتور است. در حقیقت گیربکس بین منبع و مصرف‌کننده تعادل برقرار می‌کند. روش و نوع طراحی و ساخت چرخ‌دنده، قسمت پوسته، پوشش و یاتاقان بسیار مهم است؛ زیرا کیفیت بالای این اجزاء باعث کاهش صدا، عمر طولانی، بالابردن راندمان، کارایی گیربکس میشود. گیربکس صنعتی دارای راندمان بسیار بالایی است.
گیربکسهای صنعتی را از لحاظ عملکرد میتوان به دودسته زیر تقسیم کرد:
گیربکسهای کاهنده بین موتور و جسم متحرک قرار گرفته و گشتاور موردنیاز را تولید می‌کنند. این نوع گیربکسها، همان‌طور که از نامشان پیداست، سرعت دور موتور را کاهش و گشتاور خروجی را افزایش می‌دهند. به عبارتی رابطه بین دور موتور و گشتاور به‌صورت معکوس است. یعنی هرچه سرعت دور موتور کاهش پیدا می‌کند، میزان گشتاور افزایش می‌یابد. گیربکسهای هلیکال از نوع گیربکسهای کاهنده هستند.
عملکرد گیربکسهای افزاینده کاملاً عکس گیربکسهای کاهنده است. این نوع گیربکسها در صنایع بزرگی مانند صنایع پالایشگاهی که به‌سرعت دور موتور بیشتری نیاز است مورداستفاده قرار می‌گیرند. برخی از گیربکسهای خورشیدی از انواع گیربکس فزاینده هستند.
گیربکسهای صنعتی بر اساس نوع چرخ‌دنده به ۵ دسته تقسیم می‌شوند:
گیربکس حلزونی پرمصرف‌ترین و متداول‌ترین نوع گیربکس در صنعت است. این نوع از گیربکسها از یک ماردون فولادی تشکیل شده و سنگ خورده است. یک چرخ‌دنده حلزونی از جنس برنز ریخته‌گری شده است. گیربکس حلزونی حرکت سینماتیکی خود را از این دو قطعه تأمین می‌کند. گیربکسهای حلزونی به دلیل ساختار و زاویه خروجی‌شان دارای کاربردهای فراوانی هستند. همچنین در سیستم‌های بالابر و آسانسورها که نیاز به ایجاد گشتاور و راه‌اندازی نرم است، کاربرد بسیاری دارند. یکی دیگر از فاکتورهای مهم در گیربکسهای حلزونی، عدم برگشت‌پذیری در نسبت‌های تبدیل بالای ۳۰ است.
این نوع از گیربکسها تعدادی چرخ‌دنده دارند و دارای ساختار هلیکال یا مارپیچی هستند. این نوع چرخ‌دنده‌ها از دسته چرخ‌دنده‌های ساده ولی با امتداد پروفیل مورب نسبت به امتداد شفت هستند. انتقال نیرو در این نوع جعبه‌دنده‌ها باتوجه‌به ساختار چرخ‌دنده‌های آنها (هلیکال) با حرکت یک نقطه در امتداد سطح دنده انجام میشود. گیربکسهای هلیکال به علت کاستن صدا و درگیری نرم چرخ‌دنده‌ها در سیستم‌های انتقال نیرو به کار می‌روند و می‌توانند در دورها و توان‌های بالاتری نسبت به دنده‌های ساده استفاده شوند.
گیربکسهای خورشیدی از جدیدترین نوع گیربکسها هستند که شافت خروجی آنها به‌صورت هم مرکز با شافت موتور قرار می‌گیرد. این نوع از گیربکسها با حجم و وزن کمتر می‌توانند بیشترین گشتاور را انتقال دهند. امروزه از گیربکسهای سیاره‌ای در صنایع برای کاهش و یا افزایش دور در صورت بالابودن نسبت تبدیل، توان و راندمان بالا گیربکس استفاده می‌شوند. چرخ‌دنده‌های خورشیدی با قابلیت استفاده در دورها و توان‌های بالا در دو نوع تک استیج و یا چند استیج طراحی و تولید می‌شوند.
در گیربکس ایندکس، یک حرکت ساده ورودی به حرکت خروجی نوسان دار و پله‌ای تبدیل میشود که برای هر کاربردی بهینه شده و مورداستفاده قرار می‌گیرد. به‌طورکلی نقاط قوت این نوع از گیربکسها در سرعت، دقت و راحتی‌شان است. طرح مکانیکی ایندکس ویژگی‌های جنبشی حرکت را از یک موقعیت به موقعیت دیگر تعیین کرده و نوع حرکت برای هر کاربردی انعطاف‌پذیر خواهد بود. گیربکس ایستگاهی یا ایندکس در تولیدات انبوه به‌عنوان‌مثال در ماشین تراش با تولیدات انبوه به کار می‌روند.
در گیربکس بول، حرکت روتاری بین شفت‌های غیر موازی ایجاد میشود و این نقطه قوت گیربکس بول نسبت به سایر گیربکسها است. طراحی گیربکس ۹۰ درجه به‌گونه‌ای است که دندانه‌های مورب روی سطح مخروطی شکل قرار دارند. از این نوع گیربکس در صنایع و معادن استفاده میشود.
گیربکس صنعتی در صنایع بسیار زیادی کاربرد دارد. برخی از این صنایع عبارت‌اند از:
از سری مزایای استفاده از گیربکس صنعتی میتوان به این اشاره کرد که گیربکسهای صنعتی بازدهی بالایی دارند و در عین افزایش گشتاور خروجی، می‌توانند سرعت خروجی را کاهش دهند. این محصولات همچنین سروصدای کمی تولید کرده و در طول سالیان دوام خود را حفظ خواهند کرد.
البته درباره معایب گیربکس صنعتی باید به این مورد اشاره کرد که این محصولات هزینه بیشتری نسبت به سایر سیستم‌های درایو دارند و ممکن است لرزش آنها در حین کار آزاردهنده باشد. این مورد را هم باید در نظر گرفت که گیربکسهای صنعتی نیاز به روغنکاری مداوم دارند.
در بررسی مشخصات فنی گیربکس صنعتی باید به سراغ معرفی اجزای سازنده این محصول برویم. در ساخت گیربکسهای صنعتی از موارد زیر استفاده میشود:
در هنگام انتخاب و خرید گیربکس صنعتی به موارد زیر توجه کنید:
به یاد داشته باشید شما می‌توانید خرید بهترین گیربکس صنعتی مناسب حوزه کاری خود را از سایت بازرگانی نیلویی انجام دهید.
قیمت گیربکس صنعتی به عوامل گوناگونی بستگی دارد. برخی از این عوامل عبارت‌اند از:
نوع گیربکس صنعتی: قیمت گیربکس صنعتی خورشیدی معمولاً بیشتر از انواع گیربکس صنعتی دیگر است.
مواد سازنده گیربکس: در ساخت گیربکس ممکن است از فولاد، برنج، چدن یا چوب استفاده شود. هر یک از این موارد روی قیمت گیربکس صنعتی تأثیرگذار هستند.
اندازه گیربکس: ابعاد و حجم گیربکس بر قیمت آن تأثیر مستقیمی دارد.
گشتاور خروجی گیربکس: هرچه گشتاور خروجی تولیدی بر حسب نیوتن متر بالاتر باشد قیمت گیربکس نیز بالاتر است.
سوالات متداول
در انتخاب گیربکس چه فاکتورهایی را باید بدانیم؟
آگاهی از توان مورد نیاز و دور خروجی گیربکس الزامی است. همچنین گشتاور خروجی و دور خروجی نیز به انتخاب گیربکس کمک می‌کند.
سرویس فاکتور چیست؟
سرویس فاکتور ( fs ) یک ضریب ایمنی برای گیربکس است که شرایط عملکردی مختلف گیربکس را در نظر می‌گیرد.
عوامل موثر بر سرویس فاکتور چیست؟
1. ساعات کاری روزانه
2. کلاس بار وارده (Uniform – Moderate – Heavy )
3. تعداد خاموش ـ روشن شدن در هر ساعت
4. نوع محرک ( موتور الکتریکی ـ موتور احتراق داخلی … )
آیا می توان گیربکس با سرویس فاکتور زیر یک انتخاب کرد؟
در صورتی که طیف بار وارد بر گیربکس حین کارکرد محاسبه شده باشد، میتوان از سرویس فاکتور زیر یک ( Fs < 1 ) استفاده کرد. اگر چه سرویس فاکتور کمتر از 0.8 توصیه نمیشود.
طیف بار چیست؟
بسته به موارد استفاده گیربکس، در هر سیکل کاری ممکن است گشتاور یا توان متغیری استفاده شود. برای مثال اگر سیکل کاری 2 دقیقه باشد، ممکن است در هر 30 ثانیه مقدار گشتاور یا توان مصرفی تغییر کند.
بهتر است چه مدل گیربکسی انتخاب کنیم؟
معمولاً نمیتوان برای یک کاربرد فقط یک مدل گیربکس انتخاب کرد. اما در گیربکسهای YILMAZ، گیربکسهای سری “ V “ در جرثقیل (بالابری)، مدلهای HTE، DRE، KRE جهت کاربرد اکسترودر و مدل NRB در همزن مخازن استفاده خاص دارند. اما در کاربردهای عام صنعتی، عواملی مانند حالت نصب و فضای در دسترس میتواند تعیین کننده باشد. جهت انتخاب گیربکس متناسب با کاربردهای عام و خاص مشاوره با پرسنل آگاه شرکت توصیه میشود.
چرا حالت نصب موتور گیربکس مهم است؟
زیرا حالت نصب بر سطح روغن داخل گیربکس تاثیر مستقیم دارد. در برخی از حالات نصب به تجهیزاتی اضافی مانند مخزن انبساط، پمپ و… جهت روغن کاری دنده‌ها و بیرینگ‌ها نیاز است.
انتخاب روغن گیربکس مناسب چقدر اهمیت دارد؟
برای دستیابی به عملکرد بهینه گیربکس، در نظر گرفتن دمای محیط، شرایط کاری ماشین و در نتیجه انتخاب روغن مناسب بسیار مهم است. به یاد داشته باشید روغنهای مختلف را مخلوط و استفاده نکنید.
بازگشت ناپذیری چیست؟
گیربکسهای برگشت ناپذیز از شفت خروجی قابل راه اندازی نیستند. برخی از گیربکسهای حلزونی بسته با میزان بار وارده و زاویه پیشروی ماردون برگشت ناپذیر هستند.
زمان مناسب تعویض روغن گیربکس پیشنهادی چقدر است؟
دمای کاری نرمال گیربکسها 70 درجه سلسیوس است. با در نظر گرفتن این دمای پایه، زمان تعویض روغنهای مینرال (Mineral) حدود 10,000 ساعت کاری و برای روغنهای سینتتیک – شیمیایی (Synthetic PAO) حدود 25,000 ساعت کاری است. تقریبا به ازای افزایش دمای 10 تا 15 درجهای فاصله زمانی تعویض روغن نصف میشود.
بیشترین مورد استفاده از موتور گیربکس شفت مستقیم پایه دار (سری MR) چیست؟
موتورگیربکس شفت مستقیم پایه‌دار در اغلب صنایع کاربرد دارد. ازجمله میتوان به کاربردهای زیر اشاره کرد:
نوار نقاله (Conveyor)
اسکرو (Screw)
فن، پمپ
بالابر
خشک‌کن
ماشین‌آلات صنایع غذایی
موارد استفاده موتور گیربکس شفت مستقیم فلنج دار (سری NR) چیست؟
موتور گیربکس شفت مستقیم فلنج‌دار به سبب قابلیت نصب عمودی مناسب استفاده در میکسرها است. به‌علاوه، دنده هلیکال این دسته از گیربکسها و بازده بالای آن، آنها را پرطرف‌دار کرده است. کاربردهای موتور گیربکس شفت مستقیم فلنج‌دار مشابه حالت پایه‌دار است. اگرچه هندسه نصب متفاوت طراحی تکیه‌گاه متفاوتی را می‌طلبد. موارد کاربرد:
راهبر طولی – عرضی جرثقیل
میکسر – Agitator
فن، پمپ و…
در چه مواقعی استفاده از مخزن انبساط (Expansion Tank) میشود؟
در حالت نصب M4. در این حالت، امکان روغنکاری مناسب دنده پینیون اول نیست. همچنین پر شدن گیربکس از روغن موجب نشتی از سوپاپ هوا و همچنین کف کردن روغن میشود. در این شرایط استفاده از مخزن انبساط توصیه میشود.
