پرسش های متداول گیربکس

معرفی و مشخصات انواع گیربکس

gearbox ماشینی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی با گشتاور و سرعت چرخش مورد نیاز تبدیل می کند. گیربکس در واقع واسطه ای بین منبع برق و مصرف کننده برق می باشد، که باعث ایجاد ارتباط بین منبع قدرت و مصرف کننده می شود.

معرفی و مشخصات انواع gearbox

با توجه به ارتباط مستقیم گشتاور و سرعت چرخش منبع تولید برق، نیاز به ماشینی داریم تا بتواند این ارتباط را به عنوان واسطه برقرار کند. دستگاهی که بتواند این خواسته را برآورده کند gearbox نامیده می شود.

در حالت کلی این دستگاه ها به دو دسته تقسیم می شوند:

1. گیربکس کاهنده:

این نوع gearbox بین محرک و متحرک قرار می گیرد و دور و گشتاور مورد نیاز را تامین می کند و در انواع مختلفی ساخته می شود. شایان ذکر است که اکثرا در این دسته قرار می گیرند.

2. گیربکس تقویت کننده یا افزاینده:

در برخی از صنایع تولید انرژی به عنوان مثال توربین های بادی و همچنین در صنایع بالادستی و پالایشگاهی برای دستیابی به سرعت بالاتر با گشتاور کمتر به gearbox بوستر یا پرسرعت برای تغییرات سرعت و گشتاور نیاز است.

اجزای تشکیل دهنده و مشترک در انواع gearbox

اجزای تشکیل دهنده و مشترک در انواع gearbox

1. چرخ دنده ها: گیربکس اجزای مختلفی دارد که مهم ترین آن ها چرخ دنده ها هستند که بسته به نوع Gearbox، شکل و جنس آن ها متفاوت است.
2. پوسته gearbox: چرخ دنده ها داخل آن قرار می گیرند و جنس آن معمولا چدن است.
3. شفت های ورودی و خروجی: این شفت ها می توانند شفت توخالی یا توپر باشند و از فولاد ساخته می شوند.
4. بلبرینگ: برای تحمل بارهای شعاعی و محوری محورهای gearbox استفاده می شود.
5. آب بندی یا کاسه نمدی: برای محافظت از یاتاقان ها در برابر عوامل خارجی مانند گرد و غبار و همچنین نگهداری روغن در داخل پوسته استفاده می شود.
6. درپوش کنترل روغن
7. کاسه نمد

گیربکس صنعتی انواع مختلفی دارد و با نام های مختلفی در بازار شناخته می شود که برخی از آنها عبارتند از:

Worm Gearbox

گیربکس حلزونی Worm Gearbox

یکی از رایج ترین و تقریباً قدیمی ترین انواع گیربکس صنعتی هست که به دلیل شکل ظاهری به این نام خوانده می شوند. البته بعدها gearbox حلزونی مکعبی شکل ساخته شد. این نوع Gearbox از یک قاب فولادی سخت کاری شده و یک چرخ دنده حلزونی از جنس برنز ریخته گری تشکیل شده است. در gearbox حلزونی به دلیل ساختار و زاویه خروجی به دلیل متعامد بودن کاربردهای فراوانی دارند و به دلیل عملکرد روان در سیستم های بالابر و آسانسورهایی که نیاز به ایجاد گشتاور و راه اندازی نرم دارند کاربرد فراوانی دارند.

همچنین از این gearbox در نوار نقاله ها و سیستم های کوچک انتقال مواد استفاده می شود. یکی دیگر از عوامل مهم در gearbox حلزونی عدم برگشت پذیری در ضریب تبدیل بالای 30 می باشد. از دیگر مزیت های این gearbox قابلیت نصب در هشت حالت مختلف است که استفاده از این گیربکس را آسان می کند. ضریب تبدیل gearbox حلزونی از 6.4 به 200 می باشد که باید بر اساس الزامات طراحی انتخاب شود.

از برندهای مطرح gearbox حلزونی موجود در بازار می توان به برند BONFIGLIOLI که به صورت دایره ای و برند MOTOVARI به صورت مکعبی ساخته می شود اشاره کرد. gearbox هلیکال نیز در ایران تولید می شود که یکی از بارزترین آنها گیربکس سهند و شاکرین می باشد.

انواع Gearbox مارپیچ

انواع گیربکس مارپیچ

این نوع دستگاه ها از نظر شکل ظاهری به صورت gearbox دایره ای یا مکعبی ساخته می شوند.

اجزای این دستگاه

گیربکس حلزونی از اجزای زیر ساخته می شود:

• چرخ حلزونی
• ماردون فولادی
• شافت
• فلنج
• محور
• بلبرینگ
• پوسته

کاربرد این نوع gearbox

• صنعت کاشی
• صنایع سرامیک
• آسانسورها
• نوار نقاله های بزرگ و کوچک
• آسیاب های کوچک
• سیستم های انتقال مواد
• دیزل ژنراتور
• کمپرسورها
• پمپ های استوانه ای
• ماشین آلات بلوک زنی
• دستگاه آجر زنی
• وزنده ها
• هواکش ها
• میکسر بشکه ای
• خردکن
• دستگاه غربالگری
• میکسرهای بتن
• ماشین آلات بسته بندی
• شیشه پر کنید
• کوره های صنعتی
• نوار نقاله
• تسمه نقاله
• بالابرها
• صنایع غذایی
• دستگاه نانوایی
• دستگاه جابجایی

(Helical Gearbox) یا شافت مستقیم

 Helical Gearbox یا شافت مستقیم

هلیکال در لغت به معنای مارپیچ می باشد. به دلیل شکل ظاهری و طراحی چرخ دنده های مورب و جهت محور خروجی آن، به این نوع گیربکس صنعتی، Gearbox مستقیم می گویند. این نوع چرخ دنده ها دنده های ساده اما با طول پروفیل مورب در مقایسه با طول شفت دارند. انتقال نیرو در این نوع Gearbox در امتداد سطح چرخ دنده با توجه به ساختار چرخ دنده های آنها (مارپیچ) انجام می شود.

این Gearbox به دلیل کاهش صدا و درگیری نرم دنده ها در سیستم های انتقال قدرت کاربرد دارند و در سرعت ها و قدرت های بالاتر نسبت به دنده های ساده قابل استفاده هستند. اساس این نوع Gearbox این است که با کاهش سرعت باعث افزایش گشتاور در قسمت خروجی می شوند. این Gearbox بر اساس نوع طراحی در ابعاد متوسط و بزرگ ​​قرار می گیرد و معمولاً به موتورهای الکتریکی با توان بین 0.37 تا 55 کیلو وات کوپل می شود.

اساس این نوع Gearbox این است که با کاهش سرعت باعث افزایش گشتاور در قسمت خروجی می شوند. گیربکس شفت مستقیم در صنعت کاربرد و مزایای زیادی دارد. این محصولات به دلیل کارایی و تحمل فشار و تنش بالا، رایج و پرکاربرد هستند. یکی دیگر از ویژگی های مثبت Gearbox شفت مستقیم قیمت مناسب آن است.

چرخ دنده های مارپیچی یا مورب به کار رفته در Gearbox شفت مستقیم سطح تماس بین چرخ دنده ها را افزایش می دهد و در نتیجه تحمل تنش و فشار بیشتر و سایش و خوردگی کمتری دارد. این Gearbox را بر اساس نحوه اتصال می توان به سه قسمت پایه، فلنج یا هر دو تقسیم کرد.

نام های تجاری Gearbox شفت مستقیم متنوع هست و گیربکس اروپایی و ایرانی زیادی در بازار وجود دارد. Gearbox SEW، VEM، BONFIGLIOLI و YILMAZ ترکیه از نمونه های معتبر اروپایی و Gearbox شافت مستقیم پارس، رضایت و شریف از برندهای ایرانی در بازار هستند.

اجزای تشکیل دهنده Helical Gearbox

اجزای تشکیل دهنده

• بدنه (پوسته) معمولاً از چدن یا آلومینیوم ساخته می شود
• آب بندها
• یاتاقان
• دریچه هوا
• پینیون های ورودی و خروجی
• خار نگهدارنده
• سوپاپ هوا
• چرخ دنده
• واشر
• شیم

انواع Gearbox شافت مستقیم یا حلزونی

انواع Gearbox شافت مستقیم

گیربکس شافت مستقیم یا هلیکال بسته به نوع نصب به سه دسته کلی تقسیم می شود که بسته به نیاز و نوع نصب در محل کار باید انتخاب شود.

• Gearbox شافت مستقیم فلنج دار (مناسب برای موارد عمود بر هم)
• شافت متسقیم پایه دار (مناسب برای استفاده در موارد انتقال مانند نوار نقاله)
• محور مستقیم با پایه و فلنج

ویژگی های این سیستم

با توجه به توضیحات و تعاریف ذکر شده، مزایا و ویژگی های Gearbox شافت مستقیم را می توان در زیر شمرد.

• ابعاد مناسب و قابل استفاده در فضاهای کوچک
• لرزش کم، سر و صدای کم
• انتقال گشتاور بالا
• ورودی و خروجی در یک راستا
• طول عمر زیاد
• قابلیت نسب در موقعیت های مختلف (عمودی و افقی)
• قابلیت کار با سرعت بالا بدون ایجاد لرزش
• راندمان بالا در مقایسه با انواع دیگر Gearbox
• جنس چرخ دنده ها از فولاد گالوانیزه می باشد

کاربرد گیربکس شافت مستقیم

کاربردهای این دستگاه

Gearbox هلیکال (شافت مستقیم) یکی از پرکاربردترین ها در صنایع مختلف می باشد. Gearbox هلیکال(شافت مستقیم) فلنج دار برای نصب عمودی مانند میکسر و نوع پایه بیشتر در خطوط انتقال مواد استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• میکسر
• صنعت فولاد
• صنایع دریایی
• برای صنایع کاشی و سرامیک
• صنعت بسته بندی
• Gearbox حلزونی نوار نقاله

Gearbox شفت موازی

گیربکس آویز Parallel Shaft Gearbox

به دلیل دامنه گشتاوری گیربکس شفت موازی در صنعت کاربرد فراوانی دارد. Gearbox شافت موازی از نظر ساختار مشابه Gearbox شافت مستقیم می باشد و تنها تفاوت آن در موازی بودن شافت های خروجی و ورودی است. Gearbox‌ آویز به دلیل چند محوره بودن قابلیت ایجاد ضریب تبدیل بالا را دارند و همچنین قابلیت ایجاد گشتاورهای بالا را نیز دارند و در مواردی که نیاز به گشتاور بالا و کارکرد مداوم می باشد مانند: سیستم های میکسر یا درایو خطی انتخاب های عالی در جرثقیل های سقفی چند منظوره هستند.

Gearbox سقفی مانند Gearbox هلیکال دارای دنده هایی با طول پروفیل مورب نسبت به طول شفت می باشند که تنها تفاوت آن ها این است که ساختاری چند محوره به صورت موازی دارند همچنین به دلیل حجم بالای روغن، این نوع Gearbox دارای ظرفیت حرارتی بالایی نسبت به سایر Gearbox حلزونی می باشند که به نوبه خود باعث افزایش طول عمر Gearbox و جلوگیری از تخریب زودهنگام دنده ها می شود.

Gearbox شفت موازی BAUER، BONFIGLIOLI، HYDROMEC، YILMAZ، SEW، MOTOVARIO و Gearbox ایرانی شریف، پارس و گرجی از جمله برندهای مطرح در این زمینه هستند.

انواع Gearbox شفت موازی

گیربکس شافت موازی بر اساس محور خروجی به شفت های توپر و توخالی و Gearbox فلنج دار، پایه و نیم فلنج تقسیم بندی می شود.

کاربردهای این محصول

در اکثر دستگاه های صنعتی به دلیل ابعاد و نحوه نصب (هشت حالت مختلف)، Gearbox آویز یا شافت موازی بسیار استفاده می شود که شامل میکسرها، سیستم انتقال مواد خطی بدون ضربه زیاد، جرثقیل و وینچ سقفی، آسیاب، نوار نقاله، تسمه نقاله، نورد، سیستم عملیات همزمان (جفت)، هواکش سطحی در تصفیه خانه های فاضلاب، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد و سیمان.

Crown Wheel Pinion Gearbox

گیربکس کرانویل Crown Wheel Pinion Gearbox

گیربکس Crown wheel یا شفت جانبی بسیار شبیه به Gearbox هلیکال هست. این Gearbox از نظر کاربری مکانیکی بیشتر شبیه به Gearbox هلیکال یا شافت های مستقیم با چرخ دنده های مخروطی هستند.

Gearbox کرانویل از تعدادی چرخ دنده هلیکال و دو چرخ دنده تشکیل شده اند که قابلیت انتقال گشتاور را در زاویه 90 درجه فراهم می کنند. برای انتقال نیرو در محورهای متعامد و غیر متعامد و دافعه به یک سیستم درگیر دنده در دو سطح مورب نیاز است که توسط چرخ دنده های مخروطی مارپیچی تامین می شود. پروفیل چرخ دنده مخروطی هلیکال به طور همزمان درگیر می شود و در مقایسه با چرخ دنده های مخروطی ساده عملکرد نرمی دارد و می تواند گشتاورهای بالاتر را بدون ضربه و صدا به آرامی منتقل کند. این گیربکس با پوسته های آلومینیومی و چدنی در بازار موجود می باشد. برای سایزهای کوچکتر این Gearbox از پوسته ای آلومینیومی استفاده می شود و سایزهای دیگر با پوسته چدن تولید می شود.

نام های دیگر این دستگاه

این گیربکس با نام های دیگری در بازار شناخته می شود که در زیر لیست شده است.

• Gearbox کرانویل پینیون
• هلیکال بول Bevel
• Gearbox 90 درجه
• شافت توخالی
• Gearbox شافت جانبی

مزایای Gearbox محور جانبی

از ویژگی های متمایز Gearbox کرانویل پینیون می توان به طور خلاصه به موارد زیر اشاره کرد.

• بازدهی بالا
• تلرانس فشار بالا
• ایجاد گشتاور بالا
• دارای شافت های ورودی و خروجی مختلف می باشد
• انتقال 90 درجه گشتاور
• دارای چرخ دنده هلیکال

مزایای Gearbox محور جانبی

Gearbox کرانویل یکی از پرکاربردترین Gearbox در صنایع مختلف می باشد. کاربردهای این نوع گیربکس در صنایع زیر می باشد:

• نفت، گاز، پتروشیمی
• نوار نقاله برای صنایع فولاد و سیمان
• آسیاب ها در خطوط تولید روی و سرب
• صنایع دریایی
• صنایع غذایی و دارویی
• باز و بسته کردن دریچه های حوضچه های ته نشینی در صنعت آب و فاضلاب.
• کاشی و سرامیک
• ماشین آلات خطوط شستشو و بسته بندی
• نوار نقاله
• رولینگ
• تیکنر

(Industrial Gearbox)

گیربکس صنعتی Industrial Gearbox

بزرگترین و سنگین ترین نوع Gearbox مورد استفاده در صنعت که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می کند، توانایی تحمل فشار و انتقال گشتاور بسیار بالا را دارد. این نوع Gearbox برای صنایعی که نیاز به گشتاور بسیار بالایی دارند مانند فولاد و یا صنایعی که از روش اکستروژن استفاده می کنند و نیاز به Gearbox برای تحمل بار شعاعی و محوری در لحظه دارند مناسب است. گیربکس صنعتی توسط بسیاری از شرکت های معتبر تولید می شود. که می توان به زیمنس فلندر آلمان، هانسن پتنت، SEW، روسی ایتالیا، برونی ایتالیا، بائر آلمان، نورد آلمان، ایلماز ترکیه و برخی دیگر از شرکت های روسی و چینی اشاره کرد.

Gearbox صنعتی با شفت ورودی قابلیت جفت شدن با چرخ زنجیر، قرقره و تسمه و انواع الکتروموتور و هیدروموتور را دارند. همچنین در برخی از Gearbox صنعتی قابلیت اتصال الکتروموتور کمکی وجود دارد که امکان انجام تعمیرات روی خط را فراهم می کند. همچنین یکی از مزایای استفاده از Gearbox صنعتی دوام، استحکام بالا و قابلیت استفاده در کارهای سنگین می باشد.

انواع Gearbox صنعتی

این گیربکس با توجه به ضریب تبدیل و گشتاور کاری به انواع زیر طبقه بندی می شود:

• دو محوره
• سه محوره
• چهار محوره

قطعات

گیربکس صنعتی سنگین شامل قطعاتی مانند پوسته، آب بندی و آب بندی، چرخ دنده های اولیه، نهایی و میانی، محورهای ورودی و خروجی، بلبرینگ ها و در نمونه های خاص تر شامل بلبرینگ های خروجی و سیستم گردش روغن می باشد.

کاربردها

Gearbox صنعتی به دلیل ابعاد بزرگ و توانایی تحمل قدرت بالا در ورودی Gearbox در صنایع سنگین مانند

• صنایع فولاد
• صنایع سیمان
• صنعت نئوپان سازی
• صنعت روی
• صنایع پتروشیمی
• صنایع مس
• صنعت نورد فولاد
• وسایل انتقال مواد در معادن
• گیربکس کوره های ذوب
• برای پرس های سنگین
• جرثقیل های بزرگ جهت تامین گشتاور مورد نیاز پمپ های هیدرولیک غول پیکر
• انواع آسیاب های موجود در معادن روی و مس
• آسیاب گلوله ای

Gearbox روسی (قورباغه ای)

Gearbox‌ روسی (قورباغه ای)

این دستگاه که یکی از قدیمی ترین Gearbox موجود در بازار است ابتدا از روسیه وارد شد اما بعدا با مهندسی معکوس سازندگان داخلی، بومی سازی شد.

این Gearbox که ظاهری ساده دارند، طول عمر بالایی دارند و برای مصارف سنگین مناسب هستند.

دنده مورد استفاده در Gearbox صنعتی روسیه فولاد MO40 است که باعث می شود گشتاور بالایی را تحمل کند و فضای کمتری را اشغال کند.

مزایا و معایب استفاده از Gearbox روسی

مزایای

• یکی از ویژگی های استفاده از Gearbox روسی تعویض آن با تیپ 185 و 250 بالای مدل حلزونی می باشد، مزیت این کار عمر بیشتر Gearbox روسی و مقرون به صرفه بودن آن نسبت به مدل مارپیچ می باشد.
• راه اندازی آسان
• قابلیت تحمل گشتاور بالا
• تعمیر و نگهداری آسان
• در دسترس بودن قطعات آن

معایب

• حجم و وزن بسیار بالا نسبت به انواع دیگر گیربکس موجود در بازار
• لقی بالا بین دنده ها
• به دلیل سادگی بالا، برای کاربردهای خاص و پیچیده قابل اجرا نمی باشد.

مزایای و معایب Gearbox روسی

گیربکس خورشیدی Planetary Gearbox

امروزه از گیربکس خورشیدی در صنایع سبک و سنگین برای کاهش یا افزایش دور در صورت ضریب تبدیل بالا و قدرت های بسیار بالا در فضاهای محدود و راندمان بالای Gearbox استفاده می شود. دنده های خوشیدی با قابلیت استفاده در سرعت های بالا و قدرت های بالا یکی از پرکاربردترین دنده ها در صنایع مدرن می باشد.

این نوع چرخ دنده ها در دو نوع تک مرحله ای یا چند مرحله ای طراحی و تولید می شوند. در این نوع Gearbox می توان دورهای ایده آل را در بازه بین 0.5 تا 800 دور در دقیقه به دست آورد. ضریب تبدیل در هر کلاس Gearbox بین 3 تا 7 متغیر است.

انواع Gearbox خورشیدی بر اساس نوع اتصال

انواع Gearbox خورشیدی بر اساس نوع اتصال

گیربکس سیاره ای به صورت شافت ورودی توخالی، تک اسپلاین، فلنج دار (MC)، پایه دار (UC) ، شافت ماده (FS) در دسترس هستند.

اجزای این دستگاه

این دستگاه از یک چرخ دنده در وسط (خورشیدی) و تعدادی چرخ دنده در اطراف آن (سیاره ای) تشکیل شده است که نحوه قرارگیری چرخ دنده ها و حرکت آنها را مشخص می کند. اجزای اصلی Gearbox خورشیدی دنده خورشیدی، چرخ دنده های سیاره ای، چرخ دنده حلقه و پوسته Gearbox هستند. دنده خورشیدی در مرکز Gearbox قرار دارد و نیرو را منتقل می کند و چرخ دنده های سیاره ای نیز بین دنده خورشیدی و چرخ دنده حلقه ای درگیر هستند. لازم به ذکر است که پوسته گیربکس خورشیدی از چدن می باشد.

مزایای

همانطور که در ابتدا گفته شد حجم و وزن Gearbox خورشیدی نسبت به نمونه های دیگر کمتر است. از دیگر مزایای آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• راندمان بالا در حدود 95%
• سرعت خروجی در محدوده 0.5 تا 800
• طول عمر و دوام و استحکام زیاد
• لقی بسیار کم بین چرخ دنده ها
• قابلیت تحمل سرعت ورودی بالا

کاربرد Gearbox خورشیدی یا سیاره ای

کاربرد Gearbox خورشیدی یا سیاره ای

به دلیل راندمان بالا، ابعاد کوچک، نصب و نگهداری آسان و قیمت مناسب، گیربکس خورشیدی جایگاه گسترده ای در صنایع مختلف پیدا کرده است.

نمونه ای از کاربردهای Gearbox خورشیدی:

• میکسر صنعت آب و فاضلاب، میکسر صنایع معدنی، میکسر قیر
• Gearbox برای خطوط نورد فولادی
• توربین بادی
• آسیاب سنگ شکن مواد معدنی
• Gearbox آسیاب گلوله ای برای صنایع سیمان
• وینچ کششی
• تیکنر
• بچینگ
• رولینگ
• نوار نقاله
• Gearbox صنعت بسته بندی

Gearbox سرعت متغیر

Gearbox دور متغیر

در برخی صنایع لازم است قبل از ورود به Gearbox سرعت موتور الکتریکی بدون ایجاد گشتاور کاهش یا افزایش یابد. وظیفه این کار بر عهده ابزاری به نام Gearbox دور متغیر است. Gearbox دور متغیر بر اساس نوع طراحی به دسته های زیر تقسیم می شود:

• تسمه پولی دور متغیر
• دور متغیر واریاتور
• دور متغیر هیدرولیک معمولا نسبت سرعت این Gearbox تا 1 به 5 می باشد.

اجزای انتقال متغیر

• مخروط اصطکاک
• حلقه اصطکاک
• فنر
• صفحات بادامکی کلاچ
• شافت فولادی (محور متقاطع)
• پینیون
• Rec

کاربرد Gearbox دور متغیر

کاربرد این سیستم

این Gearbox در صنایعی که نیاز به تغییر فاصله دارند متناسب می باشد، مانند:

• صنعت نساجی
• دستگاه های برش سنگ
• نوار نقاله
• صنایع پلیمری
• نوشیدنی سازی
• کویل اتوماتیک

مشخصات Gearbox اکسترودر

Gearbox اکسترودر

این دستگاه نوعی Gearbox صنعتی است البته با این تفاوت که در هنگام حمل و نقل مواد می تواند تغییرات بار شعاعی و محوری لحظه ای و ضربه را تحمل کند. گیربکس اکسترودر به دو دسته اصلی تک محوره (تک محور) و دو محوره (دو محوره) تقسیم می شود.

در این نوع محصول قطعه ای در انتهای محور خروجی Gearbox تعبیه می شود که در واقع قطعه بلبرینگ است (معمولاً در قسمت بلبرینگ از برندهای SKF و FAG استفاده می شود) که امکان ساخت صنایع به روش اکستروژن را فراهم می کند. تا از وارد شدن بار فشاری به قسمت های مهم Gearbox از جمله چرخ دنده ها (به اصطلاح میرایی) جلوگیری کرده و آسیب جدی به آن وارد نشود.

کاربرد

Gearbox اکسترودر در صنایع زیر کاربرد دارد:

• سیمان
• فولاد
• زغال سازی
• پلاستیک و پلیمر
• صنایع غذایی
• کاشی سرامیک