• بازدید : 41 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

چرخ‌دنده وسیله‌ای است برای انتقال گشتاور که به کمک آن می‌توان مقدار گشتاور و یا سرعت دورانی را کاهش یا افزایش داد. همچنین به کمک چرخ دنده ها می‌توان جهت حرکت را تغییر داد.
ساختار
داخلی‌ترین قسمت چرخ‌دنده توپی Hub می‌باشد که به محور محرک متصل می‌باشد. در بیرون این قسمت جان چرخ‌دنده Web قرار گرفته است. بیرونی‌ترین قسمت در جهت شعاعی، محیط چرخ‌دنده Rim می‌باشد که دندانه‌های چرخ‌دنده در این قسمت قرار می‌گیرند. این بخش از چرخ‌دنده منبع اصلی ایجاد صدا می‌باشد.
مهمترین اصطلاحاتی که در طراحی چرخ‌دنده بکار می‌روند عبارتند از:
دایره گام Pitch Circle: دایره‌ای فرضی که تمامی‌محاسبات بر اساس آن انجام می‌گیرد. دایره گام دو چرخ‌دنده درگیر بر هم مماس می‌باشند.
انواع چرخدنده ها
اساسا چرخدنده ها شکل تکامل یافته چرخ های اصطکاکی هستند که برای جلوگیری از لغزش و اطمینان از یکنواختی حرکت نسبی دندانه به آنها اضافه شده است.
کاربردها:
از جمله موارداستفاده از چرخدنده ها انتقال دورونیزقدرت از محوری به محور دیگروهمچنین تغییر حرکت دورانی به خطی و بالعکس از دیگر کاربردها میباشد.
انواع چرخدنده ها:
چرخدنده ها را به چند صورت میتوان طبقه بندی کرد.ممکن است بر حسب شکل ظاهری ، نوع کاربرد ویا روش ساخت آنها را طبقه بندی کرد. اما دراکثر مواقع چرخدنده ها بر حسب شکل ظاهری طبقه بندی میشوند:
چرخدنده های ساده-مارپیچ-شانه ای-مخروطی-مخروط مارپیچ-حلزون-چرخ حلزون-جناغی –اختلافی و ….از مهمترین چرخدنده ها میباشند.
معایب چرخدنده ها:
۱- حرارت ایجاد شده بین دو چرخدنده : به علت رعایت نکردن لقی استاندارد بین دو چرخدنده وعدم روغنکاری مناسب
۲- صداهای ناهنجار: در چرخدنده های ساده صدا بیشتر و در چرخدنده های مارپیچ و جناغی صدا کمتر است.
۳- ترک خوردن و پوسته پوسته شدن : اغلب در چرخدنده های آبکاری شده به وجود می آید.
۴- سائیدگی دندانه ها: دراغلب مواردی که دو چرخدنده با هم درگیر میشوند چرخدنده ای که قطرش کوچکتر است زود تر سائیده میشود به همین جهت چرخدنده  کوچکتر باید سخت تر انتخاب شود.
محاسن چرخدنده ها:
۱- انتقال نیروی بیشتر: در مقایسه با چرخ تسمه و چرخ زنجیرو درایوهای مشابه دیگر، در صورت استفاده از چرخدنده  میتوان سرعت بیشترو قدرت بیشتری را انتقال داد همچنین هنگام استفاده از چرخدنده  اتلاف نیرو کمتر میباشد و در نهایت دوام و عمر مجموعه بیشتر خواهد بود.
۲- انتقال نیرو درجهت های مختلف : از چرخدنده ها میتوان برای انتقال نیرو در محور های موازی و متنافر و متقاطع تحت زوایای مختلف استفاده نمود.
۳- شکستن نسبتها
۴- تبدیل حرکت دورانی به خطی و بالعکس
 
شراط فیزیکی لازم در چرخدنده ها:
برای عملکرد موفقیت آمیز چرخنده ها پنج شرط زیر باید اعمال شود:
۱- مقطع حقیقی دندانه ها باید با مقطع تئوری یکی باشد.
۲- فاصله دندانه ها باید یکسان و درست باشد.
۳- دایره گام حقیقی باید بر دایره گام تئوری منطبق و با محور چرخش چرخدنده  هم مرکز باشد. همچنین نقطه تماس دو چرخدنده درگیر، در دایره گام (قطر متوسط چرخدنده) باشد.
۴- سطح پیشانی و دامنه دندانه ها باید صاف و دارای سختی کافی برای مقاومت در مقابل سایش و جلوگیری از ایجاد صدا در هنگام چرخش باشند.
۵- محورهای مرکزی و یاتاقانها دارای استحکام کافی باشند تا در اثر بارهای وارده هنگام کار بتوانند فاصله مرکز تا مرکز مطلوب را حفظ کنند. 
روش ساخت چرخدنده ها:
روشهای مختلفی برای ساخت چرخدنده وجود دارد که هرکدام دارای معایب و مزایایی هستند و باید با توجه به نوع چرخدنده ، جنس ، دقت مورد نیاز، امکانات موجود و هزینه ساخت بهترین روش را انتخاب کرد.
تعدادی ازاین روش ها عبارتند:
۱- توسط فرزهای افقی وعمودی(به کمک دستگاه تایلکوف)
۲- توسط دستگاههای هابینگ
۳- توسط دستگاههای مخصوص دنده زنی
۴- توسط دستگاههای صفحه تراش و کله زنی
۵- توسط دستگاههای اسپارک
۶- توسط دستگاههای خانکشی
۷- توسط ریخته گری
۸- توسط قالبهای FINE BLANKING
چرخدنده ها اکثرا با دو منحنی اینولوت یا سیکلوئید طراحی و ساخته میشوند. برای ساخت چرخدنده های بزرگ و نیز جاهایی که انتقال قدرت زیاد مد نظرباشد از منحنی اینولوت استفاده میشود.
ولی برای ساخت چرخدنده های ظریف مانند چرخدنده های ساعت از منحنی سیکلوئید استفاده میشود.
انتخاب جنس:
برای ساخت چرخدنده ها از مواد مختلفی مانند انواع فولادها و آلیاژهای غیر آهنی و همچنین مواد کامپوزیت میتوان استفاده کرد. اما در هنگام اتخاب جنس باید به چند نکته توجه کرد:
۱- جنس چرخدنده ها را باید طوری انتخاب کرد که قادر به تحمل فشار وانتقال نیروی لازم باشد.
۲- مواد تشکیل دهنده چرخدنده ها را باید طوری انتخاب کرد که قابلیت ماشینکاری را داشته باشد تا پس از عمل ماشینکاری از نظر کیفیت سطح کیفیت مناسبی داشته باشد.استفاده از مواد فوق سخت مستلزم استفاده از روشهای غیر سنتی ماشینکاری و در نهایت افزایش زمان تولید و افزایش هزینه ها خواهد شد.
معمولابرای ساخت چرخدنده هایی که در ماشینهای ابزار به کار میروند از فولادهای ریختگی با .۳ تا .۴۵ درصد کربن وهمچنین فولادهای آلیاژی همراه با نیکل و کرم را برای چرخدنده هایی که بایستی بار زیادی را تحمل کنند و در مقابل سایش مقاوم باشند استفاده میکنند.در مواردی هم از چدن ها استفاده می شود.
معرفی چرخدنده ها با محورهای موازی
۱) چرخ دنده ی ساده :
چرخدنده های ساده در انتقال حرکت در محورهای موازی بسیار معمول و متداول 
هستند . این چرخ دنده ها نیروی شعاعی به یاتاقان وارد می کنند و دندانه های آن مستقیم و با محور چرخدنده موازی هستند و می توانند داخلی و یا خارجی باشند . در شکل هر دو نوع چرخدنده ی ساده ی داخلی و خارجی نشان داده شده است . یک نوع چرخدنده ی ساده ی خارجی که دارای شعاع بینهایت است نیز در شکل نشان داده شده است که به آن چرخ دنده ی شانه ای گفته می شود . 
ساده
شانه ای
داخلی
۲ -چرخدنده ی مارپیچی :
دندانه ها در چرخدنده ی مارپیچی در صحفه ی عرضی و در امتداد محور و زاویه ی مشخص که همان زاویه ی مارپیچ است دوران می کنند. این دندانه ها می توانند به صورت راست گرد و چپ گرد باشند . چرخدنده های مارپیچی می توانند به صورت داخلی و یا خارجی با هم جفت شوند ولی نوع داخلی آن معمول نیست . در نوع خارجی سمت دندانه ها باید مخالف باشد یعنی یکی راست گرد ودیگری چپ گرد اما در نوع داخلی بر خلاف خارجی باید از یک نوع باشند . دو چرخدنده علاوه بر این ها باید دارای زاویه مارپیچ یکسانی باشند . در شکل چرخدنده ی مارپیچی ساده از نوع خارجی نشان داده شده است .گاهی اوقات از چرخدنده های مارپیچی دوبل نیز استفاده می شود که در آن هر چرخدنده دارای هر دو نوع دندانه ی راست و چپ می باشد . به طور معمول فاصله ی کوچکی میان دو مارپیچ وجود دارد اما چرخدنده هایی وجود دارد که هیچ فاصله ای بین دو مارپیچ وجود ندارد . چرخدنده ی مارپیچی دوبل چرخدندهخ ی پیکانی و جناغی نیز نامیده می شود . چرخدنده ی مارپیچی ساده هر دو نوع نیروی محوری و شعاعی را بر یاتاقان وارد می آورد . چرخدنده ی مارپیچی دوبل تنها نیروی شعاعی بر یاتاقان وارد می کند زیرا در آن نیروی محوری توسط دو مارپیچ با دو سمت مخالف خنثی می شود . در شکل نمونه ای از چرخدنده ی مارپیچی نشان داده شده است . اگر ما چرخدنده ی مارپیچی خارجی را شعاع بی نهایت فرض کنیم در نتیجه یک چرخ شانه ی ماپیچی خواهیم داشت . پهلو های این چرخ شانه صاف است و مستقیم اما مسیر این دندانه ها با صفحه ی زیرین خود زاویه ای ایجاد می کند . چرخ دنده ی ساده را می توان یک چرخدنده ی مارپیچی با زاویه مارپیچ صفر در نظر گرفت . 
مارپیچی

چرخدنده ها در محورهای متقاطع
۱) چرخدنده ی مخروطی دندانه مستقیم :
چرخدنده ی مخروطی دندانه مستقیم برای انتقال حرکت میان دو محور متقاطع بکار می رود که زاویه ی معمول بین دو شفت نود درجه می باشد . دندانه ها در این نوع چرخ دنده مستقیم اند و به طور مخروطی قرار گرفته و به طرف نوک مخروط همگرا هستند . این چرخ دنده ها دو نیروی شعاعی و محوری را به یاتاقان وارد می کنند . نمونه ای از چرخ دنده ی مخروطی دندانه مستقیم در شکل نشان داده شده است . 

عتیقه زیرخاکی گنج