هر آنچه باید در رابطه با گیربکس کرانویل (شافت بغل) دانست!

گیربکس دیگری که می خواهیم در این مقاله به بررسی آن بپردازیم و با تمام ویژگی، انواع و مزایای آن آشنا گردیم، گیربکس کرانویل یا همان شافت بغل است. امروزه در دوره ای به سر می بریم که گیربکس های صنعتی نقش حیاتی در زندگی هر یک از ما ایفا می کنند. گیربکس ها به عنوان یک قطعه اساسی از مجموعه اجزای سازنده اتومبیل برای ما و تکنولوژی بسیار حائز اهمیت هستند. گیربکس های صنعتی انواع مختلفی دارند. مجموعه ما قصد دارد طی چندین محتوای مختصر و مفید، شما را با انواع گوناگون جعبه دنده  و ویژگی های منحصر به فرد آن ها آشنا کند. در ادامه همراه ما باشید تا به شناخت بیشتری از گیربکس کرانویل برسید.

گیربکس چه وسیله ای است؟

به رسم همیشه ابتدا باید از خود پرسید که جعبه دنده ها چه وسیله ای هستند؟ به چه علتی تا این حد برای زندگی روزمره ما واجب و ضروری به نظر می رسند؟ جهت دریافت پاسخ این سوال به ادامه مطلب توجه کنید. اگر به دور و بر خود نگاه اجمالی بیندازید، متوجه خواهید شد که کمتر کسی وجود دارد که از اتومبیل استفاده نکند. این وسیله نقلیه به عنوان یک عضو جدا نشدنی از زندگی بشر، دارای ساختار پیچیده ای  است. گیربکس کرانویل نیز زیرمجموعه ای از همین ساختار پیچیده می باشد.

در واقع هر اتومبیل برای به حرکت درآمدن و رفع نیاز های حمل و نقل شما، به دو عامل اساسی نیاز دارد. اولی عامل تولید کننده نیرو و دیگری عاملی برای انتقال نیروی تولید شده از محرک به چرخ های خودرو است. موتور یا پیشرانه معمولا به عنوان تولید کننده نیرو در ماشین‌ها استفاده می شوند. گیربکس یا در لغت فارسی همان جعبه دنده، مهم ترین جزء از مجموعه سیستم انتقال دهنده می باشد.

کلاچ و دیفرانسیل دو بخش مهم دیگر از سیستم انتقال دهنده هستند. وقتی می گوییم که گیربکس کرانویل جزئی اساسی محسوب می گردد به این معناست که اهمیت آن با مولد نیرو و موتور برابری می کند.

گیربکس چیست
گیربکس چیست

البته وظایف جعبه دنده به همین یک مورد منتهی نمی شود. تنظیم جهت حرکت اتومبیل، پیشگیری نمودن از سرعت های غیر مجاز و غیر قابل پیش بینی و از همه مهم تر برقراری تعادل بین حرکت و دوران چرخ ها با سرعت انتقال داده شده به آن ها، از دیگر وظایف یک جعبه دنده هستند. حال که کاملا با این وسیله و کاربرد های آن آشنا گشتید، به سراغ شناخت گیربکس کرانویل می رویم.

معرفی کلی گیربکس کرانویل یا همان SEW

گیربکس کرانویل با عنوان های دیگری همانند جعبه دنده هالو، جعبه دنده شافت اریت یا بغل در میان مردم رایج هستند. مزایا و عملکرد منحصر به فرد این محصول، عامل اصلی قرار گیری آن در مجموعه جعبه دنده های مطرح و پرکاربرد صنعتی است. دو عدد چرخ دنده به شکل مخروطی و چندین چرخ دنده مارپیچ یا همان هلیکال شکل، به عنوان عضو سازنده ساختمان گیربکس کرانویل وظیفه انتقال قدرت با زاویه 90 درجه ای را بر عهده دارند.

در مقایسه با جعبه دنده  های شافت مستقیم، گیربکس کرانویل از گشتاور و قدرت بالاتری برخوردار است. علاوه بر این، به خاطر وجود کرانویل و پینیون در ساختمان گیربکس کرانویل، برخلاف جعبه دنده شافت مستقیم، محور خروجی جعبه دنده نسبت به محور ورودی آن  با زاویه 90 درجه قرار  می گیرد. در واقع گشتاور بیشتر کرانویل نسبت به جعبه دنده شافت مستقیم به علت استفاده از همین قطعات در ساختار آن است.

معرفی کلی گیربکس کرانویل یا همان SEW
معرفی کلی گیربکس کرانویل یا همان SEW

مشخصه های فنی جعبه دنده شافت بغل یا اریب

گیربکس کرانویل از سری K دو طبقه (اندازه های 19 تا 49)، سه طبقه (اندازه 77 تا 187) را شامل می شود.  در کل سرعت ورودی و در دو جهت گشتاور، بسته به عملکرد مناسب چرخ دنده های به شکل مخروطی، بهره وری بیش از 90 درصد دارند. مبالغ کم و مقرون به صرفه جهت نگهداری و تعمیرات، کارکرد مداوم، گشتاور زیاد، طول عمر بلند مدت، توانایی کار با موتور های AC یا همان آسنکرون، مصرف پایین انرژی، مجهز به خروجی 90 درجه،  تعدادی از مزایا و ویژگی های مثبت گیربکس کرانویل هستند.

کاربران و مصرف کنندگانی که برای کاربری مورد نظر به سطح بالاتری از دقت نیاز دارند، می توانند مدل های K37 الی K187  را سفارش دهند.  یاتاقان بندی  مناسب شفت خروجی از دو طرف، قابلیت تحمل بالایی را از بار های محوری برای گیربکس کرانویل پینیون به ارمغان آورده است.

گیربکس کرانویل، با دو نوع متریال پوسته، نظیر آلومینیوم و چدن طراحی و تولید می شود. به انواع فلنچ دار، پایه دار و نیم فلنچ در بازار صنعت قابل دسترس است. کارکرد بی صدای گیربکس کرانویل عمدتا به خاطر نحوه کارکرد قطعات تشکیل دهنده آن می باشد.  افزون بر تمام موارد فوق، می تواند با استقامت بالایی عمل کند.

کاربرد های جعبه دنده SEW یا شافت اریب

همان طور که از قبل اشاره کردیم؛ گیربکس کرانویل قابلیت و ویژگی های مثبت و بی شماری در خود جای داده است. همین مسئله باعث شده که این سری از جعبه دنده ها  در صنایع گوناگونی کارایی و کاربرد داشته باشند. این صنایع موارد زیر را شامل می شوند:

  • صنایع فولاد و مس
  • صنایع سرامیک و کاشی
  • صنعت بسته بندی
  • صنعت سیمان
  • صنعت تولید کننده سرب و روی
  • سیستم های شست و شو خطوط
  • صنایع غذایی
  • صنایع داروسازی
  • صنعت گاز، نفت و پتروشیمی
  • صنایع دریایی
  • کانوایر های صنعتی
  • سنگ شکن معدن
  • رولینگ
  • نوار نقاله ها و نورد
  • کوره و جرثقیل ها
  • شهر بازی ها و رستوران گردان ها
  • حوضچه ته نشینی صنعت فاضلاب و آب
کاربرد های جعبه دنده SEW یا شافت اریب
کاربرد های جعبه دنده SEW یا شافت اریب

ساختمان گیربکس کرانویل پینیون

ساختمان این محصول متشکل از دو بخش با عنوان پینیون و کرانویل و تعدادی چرخ دنده به شکل هلیکال هرزگرد می باشد که زاویه ای 90 درجه با یکدیگر می سازند. منظور از پینیون،  محوری می باشد که مستقیما با موتور در ارتباط است. در بخش سر این محور، دنده های مارپیچ به شکل مخروطی مشاهده می گردد.

محور پینیون هم زمان با این که حرکت گردشی موتور گیربکس کرانویل را از انتهای خود دریافت می کند، این حرکت را از بخش مارپیچی خود به کرانویل منتقل می کند. کرانویل نیز یک چرخ است که بخشی از لبه آن، دنده های مارپیچ و مخروطی شکل درگیر با دنده های پینیون دارد. چرخ کرانویل  در ارتباط  با محور خروجی گیربکس کرانویل است. در واقع عملکرد یک سیستم کرانویل  فراهم کردن یک نسبت پایدار و مداوم میان چرخش 90 درجه مسیر انتقال گشتاور و کاهش سرعت است.

با مشاهده ساختار گیربکس کرانویل، متوجه خواهید شد که  به میزان قابل توجهی قطعه پینیون کوچک تر از چرخ کرانویل به نظر می رسد. این دنده ها  به حالت اتصال پیشرانه نسبت به هم واقع گشتند. ورودی جعبه دنده شافت اریب،  به دو صورت خواهد بود؛ اولی به شکل هالو شافت که در آن الکتروموتور مستقیما روی گیربکس ها کوپله می گردد و حالت دیگر شافت دار که موتور و جعبه دنده  به صورت غیر مستقیم به واسطه کوپلینگ، چرخ تسمه و یا چرخ زنجیر به یکدیگر متصل اند.

گیربکس کرانویل در مقایسه با جعبه دنده های شافت مستقیم، طول بیشتری از فضا را اشغال می کند. ناگفته نماند که دنده های این محصول از سری دنده های هلیکال است. خروجی آن  نیز به اشکال شافت دار یا هالو شافت بوده و نصب فلنچ در بخش خروجی جعبه دنده ها امکان پذیر است.

ساختمان گیربکس کرانویل پینیون
ساختمان گیربکس کرانویل پینیون

چگونگی درگیری پینیون با کرانویل

همان طور که از قبل اشاره کردیم؛  کرانویل و پینیون به شکل دورانی حرکت می کنند. به گونه ای که حرکت چرخشی محور پینیون با دوران 90 درجه،  بایستی به حرکت دورانی چرخ ها نیز منجر گردد. برای چنین شرایطی است که گیربکس کرانویل، از چرخ دیگری با عنوان کرانویل استفاده می کند.

قطعه پینیون بعد از دریافت دوران گاردان آن را به چرخ کرانویل انتقال می دهد. همان گونه که می دانید؛ کرانویل یک چرخ دارای لبه های درگیر در محور پینیون است. کرانویل بعد از دریافت این گردش به واسطه دندانه های دیشلی خود،  آن را به قطعه ای به نام پلوس می رساند. با این فرایند می توان حرکت چرخشی شروع شده از میل لنگ پیشرانه را، گام به گام  با کمک پینیون و گاردان به دیفرانسیل گیربکس کرانویل رساند و در آخر به وسیله پلوس و کرانویل به چرخ ها منتقل نمود.

چگونگی درگیری پینیون با کرانویل
چگونگی درگیری پینیون با کرانویل

اهمیت میزان دوران دیفرانسیل گیربکس

در ادامه بحث جالب است بدانید که نسبت تعداد چرخش های کرانویل و پینیون، با یکدیگر عددی پر مفهوم ایجاد می کند. این عدد نقش اساسی در قدرتی یا سرعتی بودن محور محرک اتومبیل ایفا می کند. در خودرو های مجهز به دو عدد دیفرانسیل به هنگام تعویض یکی از دیفرانسیل ها و تعویض قطعات یک دیفرانسیل گیربکس کرانویل، مشخص بودن این عدد الزامی است. به عنوان مثال وقتی می گویند دیفرانسیل یک ماشین از نوع 13/46 می باشد  به این معناست که  عدد 46 مربوط به مرتبه دوران های پینیون و عدد 13 نیز  در ارتباط با تعداد دوران کرانویل است.  به عبارتی دیگر طی هر 46 بار دوران و چرخش محور پینیون، چرخ کرانویل به تعداد 13 مرتبه دوران می کند.

تعداد بیشتر مرتبه های چرخش پینیون به این خاطر است که کرانویل ها چرخ دنده ای بزرگ و پینیون ها محور هستند. با تقسیم این دو عدد بر هم دیگر به عدد 3.54 خواهید رسید.

در مقابل اگر  نوع دیفرانسیل گیربکس کرانویل خودرو دیگری 13/43 باشد  با تقسیم تعداد دوران ها به 3.3 می رسید. در چنین مواقعی گفته می شود که دیفرانسیل دوم نسبت به دیفرانسیل اول سرعت بیشتری دارد. زیرا دیفرانسیل اول برای 13 بار دوران چرخ کرانویل، به 46 مرتبه گردش پینیون نیاز دارد. در حالی که دیفرانسیل دوم جهت 13 مرتبه چرخیدن، به تعداد کمتری دوران پینیون معادل 43 بار نیازمند است.

میزان دوران دیفرانسیل گیربکس
میزان دوران دیفرانسیل گیربکس

اجزای سازنده گیربکس کرانویل یا شافت بغل

گیربکس کرانویل خود به عنوان جزئی از سیستم انتقال دهنده اتومبیل، اجزای مهم و حیاتی را شامل می شود. این اجزا عبارت اند از:

  • چرخ دنده یا همان Gear

اولین و اساسی ترین جزء سازنده یک گیربکس کرانویل، چرخ دنده ها هستند که به اشکال مارپیچ، ساده و… در ساختمان جعبه دنده  ها مورد استفاده قرار می گیرند.

  • محور ورودی و خروجی یا Shaft

شافت های ورودی و خروجی میله طویل از جنس فولاد بوده و چرخ دنده های مذکور روی آن ها نصب می گردند. این میله ها به دو تیپ توپر (Solid) یا تو خالی (Hollow) طراحی و تولید می شوند.

  • کاسه نمد (Seal)

به منظور جلوگیری از ورود عوامل خارجی و محیطی همچون گرد و غبار به درون پوسته و همچنین  نشت روغن موجود در پوسته به خارج، از جزئی تحت عنوان کاسه نمد برای ساخت گیربکس کرانویل استفاده می کنند.

اجزای سازنده گیربکس کرانویل یا شافت بغل
اجزای سازنده گیربکس کرانویل یا شافت بغل
  • پوسته (Shell)

حال برای آشنایی با این قطعه باید بدانید که محفظه ای می باشد که معمولا از متریال چدن ریخته گری تولید و عرضه می گردد. وظیفه اصلی پوسته، جای دادن قطعات گیربکس و چرخ دنده ها درون خود و محافظت از آن ها است.

  • یاتاقان (Bearing)

موارد استفاده از این وسیله جهت خنثی نمودن بار محوری و شعاعی وارد شده به شفت می باشد.  یاتاقان هایی که در ساختمان گیربکس کرانویل مورد استفاده قرار می گیرند از نوع غلتشی هستند.

  • درپوش کنترل و بازبینی روغن

همان طور که از نام آن پیداست جهت بررسی و بازبینی قطعات درون پوسته و شرایط روغن در ساختمان گیربکس کرانویل تعبیه شده است.

ساختمان گیربکس کرانویل
ساختمان گیربکس کرانویل

معایب جعبه دنده شافت بغل پینیون

دو سری از گیربکس کرانویل به گونه ای طراحی شدند که تنها امکان کار با یکدیگر را دارند و قابل استفاده با دیگر مدل های چرخ دنده نیستند. علاوه بر این، فرایند نصب آن ها در محل مورد نظر به دقت بالایی نیاز دارد. بنابراین شافت یاقان ها بایستی تحمل خود را در برابر نیروهای سنگین افزایش دهند.

موارد اساسی برای انتخاب و خرید جعبه دنده پینیون

اگر قصد خرید و انتخاب یک گیربکس کرانویل از مدل پینیون را دارید، برای این اقدام باید نکات و فاکتور هایی را در نظر بگیرید. برخی از آن ها به شرح زیر هستند:

  1. میزان بازه عملکرد گیربکس کرانویل
  2. سطح قدرت لازم برای جعبه دنده
  3. دوران خروجی و نسبت تبدیل
  4. توجه به میزان بودجه خود و هزینه محصول
  5. نوع گیربکس بسته به نیاز کاربر
  6. بیشترین توان خروجی لازم متناسب با نیاز خریدار
  7. نحوه نصب
  8. اندازه و سایز جعبه دنده
  9. سرویس فاکتور
  10. بیشترین سطح گشتاور سیستم
معایب جعبه دنده شافت بغل پینیون
معایب جعبه دنده شافت بغل پینیون