گیربکس حلزونی

گیربکس حلزونی چیست؟

گیربکس حلزونی یکی از انواع گیربکس‏‌های پرکاربرد در صنایع و ماشین آلات است که انتقال توان دورانی بین دو محور متنافر که با هم زاویه 90 درجه دارند را میسر می‏سازد. در این گیربکس وظیفه انتقال نیرو بر عهده یک حلزون (پیچ استوان‌ه‏ای شکل) و یک چرخ حلزون (چرخدنده دایره‌‏ای) است.

نحوه عملکرد این گیربکس‌‏ها این گونه است که یک محرک که اغلب الکتروموتور است، توان چرخشی را به حلزون اعمال می‏‌کند، پیچ‌های حلزون با دنده‏‌های چرخ حلزون درگیر می‏‌شوند و چرخ حلزون به حرکت در می‏‌آید و در نتیجه توان منتقل می‌‎‏شود. ویژگی اصلی این چرخدنده، افزایش گشتاور و کاهش نسبت سرعت دورانی تا 1:300 و یا حتی بالاتر است.

از نظر دینامیکی درگیر شدن حلزون و چرخ حلزون، ترکیبی از غلتش و لغزش را به همراه دارد. حتی در نسبت‌های کاهش زیاد، لغزش بر غلتش غالب می‌شود و در نتیجه، اصطکاک و گرما ایجاد شده و راندمان مجموعه چرخ دنده پایین می‌آید. این گیربکس‌ها هم از لحاظ ساختار، مکانیزم و کارکرد نوعی گیربکس حلزونی می‌باشند. گیربکس‏‌های حلزونی کاربردهای فراوانی در بالابرها، نوار نقاله‏‌ها، وسایل حمل و نقل و … دارند. ساده‏‌ترین کاربرد مشهود این مکانیزم در تنظیم سیم گیتار آکوستیک است. 

 (نمونه ای از چرخدنده حلزونی)

اجزاء گیربکس حلزونی:

اجزای اصلی در گیربکس‌‏ حلزونی عبارتند از: حلزون و چرخ حلزون، پوسته گیربکس، بلبرینگ‏‌ها، محور ورودی و خروجی و کاسه نمدها.

بیشتر بخوانید: کاربرد گیربکس شافت مستقیم

 (اجزاء گیربکس حلزونی)

الف) حلزون و چرخ حلزون :

مهم‏ترین قسمت گیربکس حلزونی که وظیفه انتقال گشتاور و کاهش دور را بر عهده دارد، حلزون و چرخ حلزون است. در چرخ‏دنده‏‌های دیگر نسبت دور به نسبت قطر یا تعداد دندانه‏‌های دو چرخ‏دنده درگیر بستگی دارد اما در چرخ‏دنده حلزونی این نسبت با تعداد راه‏‌های حلزون و تعداد دندانه‏‌های چرخ حلزون مشخص می‌‏شود. در حلزون تک‏راهه با هر چرخش 360 درجه حلزون، چرخ حلزون به اندازه یک دندانه می‏‌چرخد. برای حلزون‏‌های چند راهه، این نسبت از تقسیم تعداد راه‏‌های حلزون به دندانه‌‏های چرخ حلزون تعیین می‏‌گردد.

 (انواع حلزون از نظر تعداد راه)

حلزون‏‌ها از نظر شکل به دو دسته حلزون استوانه‌‏ای و گلوبوئید تقسیم می‏‌شوند. حلزون‏ گلوبوئید در مقایسه با حلزون استوانه‏‌ای قدرت انتقال توان و بازدهی بیشتر‏ی دارد. دندانه‏‌های حلزون و چرخ حلزون می‏‌تواند به صورت ساده یا مارپیج باشد. در نوع مارپیچ که سطح تماس بیشتری را برقرار می‏‌کند، بازدهی بیشتری نسبت به چرخ‏دنده‏‌های ساده دارند. برای مقاومت در برابر تنش و سایش، حلزون معمولا از آلیاژهای فولادی سخت کاری شده و چرخ حلزون اغلب از فسفر و برنز ساخته می‏‌شود.

بیشتر بخوانید: گیربکس خورشیدی چیست؟

 (حلزون استوانه‏‌ای و چرخ حلزون گلوبوئید)

 (حلزون گلوبوئید و چرخ حلزون گلوبوئید)

ب) پوسته :

پوسته تمامی تجهیزات گیربکس را در بر می‏‌گیرد و جاذب ارتعاشات و لرزش‌‏ها است. جنس پوسته معمولا از آلومینیوم و چدن است. پوسته‏‌های ساخته شده از چدن قدرت انتقال گشتاور بالاتری را نسبت به پوسته‏‌های آلومینیومی دارند.

ج) بلبرینگ‌‏‏ها و محورهای ورودی و خروجی :

بلبرینگ‏‌ها اجازه حرکت نسبی دورانی بین شافت و گیربکس را می‌دهند و اصطکاک چرخشی را کاهش می‌‏دهند. این تجهیزات صنعتی بارهای محوری و شعاعی را تحمل می‏‌کنند و معمولا ساختاری فولادی دارند.

محورهای ورودی و خروجی وظیفه انتقال نیرو از موتور الکتریکی به گیربکس و خروج از آن را برعهده دارند.

د) کاسه نمد :

کاسه نمد نوعی درزگیر است که برای درزگیری بین محور دوار و پوسته گیربکس حاوی روغن استفاده می‌گردد تا از نشت روغن به بیرون از پوسته و ورود گرد و خاک و رطوبت به آن جلوگیری نماید.

ویژگی گیربکس حلزونی:

اگر انتقال گشتاور فقط در یک جهت انجام شود به سیستم انتقال قدرت، خود قفل گفته می شود. مکانیزم چرخدنده‌‏های حلزونی اغلب به دلیل نحوه عملکرد خاص، خود قفل هستند. این خود قفلی به دلیل حرکت پیچشی رزوه‌‏های حلزون در زاویه کم است که وقتی چرخ‌ حلزون سعی می‌کند آن را بچرخاند نیروی اصطکاک بین چرخدنده و پیچ حلزون، آن را در جای خود نگه می‌دارد و مانع چرخش آن می‌شود. این خاصیت گیربکس‌ حلزونی در ماشین‌هایی از قبیل سیستم‌های نقاله مکانیکی (کانوایر) و بالابرها مورد استفاده است.

خود قفل شوندگی همیشه با اصطکاک همراه است. بنابراین چرخ دنده های خود قفل همیشه دارای بازده کمتری نسبت به چرخ دنده های غیر خود قفل شونده هستند. معمولاً بازده چرخ دنده‏‌های حلزونی خود قفل شونده کمتر از 50٪ است. بازده بالای 90٪ برای چرخ دنده‏‌های حلزونی نیز ممکن است، اما در اصل بدون خود قفل شوندگی است.

با این حال ، اگر به دلایل اقتصادی با خاصیت خودقفل شوندگی به همراه بازدهی بالا نیاز باشد، گیربکس باید به ترمز نگهدارنده مجهز باشد. حلزون‏‌های چند راهه با اینکه بازدهی بیشتری دارند ولی خاصیت خود قفل شوندگی کمتری نسبت به حلزون تک راهه دارند.

از دیگر ویژگی‏‌های این گیربکس‏‌ها می‏‌توان به تعمیر و نگهداری آسان، سر وصدا و ارتعاشات کم، نصب آن در حالت‏‌های مختلف، راندمان و گشتاور خروجی بالا اشاره کرد و راه اندازی نرم و ساده اشاره کرد.معایب گیربکس حلزونی را می‏توان در مصرفی بودن حلزون و چرخ حلزون به علت سایش و تنش و محدودیت در توان دید.

کاربرد گیربکس حلزونی:

گیربکس‌‏ حلزونی به دلیل ویژگی‏‌های منحصر به فرد از جمله کاهش دور و خود قفل شوندگی در بالابرهای ساختمانی، کانوایرها، سیستم‌های انتقال مواد، هواکش‏‌ها، میکسرهای بشکه‏‌ای و بتن، خوردکن‏‌ها، ماشین‏‌آلات غربالگری، دستگاه‏‌های آجر و بلوک‌‏زنی، دستگاه‏‌های بستنی سازی، آسیاب‌‏های کوچک، ماشین‌‏آلات بسته‏‌بندی، ماشین‌‏آلات تراش، هواکش‌‏ها، پمپ‌‏های سیلندری، دیزل ژنراتورها،کوره‏‌های صنعتی، دستگاه تزریق فوم، لرزاننده (shaker) خط تولید نان‌‏های صنعتی راه‏‌اندازی گیربکس‏‌های بزرگ‏تر و به طور کلی در صنایع مختلفی از جمله صنایع کاشی و سرامیک، صنایع غذایی، صنایع دارویی و شیمیایی، صنایع ماشین‎‏‌سازی، صنایع ساختمانی و … کاربرد دارند.

بیشتر بخوانید: نحوه عملکرد گیربکس BEVEL

 (یک بالابر شامل یک گیربکس حلزونی و موتورالکتریکی تک فاز با توان 12 اسب بخار)

انواع گیربکس حلزونی:

به طور کلی برای انتخاب یک گیربکس حلزونی مناسب باید به نوع کاربرد، مقدار گشتاور و سرعت دورانی(دور) خروجی مورد نیاز ، الکتروموتور از نظر توان و دور، آرایش محورها و شرایط محیط کار از نظر دما، رطوبت و … توجه شود و با توجه به نوع کاربرد در انواع پایه‌‏دار، فلنچ‏‌دار و هالو شافت وجود دارد.

در گیربکس سری MVF اتصال با الکتروموتور به صورت مادگی (هالو شافت) و کوپل مستقیم است. اگر نحوه اتصال با الکتروموتور به صورت تسمه و پولی، دنده و زنجیر است باید از گیربکس‏‌های سری VF استفاده کرد. این گیربکس‏‌ها در ماشین‌‏آلات انتقال مواد مانند بالابرها کاربرد گسترده‌‏ای دارند. اگر در قسمت خروجی نیاز به نصب گیربکس به صورت کوپل مستقیم باشد، از گیربکس‏‌های FC استفاده می‌‏شود. این نمونه گیربکس در میکسرها کاربرد دارد.

نصب، تعمیر و نگهداری:

در هنگام نصب، تعمیر و نگهداری گیربکس حلزونی باید به موارد زیر دقت شود:

• قبل از نصب، باید جهت صحیح چرخش شافت‏‌ها بررسی شود.
• نصب دستگاه باید پایدار و مستحکم و جایگاه نصب باید تراز باشد تا از هرگونه ارتعاش گیربکس جلوگیری شود.
• محیط کاری گیربکس باید از نظر شرایط دمایی و رطوبتی مناسب باشد.
• قبل از راه‌‏اندازی باید از هم محور بودن شافت‏‌ها، استحکام اتصالات ورودی و خروجی و کافی بودن سطح روغن اطمینان حاصل شود.
• بارگذاری باید به صورت تدریجی اعمال شود و باید از اعمال ناگهانی بار حداکثری به گیربکس خودداری شود.
• با توجه به نحوه انتقال قدرت و اصطکاک خاص بین حلزون و چرخ حلزون باید از روغن‌‏های معدنی و صنعتی با ویسکوزیته بالا برای روانکاری سطوح استفاده شود. برای بسیاری از گیربکس‏‌های حلزونی، روغن اولیه باید پس از 300 ساعت کاری تعویض و داخل گیربکس با شوینده مناسب تمیز شود. سطح روغن باید به طور منظم چک شود و در صورت نیاز روغن به گیربکس اضافه شود.
• نشت روغن از کاسه نمدها و میزان سر و صدای بلبرینگ‏‌ها باید به طور منظم و در فواصل زمانی مشخص چک شود و درصورت لزوم تعمیر یا تعویض انجام شود.

قیمت گیربکس حلزونی:

جهت خرید گیربکس حلزونی و مشاوره تخصصی با کارشناسان فروش و همچنین دریافت لیست قیمت و کاتالوگ گیربکس حلزونی با شرکت آتور صنعت با شماره تلفن 32004-031 تماس حاصل فرمایید.