استاندارد های گیربکس صنعتی چیست؟ عیب یابی گیربکس صنعتی

استاندارد های گیربکس صنعتی را در این مقاله شرح داده ایم. گیربکس (Gearbox)  به معنی جعبه دنده است. گیربکس در واقع یک واسطه منبع توان و مصرف توان است که بین منبع توان و مصرف کننده توان انعطاف پذیری بر قرار می‌کند. در ماشین آلات صنعتی، هماهنگ بودن گشتاور و سرعت دورانی منبع تولید توان با مصرف کننده لازم است. ماشینی که بتواند این هماهنگی را به صورت یک واسطه برقرار کند، گیربکس نام دارد.گیربکس صنعتی به اسم یک سیستم انحصاری جهت انتقال قدرت از یک منبع تولید انرژی مکانیکی به یک واحد مصرف کننده استفاده می شود. برای آگاهی کامل از انوع گیربکس صنعتی به مقاله آن مراجعه کنید.

ماشین های ساده مانند اهرم ها، قرقره ها، جرثقیل ها، چرخ دنده ها و غیره، ابزاری هستند که بدون تغییر در مقدار کار انجام شده، انجام کار را راحت تر می‌کنند. این نوع وسایل انسان راتوانا به جابه‌جایی تجهیزات سنگین با نیروی کم می‌کند.گیربکس ها معمولاً برای نظارت بر جهت چرخش و تبدیل گشتاور یا قدرت بین ورودی ها در برنامه هایی که به سرعت خروجی دلخواه نیاز دارند، استفاده می شوند.

استاندارد های گیربکس صنعتی در طریقه نصب چیست؟

• گیربکس باید محکم به یک پایه مسطح پیچ شود تا ارتعاش ننماید.
• اگر احتمال ضربه، بار بیش از حد یا گیرپاژ می دهید از کوپلینگ های هیدرولیکی، محدودکننده های گشتاور نیرو، کلاچ و غیره استفاده کنید.
• اکر میخواهید گیربکس را رنگ بزنید کاسه نمدها را بپوشانید تا از خراب شدن آن ها پیشگیری شود.
• تولرانس ماشینکاری هر نوع دنده، چرخ زنجیر یا پولی که روی محورهای ورودی یا خروجی نصب می شود باید مطابق استاندارد ISO H7 باشد. محور گیربکس ها سوراخ دار و رزوه شده است تا بتوانید روی چرخ دنده یا چرخ زنجیر مورد نصب مهره ببندید.
• برای جلوگیری از اکسیده شدن و گریپاژ قطعات بالا قبل از نصب آن ها سطوح مورد تماس را تمیز کرده و گریس کاری نمایید.
• سوراخ محور گیربکس ها دارای تولرانس H7 است، تمام محورهایی که به آن وصل می شوند معمولا با ماشینکاری می گردند. اگر لازم باشد که فیت تداخلی باشد می توان از H7-J6 استفاده کرد.
• قبل از راه اندازی دستگاه  ایمنی حاصل کنید که سطح روغن گیربکس صنعتی درست بوده ولزجت روغن برای نوع بار مصرفی، صحیح است. وقتی گیربکس را با گریس ترکیبی روغن کاری کرده باشید احتیاج به نگهداری بعدی نیست. وقتی روغن معدنی استفاده شده باشد توصیه می شود که :
  • روغن را پس از 500 تا 1000 ساعت کار اولیه عوض کرده و بهتر است داخل گیربکس را شستشو دهید.
  • در فواصل زمانی منظم، سطح روغن را بازرسی و روغن را پس از 4000 ساعت کار عوض کنید.
  • اگر از روغن ترکیبی استفاده کرده اید باید آنرا پس از 8000 ساعت کار تعویض نمایید.
  • در صورتیکه قرار است گیربکس در هوای خیلی مرطوب به مدت زیاد بماند بهتر است آن را پر از روغن کنید، طبیعتا باید برای راه اندازی مجدد گیبرکس سطح روغن را به مقدار مطلوب برسانید.

استاندارد های گیربکس صنعتی از نظر فیزیکی چیست؟

اجزای فیزیکی گیربکس صنعتی با توجه به نوع و تولید کنندگان آن گوناگون است. از جمله استاندارد های گیربکس صنعتی مواد تشکیل دهنده بیشتر گیربکس های صنعتی آهن، آلومینیوم یا برنج مس باشد. همچنین جعبه دنده های صنعتی مانند سایر انواع گیربکس ها ممکن است .از مواد پلاستیکی مانند پلی کربنات یا نایلون ساخته شوند.علاوه بر مواد اولیه تشکیل دهنده. گیربکس، جهت گیری دندانه های جعبه دنده ها نقش تعیین کننده ای در نحوه عملکرد، گشتاور و سرعت کلی دستگاه دارد. از گیربکس های دنده ای ساده معمولاً برای استفاده با سرعت پایین استفاده می شود. این گیربکس ها می توانند پر سر و صدا و در کل از کارایی اندکی برخوردار باشند. معمولاً از گیربکس های مارپیچ برای کاربردهای پرسرعت استفاده می شود. عملکرد این گیربکس ها کندتر است. و می تواند کارایی کلی را نسبت به گیربکس های راست کننده سلامت بخشد.

نسبت تبدیل گیربکس صنعتی چیست؟

نسبتی است بین دور ورودی و دور خروجی از گیربکس که معمولا با حرف i و یا ratio بیان میگردد. در گیربکس ها طبق معمول به دو نوع بیان میگردد .یکی نسبت تبدیل نامی، اسمی یا Nominal و یکی نسبت تبدیل حقیقی. واقعی یا Actual که دارای چندین رقم اعشار میباشد. معمولا سازندگان بر اساس نیاز بازار گیربکس هایی با نسبت تبدیل نامی یکسان طراحی مینمایند .ولی نسبت تبدیل حقیقی آنها میتوان.د بسته به نوع طراحی دنده ها دگرگونی داشته باشد. که معمولا این تغییرات به اندازه %3± میباشد. لازم به ذکر است نسبت تبدیل صرفا تابعی از تعداد دندانه های تک تک دنده ها میباشد .و به سایز دنده ها، مدول آنها و غیره بستگی ندارد.

استاندارد برای گیربکس های سرعت چیست؟

در اکتبر 1943 اولین استاندارد های گیربکس صنعتی سرعت بالا به صورت آزمایشی ارائه و مورد پذیرش قرار گرفت. که استاندارد AGMA 421.01 نام دارد.

این استاندارد دارای فرمول هایی است .که می تواند توان را برحسب اسب بخار و تنش های مجاز  شمارش کند. و همچنین این استاندارد جدولی دارد که ضرایب کاربردی در آن درج شده است.استاندارد AGMA 421.01 همینطور دارای محتوایی است .که  توانایی انجام بازنگری در عملیات حرارتی در این نوع گیربکس را ممکن می سازد.

البته در استاندارد قبلی اشتباهات چاپی وجود داشت. که این مشکل توسط استاندارد AGMA 421.04 که در سال 1957 انتشار یافت تصحیح شد.

در سال 1959 با بررسی هایی درمورد استاندارد AGMA 421.04 انجام شد. کارشناسان این امر تصمیم به بازنگری این استاندارد گرفتند. و در راستای همین هدف استاندارد AGMA 421.05 برای توسعه طراحی و تولید و کابرد گیربکس های سرعت بالا در تاریخ 22 اکتبر 1963 منتشر و نقایص استاندارد قبلی نیز در آن تصحیح شد.

گیربکس صنعتی دور بالا براساس استاندارAGMA 421.05)

 براساس استاندارد AGMA 421.05 یک گیربکس هلیکال با شروط ذیل را دور بالا می نامیم :

در گیربکس های تک مرحله ای باید سرعت خطی گام مساوی یا بیشتر از 35 متر بر ثانیه بوده. و اینکه سرعت دورانی آنها از 4500 دور بر دقیقه بیشتر باشد.

در گیربکس های چند مرحله ای باید در حداقل یک مرحله آنها سرعت خطی گام مساوی یا بیشتر از 35 متر بر ثانیه بوده .و سرعت خطی گام در مرحله های دیگر نیز نباید کمتر از میزان 8 متر بر ثانیه باشد.معمولا استانداردی که برای گیربکس ها در نظر گرفته می شود. درمورد گیربکس هلیکال است اما دیده شده .در بخش های مختلفی از صنایع مثلا صنعت نفت از گیربکس های ساده با سرعت دورانی زیاد استفاده می شود.

این امر یعنی استفاده از گیربکس ساده به جای گیربکس هلیکال راه حل شایسته ای به نظر می آید. زیرا هر دو دارای ماهیت درگیری هستند .اما معمولا نیروهای محوری بزرگی در گیربکس هلیکال ایجاد می شوند .که سبب به وجود آمدن دشواری هایی در یاتاقان بندی شافت خواهند شد.

 عیب یابی تعمیر انواع گیربکس صنعتی

صدای غیر عادی در گیربکس

مقدار کم روغن، خرابی خار و یا جای خار، وجود جرم خارجی، شل بودن با تراز نبودن محل نصب. ایراد در بیرینگ و چرخدنده ها باعث ایجاد صدای غیرمعمولی درگیربکس می‌شود.

لرزش غیرعادی در گیربکس

شل بودن اتصالات و کوپلینگ، شل بودن محل نصب گیربکس، وجود جرم خارجی و آسیب دیدگی بیرینگ و توان کم الکتروموتور منجر به لرزش‌های یرمعمولی گیربکس می‌شود.

دمای بالای گیربکس

در صورت کم بودن مقدار و یا غلظت روغن گیربکس و یا توان بالای الکتروموتور دمای گیربکس بالا می‌رود.

نشت روغن در گیربکس

به دلیل میزان زیاد روغن، شل بودن یا خرابی درپوش و همچنین خرابی آب بندها در گیربکس نشت روغن ایجاد می‌شود.

حداقل و حداکثر دمای محیط

تمامی گیربکس ها با توجه به راندمان آنها مقداری از توان ورودی را به انرژی گرمایی تبدیل مینمایند. این انرژی گرمایی که در محل درگیری دنده ها و یا محل ساچمه های بلبرینگها تولید میگردند بسبب روغن از آن محل انتقال میابند. طراح با توجه به نوع طراحی پوسته نوع سیستم روغنکاری و گرید روغن را انتخاب مینماید تا دمای گیربکس در حین کارکرد نسبت به دمای محیط بیش از حد مجاز بالاتر نرود. این بدان علت است که افزایش دمای گیربکس باعث انبساط قطعات داخلی و پوسته میگردد و معمولا ضریب انبساط پوسته نسبت به دنده ها بالاتر میباشد و افزایش دمای بیش از حد باعث افزایش فواصل مراکز و در نتیجه لقی بین دنده ها میگردد. مضاف بر اینکه ویسکوزیته روغن نیز در دمای بالا کاست میباشد و ممکن است فیلم روغن بخوبی مابین دندانه ها و یا ساچمه های بلبرینگها تشکیل نگردد.

با توجه به اینکه حداکثر دمای محیط به چه میزان باشد میزان انتقال حرارت مابین پوسته و هوای اطراف تغییر مینماید و سازنده میتواند با علم به حداکثر دمای محیط در صورت نیاز از سیستمهای خنک کن کمکی همانند فن، کویلهای خنک کن، و سیستم روغنکاری اجباری و مبدل حرارتی استفاده نماید. برای خرید پوسته گیربکس صنعتی کلیک کنید.

همچنین حداقل دمای محیط زمانی حائز تاثیر میباشد که گیربکس صنعتی دائم کار نبوده و شرایط محیطی آن در برخی ماههای سال در دمای محیط زیر صفر باشد. در این شرایط سازنده با تعبیه المنتهای حرارتی یا سیستم روغنکاری قبل از استارت دمای آن را به یک دمای ایده آل که معمولا 20 درجه سانتیگراد میباشد میرساند.

خطای انتقال در چرخدنده گیربکس

مهم ترین دلیلی که بجهت ایجاد آلودگی صوتی از سوی گیربکس صنعتی می شود. ناشی از چرخ دنده ها بوده که تماس دندانه های آنها باعث تولید صدا می شوند.وقتی دندانه ها با هم تماس پیدا می کنند که نیرو و حرکت از یک چرخ دنده به چرخ دنده روبرو انتقال یابد. این فرآیند را خطای انتقال که یکی ازبااهمیت ترین مکانیزم‌ های تحریک ارتعاش و سر و صدای چرخ‌‌ دنده است، می گویند.

خطای انتقال در گیربکس صنعتی

در تعریف تئوری واژه خطای انتقال داریم که میزان چرخش تئوری چرخ‌ دنده‌، θ_gear، باید به مقدارمیزان چرخش پینیون، θ_pinion، باشد اما در عمل چنین نیست و تفاوت بین سرعت زاویه‌ای تئوری یا فرضی چرخ‌‌ دنده، با سرعت زاویه‌ای واقعی یا اندازه‌ گیری شده، به صورت خطای انتقال تعریف می‌شود.

پارامترهای موثر در انتخاب گیربکس

• توان ورودی ( منظور قدرت الکترو موتور با واحد کیلو وات یا اسب بخار )
• دور ورودی ( دور چرخش شافت الکترو موتور در دقیقه )
• دور خروجی ( دور چرخش شافت خروجی گیر بکس در دقیقه )
• میزان گشتاور خروجی ( معمولاً بر حسب واحد نیوتن متر سنجیده می‌شود )
• نسبت تبدیل ( از تقسیم عدد دور خروجی بر عدد دور ورودی بدست می‌آید)
• نوع ماشین مورد استفاده
• دمای محیط
• شرایط محیط مانند گرد و خاکی، رطوبت، یخ زدگی و استوایی
• موتور محرک ( نوع و مشخصات )
• نوع انتقال بین موتور گیربکس ( مستقیم، از طریق کوپلینگ کلاچ، واریاتور)
• آرایش محورها
• مقدار بار شعاعی و یا پیشران و علل آن

برای مطالعه راهنمای انتخاب گیربکس صنعتی به صفحه آن مراجعه کنید.