گیربکس مکعبی بدون لقی دو سر شافت سهند

توضیحات

گیربکس مکعبی بدون لقی دو سر شافت سهند، یک جعبه دنده دقیق با Backlash صفر (یا نزدیک به صفر) است که برای کاربردهای موقعیت‌دهی دقیق و انتقال قدرت دوطرفه طراحی شده است. این گیربکس بر خلاف گیربکس‌های صنعتی معمولی که دارای لقی طبیعی بین دندانه‌ها هستند، با مکانیزم پیش‌تنش دائمی، هر گونه حرکت آزاد بین چرخدنده‌ها را حذف می‌کند. شفت ورودی و خروجی هر دو از دو طرف پوسته مکعبی خارج می‌شوند و امکان نصب در خطوط تولید رباتیک، دستگاه‌های CNC و میزهای دوار دقیق را فراهم می‌کنند. شرکت سهند گیربکس این محصول را با پوسته چدن تنش‌گیری شده و چرخدنده‌های هلیکال با دقت 4 DIN تولید می‌کند. رها گیربکس این گیربکس مکعبی بدون لقی را با گواهی آنالیز لقی خروجی و گارانتی 24 ماهه عرضه می‌کند. برای مشاهده همه محصولات گیربکس سهند به صفحه آن مراجعه کنید.

---

جدول مشخصات فنی گیربکس مکعبی بدون لقی دو سر شافت در مقایسه با گیربکس حلزونی معمولی

---

طراحی و ساختار داخلی گیربکس مکعبی بدون لقی

پوسته مکعبی چدن با ماشین‌کاری پنج وجهه

این گیربکس برخلاف مدل‌های استوانه‌ای، درون یک پوسته کاملاً مکعبی از جنس چدن GG25 با عملیات تنش‌گیری حرارتی قرار گرفته است. هر 6 وجه پوسته حداقل در دو مرحله ماشین‌کاری می‌شوند: مرحله اول فرزکاری درشت و مرحله دوم سنگ‌زنی سطح با تلورانس 0.01 میلیمتر بر متر. این دقت بالا اجازه می‌دهد گیربکس در هر جهتی (افقی، عمودی، رو به پایین) نصب شود بدون اینکه روغن نشت کند یا یاتاقان‌ها دچار بار اضافی شوند. در عکس محصول، سطح براق و کاملاً صاف وجه‌های پوسته قابل مشاهده است که نتیجه همین سنگ‌زنی نهایی است.

چرخدنده‌های هلیکال با دقت 4 DIN و لپینگ الماسه

چرخدنده‌های مورد استفاده در این گیربکس از نوع هلیکال (مارپیچ) با درجه دقت 4 DIN هستند که بالاترین درجه قابل تولید صنعتی پیش از لاپینگ دستی است. پس از هابینگ و سخت‌کاری، هر جفت چرخدنده (پینیون و چرخ) به مدت 4 تا 6 ساعت روی دستگاه لپینگ با خمیر الماسه جفت می‌شوند. این فرایند، ناهمواری‌های زیر میکرون را حذف کرده و الگوی تماس بهینه ایجاد می‌کند. نتیجه نهایی، لقی کمتر از 1 آرک مینیت و صدای زیر 65 دسی‌بل در دور 3000 است.

مکانیزم پیش‌تنش دائمی با دیسک فنری (Bellow Disc)

راز اصلی لقی صفر در این گیربکس، استفاده از دو عدد دیسک فنری Belleville است که روی یاتاقان مخروطی سمت خروجی نصب شده‌اند. این دیسک‌ها با فشار 800 کیلوگرم، یاتاقان‌ها را دائماً به داخل چرخدنده فشار می‌دهند. هر گونه لقی ناشی از سایش طبیعی در طول زمان، بلافاصله توسط این فنرها جبران می‌شود. عمر مفید این مکانیزم حدود 15000 ساعت کاری است و پس از آن، تعویض دیسک‌ها توسط رها گیربکس انجام می‌شود.

سیستم دو سر شافت (Through Shaft)

شافت خروجی یکپارچه با قطر یکسان در دو طرف

برخلاف گیربکس‌هایی که شفت ورودی از یک طرف و شفت خروجی از طرف دیگر خارج می‌شود، این محصول دارای یک شافت تمام طول (One-Piece Shaft) است که از چپ و راست پوسته خارج می‌شود. قطر شفت 25، 32، 40 یا 55 میلیمتر بستگی به سایز فریم دارد. این طراحی اجازه می‌دهد بار از هر دو طرف شفت به طور متقارن اعمال شود. کاربرد معمول: نصب یک دیسک گیربکس بین دو دستگاه یا عبور یک میله بلند از درون گیربکس.

فلنج خروجی دو طرفه و قابلیت نصب پولی یا کوپلینگ روی هر دو سر

هر دو سر شفت خروجی دارای یک کلید موازی (طبق استاندارد DIN 6885) و یک رزوه مرکزی برای بستن واشر و مهره است. همچنین روی بدنه دو طرف پوسته، یک فلنج 4 سوراخ با رزوه M8 تا M16 (بسته به سایز) وجود دارد. شما می‌توانید روی یک طرف، کوپلینگ گیربکس را مستقیماً به شفت دستگاه دوم ببندید و روی طرف دیگر، یک پولی تسمه نصب کنید. حداکثر بار شعاعی مجاز روی هر سر شفت 150 کیلوگرم در فاصله 50 میلیمتری است.

سیستم حذف لقی (Anti-Backlash) در عمل

نحوه عملکرد در حرکت رفت و برگشتی

در دستگاه‌های موقعیت‌دهنده مثل میزهای CNC، حرکت رفت و برگشت مداوم است. در گیربکس معمولی، هر بار که جهت چرخش عوض می‌شود، دندانه‌ها ابتدا باید لقی خود را طی کنند و سپس نیرو منتقل شود. این پدیده «خطای مرده» یا Dead Band نام دارد. در گیربکس مکعبی سهند به دلیل پیش‌تنش دائمی، لحظه‌ای صفر بین معکوس شدن جهت و شروع انتقال نیرو وجود دارد. دقت توقف در یک مسیر رفت و برگشتی 2 متری به کمتر از 0.02 میلیمتر می‌رسد.

رفتار در دماهای مختلف و جبران انبساط حرارتی

چالش گیربکس‌های بدون لقی، تغییر فاصله دندانه‌ها در اثر گرماست. پوسته چدن با ضریب انبساط 12 میکرواسترین بر سانتیگراد و شفت فولادی با ضریب 15، انبساط متفاوتی دارند. سهند گیربکس یک حلقه جبران‌کننده حرارتی از جنس بریلیم مس در کنار دیسک فنری تعبیه کرده است. این حلقه در دمای بالای 60 درجه منبسط شده و فشار فنر را افزایش می‌دهد. نتیجه: لقی در دمای محیط 15 درجه و دمای کاری 75 درجه یکسان باقی می‌ماند (کمتر از 1 آرک مینیت).

کاربردهای تخصصی گیربکس مکعبی دو سر شافت

میزهای دوار دقیق (Rotary Tables) در ماشین‌های CNC

در میزهای دوار 4 و 5 محوره، هر درجه خطا در خروجی گیربکس به خطای 0.017 میلیمتر روی شعاع 50 میلیمتری تبدیل می‌شود. گیربکس‌های معمولی با لقی 15 دقیقه، خطایی حدود 0.25 میلیمتر ایجاد می‌کنند که برای تراشکاری دقیق غیرقابل قبول است. گیربکس مکعبی سهند با لقی زیر 1 دقیقه، خطایی کمتر از 0.015 میلیمتر دارد. دو سر شافت بودن نیز اجازه می‌دهد از یک طرف، انکودر دقت بالا مستقیماً روی شفت نصب شود و از طرف دیگر، میز دوار بسته شود.

خطوط تولید رباتیک (Pick and Place) با بازوی دو طرفه

در ربات‌های صنعتی که یک بازو از چپ و یک بازو از راست مواد را جابجا می‌کنند، نیاز به یک گیربکس مرکزی است که هر دو بازو را با یک موتور هماهنگ کند. گیربکس دو سر شافت سهند دقیقاً برای این کار طراحی شده است. شفت ورودی از پشت توسط سروو موتور هدایت می‌شود و دو سر شفت خروجی (چپ و راست) هر کدام به یک بازو متصل می‌شوند. این طراحی، نیاز به دو گیربکس و دو موتور و سیستم هماهنگ‌سازی پیچیده را حذف می‌کند.

دستگاه‌های بسته‌بندی افقی با دو غلتک کششی

در دستگاه‌های بسته‌بندی افقی (HFFS)، نوار فیلم توسط دو غلتک کششی از چپ و راست هدایت می‌شود. اگر سرعت این دو غلتک حتی 0.1 درصد اختلاف داشته باشد، فیلم چروک می‌شود یا پاره می‌شود. با استفاده از گیربکس دو سر شافت سهند، هر دو غلتک توسط یک گیربکس و یک موتور رانده می‌شوند. شفت خروجی چپ و راست دقیقاً همگام حرکت می‌کنند و اختلاف سرعت صفر خواهد بود. عمر تیغه جوش حرارتی نیز به دلیل کشش یکنواخت فیلم افزایش می‌یابد.

روانکاری و نگهداری در گیربکس‌های بدون لقی

روغنکاری با گریس مخصوص لیتیوم کامپلکس (NLGI 2)

برخلاف گیربکس‌های معمولی که از روغن حمامی استفاده می‌کنند، این گیربکس به دلیل پوسته مکعبی و احتمال نصب در جهات مختلف، با گریس مخصوص پر می‌شود. گریس مورد استفاده از نوع لیتیوم کامپلکس با پایه معدنی و افزودنی EP (فشار بالا) و گرید NLGI 2 است. این گریس تا دمای 120 درجه پایداری خود را حفظ می‌کند و جداشدگی روغن از صابون زیر 5 درصد است. شرکت سهند گیربکس هر واحد را با 60 درصد حجم داخلی گریس پر می‌کند (نه 100 درصد تا فضای انبساط داشته باشد).

دوره تعویض گریس و حجم مجاز

اولین تعویض گریس بعد از 2000 ساعت یا یک سال (هرکدام زودتر رسید). تعویض دوم هر 4000 ساعت یا دو سال یکبار. حجم دقیق گریس برای سایز 80: 120 گرم، سایز 120: 220 گرم، سایز 160: 380 گرم. تزریق بیشتر از این حجم باعث گرم شدن بیش از حد (درگ گریس) و تزریق کمتر باعث خشکی یاتاقان‌ها می‌شود. در عکس محصول، اهرم تخلیه گریس روی وجه پایینی پوسته قابل مشاهده است.

چرا نباید از روغن در این گیربکس استفاده کرد؟

برخی کاربران به اشتباه گریس را تخلیه و روغن صنعتی 220 می‌ریزند. در عرض 100 ساعت کاری اتفاق زیر رخ می‌دهد: روغن از آب‌بندی‌های دو سر شافت نشت می‌کند (چون آب‌بندی‌ها برای گریس طراحی شده‌اند، نه روغن). یاتاقان‌های زاویه‌دار در غیاب گریس، دمای بالای 90 درجه پیدا می‌کنند و دیسک فنری خاصیت خود را از دست می‌دهد. گارانتی نیز باطل می‌شود. فقط و فقط از گریس معرفی شده توسط رها گیربکس استفاده کنید.

نصب و راه‌اندازی تخصصی

تنظیم هم‌محوری با روش لیزری (الزامی برای حفظ لقی صفر)

در گیربکس‌های معمولی، خطای هم‌محوری تا 0.2 میلیمتر قابل تحمل است. در گیربکس بدون لقی سهند، حداکثر خطای شعاعی مجاز 0.03 میلیمتر و حداکثر خطای زاویه‌ای 0.05 میلیمتر بر 100 میلیمتر است. استفاده از سیتگ ساده (خط کش فولادی) کافی نیست. حتماً از دستگاه آلاینمنت لیزری استفاده کنید. رها گیربکس این سرویس را در محل با هزینه جداگانه ارائه می‌دهد. نصب با خطای بیشتر از حد مجاز باعث کنده شدن دندانه‌ها در کمتر از 500 ساعت می‌شود.

تورک پیچ‌های فوندانسیون (N-m دقیق)

پیچ‌های نصب گیربکس به شاسی باید با آچار تورک دقیق بسته شوند: پیچ M8 با تورک 25 نیوتن متر، M10 با 50 نیوتن متر، M12 با 85 نیوتن متر. بستن با آچار معمولی و تخمین دستی، معمولاً 20 تا 30 درصد کمتر از حد مجاز است. پس از 100 ساعت کار مجدداً همه پیچ‌ها را چک کنید. شل شدن یک پیچ M10 به اندازه 10 درجه، لقی خروجی را تا 3 آرک مینیت افزایش می‌دهد.

راه‌اندازی اولیه و دوره نشست

در 50 ساعت اول کار، حداکثر دور خروجی را محدود به 50 درصد دور نامی کنید (مثلاً اگر حداکثر دور 3000 است، بیشتر از 1500 نکنید). در این دوره، سطوح دندانه‌ها به یکدیگر نشست می‌کنند و الگوی تماس نهایی شکل می‌گیرد. پس از 50 ساعت، گریس را تخلیه و با گریس تازه پر کنید. در این تعویض اولیه، ممکن است ذرات ریز فلزی (حداکثر 0.1 گرم) داخل گریس مشاهده شود که کاملاً طبیعی است. ذرات درشت (قابل لمس با انگشت) نشانه مشکل در هابینگ است.

سوالات متداول (FAQ)

فرق گیربکس مکعبی بدون لقی با گیربکس هارمونیک درایو چیست؟

گیربکس هارمونیک درایو از نظر لقی حتی بهتر است (صفر مطلق) اما قیمت آن 5 تا 7 برابر بالاتر است و قدرت انتقال پایین‌تری دارد (حداکثر 10 کیلووات). گیربکس مکعبی سهند با لقی زیر 1 آرک مینیت، گزینه اقتصادی‌تری برای 90 درصد کاربردهای صنعتی است. فقط در ربات‌های پزشکی و هوافضا نیاز به هارمونیک درایو است. برای دستگاه‌های CNC معمولی و ربات‌های برداشت مواد، گیربکس سهند کاملاً کافی است.

آیا می‌توان از این گیربکس به عنوان افزایش دهنده دور استفاده کرد؟

خیر، این گیربکس به صورت استاندارد کاهنده دور است (نسبت‌های 5:1 تا 100:1). ساختار دو سر شافت بودن ربطی به افزایش یا کاهش دور ندارد. اگر نیاز به افزایش دور دارید، مدل پشت تراکتوری سهند را که قبلاً معرفی شد، سفارش دهید. نصب معکوس (ورودی به خروجی و خروجی به ورودی) در این مدل به دلیل طراحی پیش‌تنش یاتاقان‌ها مجاز نیست و باعث خرابی فوری دیسک فنری می‌شود.

حداکثر طول شفتی که می‌توان از داخل عبور داد چقدر است؟

شفت عبوری (که از هر دو طرف پوسته خارج می‌شود) حداکثر طول آزاد 500 میلیمتر می‌تواند داشته باشد. بیش از این طول، وزن شفت باعث انحراف الاستیک و تماس شفت با آب‌بندی می‌شود. اگر نیاز به شفت بلندتر دارید (مثلاً برای خطوط تولید طولانی)، باید شفت توسط دو بلبرینگ کمکی خارج از گیربکس نگهداری شود. رها گیربکس نقشه این مجموعه کمکی را به درخواست مشتری ارائه می‌دهد.

آیا گریس این گیربکس با مواد غذایی در تماس می‌تواند باشد؟

گریس استاندارد این محصول درجه NSF H1 (مقاوم در برابر شستشو اما غیرسمی) ندارد و برای صنایع غذایی مجاز نیست. اگر گیربکس در خط تولید مواد غذایی نصب می‌شود (حتی با فاصله 2 متر از مواد)، باید از گریس فودگرید مخصوص استفاده کنید. رها گیربکس این گریس را با قیمت 40 درصد بالاتر و به صورت سفارشی تأمین می‌کند. مشخصات آن: پایه PAO، افزودنی NSFT H1، ویسکوزیته پایه 220.

عمر مفید دیسک‌های فنری پیش‌تنش چقدر است؟

دیسک‌های فنری Belleville از جنس فولاد فنر 51CrV4 با پوشش فسفات کاری شده‌اند. عمر طراحی آنها 15000 ساعت کاری تحت بار نامی و 20000 ساعت تحت بار 70 درصد است. پس از این مدت، خاصیت فنری آنها افت می‌کند و لقی به تدریج به 2 تا 3 آرک مینیت افزایش می‌یابد. تعویض دیسک‌ها توسط رها گیربکس و با دستگاه فشار سنج انجام می‌شود و هزینه آن حدود 15 درصد قیمت گیربکس جدید است. علائم اتمام عمر دیسک‌ها: افزایش لقی و صدای فلزی ضرب‌دار در شروع حرکت.

مشاهده مشخصات گیربکس پشت تراکتوری سهند درسایت رها گیربکس.