مقاله روشهای کنترل چرخ دنده

اختصاصی از کوشا فایل مقاله روشهای کنترل چرخ دنده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تعداد صفحات : 24
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
فهرست مطالب :
روشهای کنترل چرخ دنده
نقش چرخ دنده ها در صنعت
مشخصات چرخ دنده Specification of Gear
منحنی دندانه ( Gear curve )
تابع اینولوت ( THE INVOLUTE FUNCTION )
زاویه فشار Pressure Angle
روش تجربی اندازه گیری زاویه فشار
1- اندازه گیری ضخامت دنده ها روی قطر مبنا
ب- محاسبه وتر ضخامت دنده :
2- کنترل چرخ دنده به کمک میکرومتر فک بشقابی
محاسبه فاصله دندانه ها با کمک جدول
ب – روش اندازه گیری چرخ دندانه های مارپیچ
به وسیله میکرومتر بشقابی
3- کنترل چرخ دنده به کمک میله های استاندارد
الف – اندازه گیری و کنترل چرخ دنده با
تعداد دندانه های زوج :
ب – اندازه گیری وکنترل چرخ دنده با تعداد
دندانه فرد :
روش کلی
4- دستگاه هافلر Hofler
نقش چرخ دنده ها در صنعت
یکی از وسایل مهم انتقال قدرت وحرکت که از دیرباز مورد توجه بشر قرار داشته چرخ دنده ها هستند . چرخ دنده ها جدای از مقاومت دندانه ها در برابر انواع بارها از نقطه نظر دینامیکی و سایشی و خستگی از سینماتیک دنده ها حائز اهمیت ویژه ای هستند که ضروری است دو دندانه درگیر با هم دارای سرعت لغزشی ناچیز متمایل به صفر باشند . زیرا در غیر اینصورت باعث سروصدا سیستم انتقال حرکت و وارد شدن بار ضربه ای و خستگی و در نتیجه عمر کوتاه دندان ها خواهد شد .این موضوع اهمیت کنترل واندازه گیری چرخ دنده ها را به دنبال دارد . شایان ذکر است که از میان تمامی انواع چرخ دنده ها دو نوع آن یعنی چرخ دنده ساده و مارپیچ مورد استفاده بیشتری دارند .قبل از پرداختن به موضوع کنترل واندازه گیری چرخ دنده ها بیان مشخصات عمومی آنها لازم است .
مشخصات چرخ دنده Specification of Gear
1- قطر خارجی ( dK ) : قطر دایره ای که از سر دندانه ها می گذرد و یا قطر استوانه ای که روی دستگاه تراش جهت چرخ دنده آماده می شود وبه بیان ساده تر قطر بزرگترین دایره چرخ دنده را قطر خارجی می گویند .
2- قطر داخلی ( df ) : قطر دایره ای که از پای دندانه ها می گذرد و یا قطر کوچکترین دایره در چرخ دنده را قطر داخلی گویند .
3- قطر متوسط ( do ) : قطر متوسط که به آن قطر دایره گام و یا قطر دایره تقسیم نیز گفته می شود .به عبارت دیگر قطر دایره فرضی است که بین دو دایره کوچک و بزرگچرخ دنده قرار داشته و بیشترین نیرو روی این دایره بین دوچرخ دنده درگیر اعمال می شود .
4- قطر دایره مبنا ( dB ) : قطر دایره فرضی دیگر است که پایین تر از دایره گام قرار دارد و یکی از اضلاع زاویه فشار بر این دایره مماس است .
5- گام دندانه ( P ) : فاصله بین دو دندانه متوالی ( یک دندانه پر و یک دندانه خالی ) روی دایره گام که به صورت قوسی از دایره است را گام گویند .در واقع گام طول کمان مقابل به زاویه مرکزی یک دندانه پر ویکدندانه خالی متوالی است .
6- ارتفاع دندانه ( h ) : فاصله شعاعی بین دایره خارجی ( بزرگترین دایره ) و دایره داخلی ( کوچکترین دایره ) را ارتفاع دندانه گویند .
7- ارتفاع سردنده ( hK ) : فاصله شعاعی قسمتی از ارتفاع دنده را که بین دایره گام و دایره متوسط قرار دارد را ارتفاع سر دنده گویند .
8- ارتفاع پای دنده ( hf ) : فاصله شعاعی قسمتی از ارتفاع دنده را که بین دایره گام و دایره کوچک قرار دارد را ارتفاع پای دندانه گویند .
9- لقی ( C ) : فاصه بین سردندانه چرخ دنده محرک با ته دندانه چرخ دنده متحرک که با دندانه اول درگیر است را لقی بین دو چرخ دنده می گویند .
10- پهنای دندانه ( b ) : ضخامت و یا ارتفاع استوانه ای را که روی آن دندانه ها قرار دارند را پهنای چرخ دنده گویند که مقدار آن برحسب موارد کاربرد بین 5 تا 15 برابر مدول در نظر گرفته می شود .
11- ضخامت دندانه ( S ) : طول قوسی از دایره تقسیم که دو پهلو ( دو بغل ) یک دندانه واقع است در ضخامت دندانه گویند .
12- ضخامت خطی دندانه ( t ) : طول ومتر قوسی که مقابل قوس ضخامت دندانه ( ) قرار دارد را ضخامت خطی دندانه گویند .
13- فاصله سیار دندانه ( S ) : طول قوسی از دایره تقسیم که بین دو دندانه متوالی و در داخل شیار دندانه ها ( یک دندانه خالی ) قرار دارد را فاصله شیار دندانه نامند .
14- فاصله دو محور : ( a ) : طول خط المرکزین دوچرخ دنده درگیر را فاصله محوری گویند .
15- لقی جانبی ( C ) : اختلاف بین اندازه ضخامت یک دندانه پر و یک دندانه خالی را روی دایره تقسیم در حالت درگیری دو چرخ دنده را لقی جانبی گویند .
16- خط درگیری ( NN ) : مکان هندسی نقاط مماسی دو چرخ دنده هنگام کار با یکدیگر را خط درگیری گویند .
17- نقطه تماس ( h یا K ) : محل تماس و یا برخورددوایر متوسط دو چرخ دنده درگیر روی دایره تقسیم را نقطه تماس گویند .
18- زاویه فشار یا زاویه درگیی ( ) : زاویه ای که دندانه های چرخ محرک تحت آن به چرخ متحرک نیرو وارد می کند . به عبارت دیگر زاویه بین خط مماس مشترک دوایر مبنای دو چرخ دنده درگیر یا خط عمود بر خط المرکزین دو چرخ دنده روی دایره تقسیم را زاویه فشار گویند . زاویه فشار اهمیت محاسباتی خاصی داشته و از پارامترهای مهم یک چرخ دنده است . تصاویر زیر زاویه فشار را نشان می دهند .دایره اصلی همان دایره مبنا است .
19- مدول ( m ) : نسبت گام به عدد پی را مدول گویند که ذیلاٌ توضیح داده می شود. با توجه به تعریفی که برای گام بیان شد واضح است که حاصلضرب گام چرخ دنده در تعداد دندانه های آن ( % ) محیط دایره متوسط به دست می آید . از طرفی نیز میتوان محیط دایره متوسط را از حاصلضرب قطر متوسط در عدد پی ( ) بدست می آید .
نسبت برای یک چرخ دنده مقداری مشخص است که نماینده لاغری و بزرگی دندانه ها است .بدین معنی که هر چه مقدار گام بیشتر باشد . دندانه ها درشت تر و هر چه مقدار کمتر در نظر گرفته شود دندانه ها کوچک تر خواهند شد همچنین نسبت مقادیری اعشاری بوده که اگر در محاسبات دخالت داده شود . اعداد و ارقامی غیر صحیح به دنبال خواهد داشت که این نسبت را به صورت اعداد صحیحی درآورده وآن را مدول می نامند . حال تا به اینجا اجزاء یک چرخ دنده تعریف شد
روش تجربی اندازه گیری زاویه فشار
ابتدا یک دندانه از چرخ دنده را روی کاغذ بدقت ترسیم کنید به اندازه یک مدول از رأس دندانه به طرف کف پائین آمده و خطی عمودی بر محوری که وسط رأس را به مرکز چرخ دنده وصل می کند ترسیم کنید .
در نقطه A خطی عمود بر محور YY ترسیم کنید و به همین نقطه خط مماس بر دندانه را گزرانده و زاویه بین دو خط عمود و مماس را اندازه گیری کنید این زاویه باید 5/14 یا 20 درجه باشد در صورت مشاهده عدم تطابق مقدار بدست آمده با مقادیر مذکور بجای خط YY که در ارتفاع مدول از سردندانه است به اندازه M 8/0 خط دیگری ترسیم نموده مراحل قبلی را تا اندازه گیری زاویه دنبال کنید ، علت تغییر فوق این است که در صنعت بعضی از چرخ دنده ها دارای ارتفاع سردنده مدول و بعضی 8/0 مدول هستند .
1- اندازه گیری ضخامت دنده ها روی قطر مبنا
فاصله بین طرفین پیشیانی دنده ها از این نظر حائز اهمیت می باشد که هر گاه در موقع ساخت چرخ دنده ای این فاصله زودتر از حد مجاز باشد در این صورت در موقع انتقال نیرو به چرخ دنده مقابل فشاری وارد کرده ودر نتیجه در پیشانی دنده تغییر فرم لاستیسته و سائیدگی ایجاد کرده و محور چرخ دنده توسط فشار وارده تحت خمش قرار می گیرد و به همین علت بعد از ساخت چرخ دنده باید ضخامت دنده ها اندازه گیری شود . برای این منظور از کولیس مخصوص کنترل چرخ دنده استفاده میشود ، که این کولیس از یک فک ثابت و دو فک متحرک مطابق شکل زیر تشکیل یافته است . از فک متحرک افقی برای کنترل وتر ضخامت دنده S و از فک متحرک عمودی برای تنظیم عمق وسیله اندازه گیری «q » استفاده می شود . در این روش پس از تنظیم عمق اندازه گیری آن را روی یک از دنده های چرخ دنده داده می شود و فک افقی را به بغل دنده نزدیک کرده و ضخامت دنده را به کمک کولیس خوانده و با مقدار محاسبه شده آن مقایسه و در نتیجه درستی چرخ دنده را کنترل می گردد ، که روش کار بصورت زیر است :

چرخ دنده

اختصاصی از کوشا فایل چرخ دنده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چرخ دنده

چرخدنده ها در بسیاری از وسایل مکانِیکی استفاده می شوند.آنها کارهای متفاوت بسیاری انجام می دهند ولی مهمترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است.این نقشی کلیدی است زیرا اغلب یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد می تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی گشتاور کافی را نمی‌تواند

چرخدنده ها در بسیاری از وسایل مکانِیکی استفاده می شوند.آنها کارهای متفاوت بسیاری انجام می دهند ولی مهمترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است.این نقشی کلیدی است زیرا اغلب یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد می تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی گشتاور کافی را نمی‌تواند. بعنوان مثال پیچ گوشتی الکتریکی دنده کاهشی بسیار بزرگی دارد زیرا که نیاز به گشتاور پیچشی زیادی برای پیچاندن پیچ دارد. ولی موتور فقط مقدار کمی گشتاور در سرعت بالا تولید می کند.با دنده کاهشی سرعت خروجی کاهش اما گشتاور افزایش می یابد

کار دیگری که چرخدنده ها انجام می دهند تنظیم کردن جهت چرخش است.بعنوان نمونه در دیفرانسیل بین چرخ های عقب اتومبیل شما قدرت بوسیله میل محوری که به مرکز اتومبیل متصل است منتقل می شود و دیفرانسیل باید ۹۰ درجه نیرو را بچرخاند تا در چرخها بکار برد

پیچیدگیهای بسیاری در انواع مختلف چرخدنده وجود دارد.در این مقاله خواهیم آموخت که دندانه های چرخدنده چگونه کار می کنند و درباره انواع مختلف چرخدنده که در همه نوع ابزارهای مکانیکی یافت می شوند خواهیم آموخت

اصول اولیه

در هر چرخدنده نسبت دنده با فاصله از مرکز چرخدنده تا نقطه تماس تعیین می شود.به عنوان مثال در ابزاری با دو چرخدنده ،اگر قطر یکی از چرخدنده ها ۲ برابر دیگری باشد، ضریب دنده ۲:۱ خواهد بود.یکی از ابتدایی ترین انواع چرخدنده که می توانیم ببینیم چرخی با برامدگی هایی بشکل دندانه های چوبی است

مشکلی که این نوع از چرخدنده ها دارند این است که فاصله از مرکز هر چرخدنده تا نقطه تماس ،وقتی که چرخدنده می چرخد تغییر می کند.این بدان معنی است که ضریب دنده وقتی چرخدنده می چرخد تغییر می کند.یعنی سرعت خروجی نیز تغییر میکند. چنانچه شما در اتومبیل خود از چرخدنده هایی شبیه به این استفاده کنید،ثابت نگه داشتن سرعت در این شرایط غیر ممکن خواهد بود و شما دائما باید سرعت را کم و زیاد کنید.
دندانه های چرخدنده های نوین پروفیل مخصوصی که دنده گستران (اینولوت involute ) نامیده می شود استفاده می کنند.این پروفیل دارای خاصیت بسیار مهم ثابت نگه داشتن نسبت سرعت بین دو چرخدنده است.در این نوع ، همانند چرخ میخی بالا نقطه تماس جابجا می شود ولی فرم گستران دندانه های چرخدنده این جابجایی را جبران می کند.برای جزئیات به این قسمت مراجعه کنید.در ادامه بعضی از انواع چرخدنده ها را میبینیم

چرخدنده ساده

چرخدنده های ساده معمولی ترین نوع چرخدنده می باشند.آنها دندانه های صافی دارندو بر روی محورهای موازی سوار می شوند.سابقا چرخدنده های ساده بسیاری برای بوجود آوردن دنده های کاهشی بسیار بزرگی استفاده می شد

چرخدنده های ساده در دستگاه های بسیاری استفاده می شوند.مانند پیچ گوشتی الکتریکی ، آبپاش نوسانی ، ساعت زنگی ، ماشین لباسشویی و خشک کن لباس .اما شما در اتومبیل خود تعداد زیادی از آن را نخواهید یافت زیرا چرخدنده ساده واقعا" می تواند پر سروصدا باشد.هر وقت دندانه چرخدنده یک دنده را با چرخدنده دیگری درگیر کند دنده ها برخورد کرده و این ضربه صدای بلندی تولید می کند، همچنین فشار روی چرخدنده را افزایش می دهد .برای کاهش دادن صدا و فشار روی چرخدنده اغلب چرخدنده ها در اتومبیل شما مارپیچی می باشند

چرخدنده های مارپیچ

وقتی دو دنده بر روی سیستم چرخدنده مارپیچ درگیر می شوند تماس از انتهای یکی از دنده ها شروع شده و بتدریج با چرخش چرخدنده گسترش میابد تا زمانی که دودنده بطور کامل درگیر شوند

درگیر شدن تدریجی چرخدنده های مارپیچی را وادار می کند که آرامتر و ملایم تر از چرخدنده های ساده عمل کنند.به همین دلیل چرخدنده های مارپیچی تقریبا" در جعبه دنده های همه اتومبیل ها مورد استفاده قرارمی گیرد

بعلت زاویه دنده ها در چرخدنده های مارپیچ وقتی که دنده ها درگیر می شوند بار محوری بوجود می آورند.دستگاه هایی که از چرخدنده های مارپیچ استفاده می کنندیاتاقان هایی دارند که می توانند این بار محوری را نگه دارند.یک نکته جالب در مورد چرخدنده های مارپیچ این است که اگر زوایای دندانه های چرخدنده صحیح باشند می توا نند روی محور عمودی سوار شده زاویه چرخش را روی ۹۰ درجه تنظیم کنند

تعداد صفحات: 28