چقدر در مورد چرخ دنده ها می دانید؟

1. چرخ دنده چیست؟

چرخ دنده ها قطعات مکانیکی با دندانه هایی هستند که به یکدیگر مشبک می شوند. این به طور گسترده ای در انتقال مکانیکی و کل زمینه مکانیکی استفاده می شود.

2. تاریخچه چرخ دنده ها

در اوایل سال 350 قبل از میلاد، ارسطو فیلسوف معروف یونان باستان، چرخ دنده ها را در ادبیات ثبت کرده بود. در حدود 250 سال قبل از میلاد، ارشمیدس، ریاضیدان، بالابر را با استفاده از چرخ دنده کرمی در ادبیات توصیف کرد. در خرابه های کتسفین در عراق امروزی هنوز چرخ دنده هایی از قبل از میلاد وجود دارد.

تصویر

چرخ دنده ها در کشور ما سابقه طولانی دارند. طبق سوابق تاریخی، چرخ دنده در چین باستان از 400-200 قبل از میلاد مسیح استفاده می شده است. چرخ دنده برنزی کشف شده در شانشی، کشور من، قدیمی‌ترین ابزاری است که تاکنون کشف شده است. به عنوان یک ماشین قطب نما که دستاوردهای علم و فناوری باستان را منعکس می کند، مکانیزم چرخ دنده مکانیسم اصلی است. در طول رنسانس ایتالیا در نیمه دوم قرن پانزدهم، لئوناردو داوینچی مشهور همه کاره نه تنها دستاوردهای پاک نشدنی در فرهنگ و هنر، بلکه در تاریخ تکنولوژی دنده نیز به دست آورد. پس از بیش از 500 سال، دنده فعلی هنوز نمونه اولیه طرح را در آن زمان حفظ کرده است.

تصویر

تصویر

تا پایان قرن هفدهم بود که مردم شروع به مطالعه شکل دندان‌های چرخ دنده‌ای کردند که حرکت را به درستی منتقل می‌کردند. در قرن هجدهم، پس از انقلاب صنعتی اروپا، استفاده از انتقال دنده بیشتر و گسترده تر شد. ابتدا چرخ دنده های سیکلوئیدی توسعه یافتند و سپس چرخ دنده های پیچشی توسعه یافتند. تا آغاز قرن بیستم، چرخ دنده‌های پیچ‌خورده از این کاربرد استفاده می‌کردند. بعدها چرخ دنده های جابجایی، چرخ دنده های قوس دار، چرخ دنده های اریب، چرخ دنده های مارپیچ و غیره توسعه یافتند.

فناوری دنده مدرن به این موارد رسیده است: مدول دنده 0.004-100 میلی متر; قطر چرخ دنده از 1 میلی متر تا 150 متر؛ قدرت انتقال تا 100،{5}} کیلووات؛ سرعت تا 100، 000 دور در دقیقه؛ حداکثر سرعت محیطی تا 300 متر بر ثانیه.

در سطح بین المللی، چرخ دنده های انتقال نیرو در جهت کوچک سازی، سرعت بالا و استانداردسازی در حال توسعه هستند. استفاده از چرخ دنده های خاص، توسعه چرخ دنده های سیاره ای و توسعه چرخ دنده های کم لرزش و کم صدا از ویژگی های طراحی دنده است.

3. دنده ها به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند

انواع مختلفی از چرخ دنده ها وجود دارد و رایج ترین روش طبقه بندی بر اساس محور چرخ دنده است. به طور کلی به سه نوع تقسیم می شود: محور موازی، محور متقاطع و محور پلکانی.

1) چرخ دنده های محور موازی: از جمله چرخ دنده های خار، چرخ دنده های مارپیچ، چرخ دنده های داخلی، قفسه ها و قفسه های مارپیچ و غیره.

2) چرخ دنده های محور متقاطع: چرخ دنده های مخروطی مستقیم، چرخ دنده های مخروطی مارپیچی، چرخ دنده های مخروطی درجه صفر و غیره وجود دارد.

3) چرخ دنده های محوری: چرخ دنده های مارپیچ محور مبهم، چرخ دنده های حلزونی، چرخ دنده های هیپوید و غیره وجود دارد.

تصویر

راندمان ذکر شده در جدول بالا، راندمان انتقال است، به استثنای از بین رفتن یاتاقان ها و روانکاری به هم زدن. مش بندی جفت چرخ دنده ها با شفت های موازی و محورهای متقاطع اساساً غلتشی است و لغزش نسبی بسیار کم است ، بنابراین راندمان بالا است. جفت چرخ دنده های محور متقاطع مانند چرخ دنده های مارپیچ محور متقاطع و چرخ دنده های حلزونی، زیرا از طریق لغزش نسبی برای رسیدن به انتقال نیرو می چرخند، بنابراین تأثیر اصطکاک بسیار زیاد است و راندمان انتقال در مقایسه با دنده های دیگر کاهش می یابد. راندمان چرخ دنده، راندمان انتقال دنده در شرایط مونتاژ معمولی است. اگر نصب درست نباشد، به خصوص زمانی که فاصله مونتاژ چرخ دنده مخروطی نادرست باشد و در نتیجه در نقطه تقاطع همان مخروط خطا ایجاد شود، کارایی آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

3.1 چرخ دنده با محورهای موازی

1) چرخ دنده

خط دندانه و خط مرکزی شفت با چرخ دنده استوانه ای موازی هستند. از آنجایی که پردازش آن آسان است، بیشترین کاربرد را در انتقال نیرو دارد.

تصویر

2) قفسه

یک چرخ دنده رک و پینیون خطی که با چرخ دنده خار مشبک می شود. می توان آن را به عنوان یک مورد خاص در نظر گرفت که قطر دایره گام چرخ دنده بی نهایت شود.

تصویر

3) دنده داخلی

چرخ دنده ای با دندانه های پردازش شده در داخل یک حلقه که با یک چرخ دنده مشبک می شود. عمدتا در کاربردهایی مانند انتقال دنده سیاره ای و کوپلینگ دنده استفاده می شود.

تصویر

4) چرخ دنده حلزونی

چرخ دنده خار با خط دندانه مارپیچ. آنها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند زیرا از چرخ دنده های خار قوی تر هستند و نرم تر کار می کنند. رانش محوری در حین انتقال ایجاد می شود.

تصویر

5) قفسه مارپیچ،

یک چرخ دنده میله ای که با یک چرخ دنده مارپیچ مشبک می شود. این معادل وضعیتی است که قطر گام چرخ دنده مارپیچ بی نهایت می شود.

تصویر

6) دنده شاه ماهی

خط دندان ترکیبی از چرخ دنده های مارپیچ چپ و راست است. یک مزیت وجود دارد که رانش در جهت محوری ایجاد نمی شود.

تصویر

3.2 چرخ دنده های محور متقاطع

1) دنده مخروطی مستقیم

چرخ دنده ای مخروطی که خط دندانه آن منطبق بر خط ژنراتیکس خط مخروط گام است. در میان چرخ دنده های مخروطی، ساخت آنها نسبتاً آسان است. بنابراین، می توان از آن در طیف گسترده ای از کاربردها به عنوان چرخ دنده های مخروطی برای انتقال استفاده کرد.

تصویر

2) چرخ دنده اریب مارپیچی

پروفیل دندان منحنی، چرخ دنده مخروطی با زاویه مارپیچ است. اگرچه ساخت آن از چرخ دنده های مخروطی مستقیم دشوارتر است، اما به طور گسترده به عنوان چرخ دنده های با استحکام بالا و صدای کم استفاده می شود.

تصویر

3) دنده اریب صفر درجه

چرخ دنده مخروطی منحنی با زاویه مارپیچ صفر درجه. از آنجایی که دارای ویژگی های دندانه های صاف و چرخ دنده های مخروطی به طور همزمان است، فشار روی سطح دندان مانند چرخ دنده های مخروطی مستقیم است.

تصویر

3.3 چرخ دنده های متقاطع

1) جفت کرم استوانه ای

یک جفت کرم استوانه ای یک اصطلاح کلی برای کرم استوانه ای و چرخ دنده کرمی است که با آن مشبک شده است. بزرگترین ویژگی آن این است که نرم و روان کار می کند و می تواند با یک جفت نسبت انتقال بالایی داشته باشد، اما نقطه ضعف آن راندمان پایین است.

تصویر

2) چرخ دنده مارپیچ متقاطع

نام جفت کرم استوانه ای زمانی که بین شفت های تکان خورده رانده می شود. می توان با جفت چرخ دنده های حلزونی یا جفت چرخ دنده های مارپیچی و خار استفاده کرد. اگرچه عملیات پایدار است، اما فقط برای استفاده در شرایط بار سبک مناسب است.

تصویر

3.4 دنده های ویژه دیگر

1) دنده صورت

یک چرخ دنده دیسکی شکل که می تواند با چرخ دنده های خار یا مارپیچ مشبک شود. انتقال بین شفت های متعامد و شفت های مبهم.

تصویر

2) جفت کرم طبل شکل

اصطلاح عمومی برای کرم درام و چرخ دنده کرم مشبک با آن. اگرچه ساخت آن دشوارتر است، اما می تواند بارهای زیادی را در مقایسه با جفت کرم های استوانه ای منتقل کند.

تصویر

3) دنده های هیپوید

چرخ دنده های مخروطی که بین محورهای تکان دهنده حرکت می کنند. چرخ دنده های بزرگ و کوچک مانند چرخ دنده های مارپیچی به صورت غیرعادی پردازش می شوند و اصل مش بندی بسیار پیچیده است.

تصویر

4. اصطلاحات اولیه و محاسبه اندازه چرخ دنده ها

چرخ دنده ها اصطلاحات و عبارات زیادی دارند که منحصر به چرخ دنده است. برای اینکه همه در مورد چرخ دنده ها بیشتر بدانند، در اینجا برخی از اصطلاحات اساسی رایج برای چرخ دنده ها آورده شده است.

1) نام هر قسمت از چرخ دنده

تصویر

2) اصطلاح اندازه دندان دنده مدول است

m1، m3، m8... مدول 1، مدول 3، مدول 8 نامیده می شوند. مدول یک نام رایج در سراسر جهان است. نماد m (مدول) و عدد (mm) برای نشان دادن اندازه دندانه های چرخ دنده استفاده می شود. هرچه این عدد بزرگتر باشد، دندانه های چرخ دنده بزرگتر است.

علاوه بر این، در کشورهایی که از واحدهای امپراتوری استفاده می کنند (مانند ایالات متحده)، از نمادها (گام قطر) و اعداد (تعداد دندانه های چرخ دنده با قطر دایره گام 1 اینچ) برای نشان دادن اندازه دندان ها استفاده می شود. . به عنوان مثال: DP24، DP8 و غیره روش های فراخوانی خاصی نیز وجود دارد که از نمادها (نقاط) و اعداد (میلی متر) برای نشان دادن اندازه دندانه های چرخ دنده استفاده می کنند، مانند CP5 و CP10.

گام دندان (p) را می توان با ضرب مدول در پی بدست آورد و گام دندانی طول بین دو دندان مجاور است.

با فرمول بیان می شود:

p{0}}pi x مدول=πm

مقایسه اندازه دندان مدول های مختلف:

تصویر

3) زاویه فشار

زاویه فشار پارامتری است که شکل دندانه چرخ دنده را تعیین می کند. یعنی شیب سطح دندان دندان دنده. زاویه فشار ( ) به طور کلی 20 درجه است. قبلا چرخ دنده هایی با زاویه فشار 14.5 درجه رایج بود.

تصویر

زاویه فشار، زاویه ای است که بین خط شعاع و خط مماس پروفیل دندان در نقطه ای از سطح دندان (که معمولاً به آن گره گفته می شود) تشکیل می شود. همانطور که در شکل نشان داده شده است، زاویه فشار است. از آنجایی که '{0}} , ' نیز زاویه فشار است.

تصویر

تصویر

هنگامی که حالت مش بندی دندان A و دندان B از گره دیده می شود:

دندان A نقطه B را روی گره فشار می دهد. در این زمان، نیروی محرکه بر روی نرمال مشترک دندان A و دندان B اثر می گذارد. یعنی نرمال رایج جهت نیرو و جهت فشار است و زاویه فشار است.

مدول (m)، زاویه فشار ( ) و تعداد دندانه (z) سه پارامتر اصلی چرخ دنده هستند و ابعاد هر قسمت از چرخ دنده بر اساس این پارامترها محاسبه می شود.

4) ارتفاع و ضخامت دندان

ارتفاع دندانه دنده توسط ماژول (m) تعیین می شود.

تصویر

ارتفاع کل دندان h=2.25 متر (= ارتفاع ریشه دندان به اضافه ارتفاع بالای دندان)

ارتفاع ضمیمه (ha) ارتفاع از ضمیمه به خط شاخص است. هکتار=1 دقیقه

ارتفاع دندندوم (hf) ارتفاع از دندندوم تا خط شاخص است. hf=1.25m.

مرجع ضخامت دندان (ها) نیمی از زمین است. s=πm/2.

5) قطر چرخ دنده

پارامتری که اندازه چرخ دنده را تعیین می کند، قطر دایره گام (d) چرخ دنده است. بر اساس دایره گام، گام دندان، ضخامت دندان، ارتفاع دندان، ارتفاع اضافه و ارتفاع دندانه را می توان تعیین کرد.

قطر دایره گامی d=zm

قطر دایره ضمیمه da{0}}d به اضافه 2 متر

قطر دایره ریشه df=d-2.5 متر

دایره شاخص را نمی توان مستقیماً در چرخ دنده واقعی مشاهده کرد، زیرا دایره شاخص یک دایره فرضی برای تعیین اندازه چرخ دنده است.

تصویر

6) فاصله مرکزی و عکس العمل

هنگامی که دایره های گام یک جفت چرخ دنده به صورت مماس مشبک می شوند، فاصله مرکز نصف مجموع قطرهای دو دایره گام است.

فاصله مرکزی a=(d1 به علاوه d2)/2

تصویر

در مش بندی چرخ دنده ها، واکنش متقابل عامل مهمی برای به دست آوردن یک اثر مش بندی صاف است. پس زدگی شکاف بین سطوح دندانی یک جفت چرخ دنده هنگام مشبک شدن است.

همچنین در جهت ارتفاع دندانه چرخ دنده فاصله وجود دارد. به این شکاف فضای سر (Clearance) می گویند. فاصله سر (c) تفاوت بین ارتفاع ریشه دندان چرخ دنده و ارتفاع تاج دندان دنده جفت است.

فضای سر c=1.25m-1m=0.25m

تصویر

7) چرخ دنده حلزونی

چرخ دنده های حلزونی چرخدنده های حلزونی هستند که از چرخاندن دندانه های چرخ دنده های مارپیچی به دست می آیند. بیشتر رنده های هندسی چرخ دنده را می توان برای چرخ دنده های مارپیچ اعمال کرد. دو نوع چرخ دنده مارپیچ با توجه به صفحه پایه آنها وجود دارد:

End face (shaft right angle) datum (end face modulus/pressure angle>

Normal face (tooth right angle) datum (normal modulus/pressure angle>

رابطه بین مدول صفحه انتهایی mt و مدول نرمال mn mt=mn/cos

تصویر

8) جهت و هماهنگی مارپیچی

برای چرخ دنده های مارپیچ، چرخ دنده های مخروطی مارپیچی و ... دندانه های چرخ دنده مارپیچ هستند و جهت و تناسب مارپیچ مشخص است. جهت مارپیچ به این معنی است که وقتی محور مرکزی چرخ دنده به سمت بالا و پایین می رود، وقتی از جلو به آن نگاه می کنیم، جهت دندانه های چرخ دنده که به سمت راست بالا هستند [راست دست] و سمت چپ بالا [چپ- است. دست داده]. هماهنگی چرخ دنده های مختلف در زیر نشان داده شده است.

تصویر

تصویر

5. متداول ترین شکل دندان دنده ای که استفاده می شود شکل دندان در پیچ است

اگر گام دندان در محیط بیرونی چرخ اصطکاک به قسمت های مساوی تقسیم شود و برآمدگی ها نصب شده و سپس با یکدیگر مشبک شده و بچرخند، مشکلات زیر ایجاد می شود:

نقطه مماس دندانه های چرخ دنده باعث ایجاد لغزش می شود

سرعت حرکت نقطه مماس سریع و آهسته است

لرزش و صدا

تصویر

دندانه های دنده هنگام رانندگی باید ساکت و صاف باشند، بنابراین منحنی پیچ خوردگی ایجاد شد.

1) ورقه چیست

یک نخ را با مدادی که از یک طرف آن گره زده اید، به دور بیرونی سیلندر بپیچید و سپس در حالی که نخ کشیده شده است، به تدریج نخ را شل کنید. در این زمان، منحنی ترسیم شده توسط مداد، منحنی در پیچ است. محیط بیرونی استوانه دایره پایه نامیده می شود.

تصویر

2) نمونه 8-دنده پیچ در پیچ

پس از تقسیم استوانه به 8 قسمت مساوی، 8 مداد گره بزنید و 8 منحنی پیچ خورده بکشید. سپس سیم را در جهت مخالف بپیچید و 8 منحنی را به همین ترتیب بکشید. این یک چرخ دنده با منحنی پیچ خورده مانند شکل دندان و 8 دندانه است.

تصویر

3) مزایای چرخ دنده های پیچشی

حتی اگر خطایی در فاصله مرکزی وجود داشته باشد، می توان آن را به درستی مش بندی کرد.

به دست آوردن شکل صحیح دندان آسان تر است و پردازش آن آسان تر است.

به دلیل درگیری غلتشی روی منحنی، حرکت چرخشی می تواند به آرامی منتقل شود.

تا زمانی که اندازه دندان ها یکسان باشد، یک ابزار می تواند چرخ دنده ها را با تعداد دندان های مختلف پردازش کند.

ریشه دندان ضخیم و محکم است.

4) دایره پایه و دایره شاخص

دایره پایه دایره پایه ای است که از آن نیمرخ دندان در پیچ تشکیل می شود. دایره گام دایره مرجع برای تعیین اندازه چرخ دنده است. دایره پایه و دایره شاخص از ابعاد هندسی مهم چرخ دنده ها هستند. نیمرخ پیچشی منحنی است که در قسمت بیرونی یک دایره پایه تشکیل شده است. زاویه فشار روی دایره پایه صفر درجه است.

5) مش بندی چرخ دنده های پیچ خورده

دایره های گام دو چرخ دنده پیچ خورده استاندارد به طور مماس در فاصله مرکزی استاندارد مشبک می شوند.

هنگامی که دو چرخ مشبک می شوند، به نظر می رسد که دو چرخ اصطکاکی (Friction wheels) با قطرهای d1 و d2 در حال حرکت هستند. با این حال، در واقعیت، مش بندی چرخ دنده های پیچ خورده به جای دایره گام، به دایره پایه بستگی دارد.

تصویر

نقاط تماس مشبک دو دندانه دنده روی خط مشبک به ترتیب P1-P2-P3 حرکت می‌کنند. به دندانه های زرد در دنده محرک توجه کنید. برای مدتی پس از شروع مش بندی این دندان، چرخ دنده دو دندانه مشبک می شود (P1, P3). مش بندی ادامه می یابد و هنگامی که نقطه مش بندی به نقطه P2 در دایره زمین حرکت می کند، تنها یک دندان مشبک باقی می ماند. مش بندی ادامه می یابد و هنگامی که نقطه مش بندی به نقطه P3 می رود، دندانه چرخ دنده بعدی در نقطه P1 شروع به مش بندی می کند و حالت مش بندی دو دندان دوباره تشکیل می شود. دقیقاً مانند این، مش دو دندانه چرخ دنده با توری تک دندانه متناوب می شود تا حرکت چرخشی را به طور مکرر منتقل کند.

خط مماس مشترک AB دایره پایه را خط مش بندی می نامند. نقاط مش بندی چرخ دنده ها همه روی این خط مش بندی قرار دارند.

تصویر

با یک نمودار بصری نشان داده می شود، گویی که تسمه در محیط بیرونی دو دایره پایه ضربدری شده است تا با حرکت چرخشی نیرو را منتقل کند.

تصویر

6. جابجایی دنده به جابجایی مثبت و جابجایی منفی تقسیم می شود

پروفیل دندان چرخ دنده هایی که ما معمولا استفاده می کنیم عموماً پیچ های استاندارد هستند. با این حال، شرایطی وجود دارد که لازم است دندانه های چرخ دنده را تغییر دهید، مانند تنظیم فاصله مرکز و جلوگیری از برش زیر پینیون.

1) تعداد و شکل دندانه های چرخ دنده

مشخصات دندان در پیچ با تعداد دندان ها متفاوت است. هر چه تعداد دندان‌ها بیشتر باشد، منحنی نمای دندان صاف‌تر خواهد بود. با افزایش تعداد دندان ها، نیم رخ ریشه دندان ضخیم تر شده و استحکام دندان افزایش می یابد.

تصویر

از شکل بالا می توان دریافت که برای چرخ دنده ای با 10 دندانه، قسمتی از پروفیل دندان پیچ خورده در ریشه دندان کنده شده و در نتیجه زیر برش ایجاد می شود. اما اگر جابجایی مثبت به چرخ دنده ای با تعداد دندانه z=10 اعمال شود، قطر دایره ضمیمه افزایش می یابد و ضخامت دندانه ها افزایش می یابد، استحکام چرخ دنده با عدد 200 دندان را می توان در همان سطح به دست آورد.

2) تعویض دنده

شکل زیر نمودار شماتیک یک چرخ دنده با جابجایی مثبت و شماره دندانه z=10 است. هنگام برش دندان، حرکت xm (mm) ابزار در جهت شعاعی، جابجایی شعاعی نامیده می شود (به آن جابجایی گفته می شود).

xm=جابجایی (میلی متر)

x{0}}ضریب تغییر

m=مدول (mm)

تصویر

تغییر مشخصات دندان از طریق انحراف مثبت. ضخامت دندانه دندان دنده افزایش می یابد و قطر خارجی (قطر دایره اضافه) نیز بزرگتر می شود. با اتخاذ جابجایی مثبت دنده، می توان از وقوع آندرکات (Undercut) جلوگیری کرد. جابجایی چرخ دنده همچنین می تواند به اهداف دیگری برسد، مانند تغییر فاصله مرکز، جابجایی مثبت می تواند فاصله مرکز را افزایش دهد، جابجایی منفی می تواند فاصله مرکز را کاهش دهد.

خواه دنده جابجایی مثبت یا منفی باشد، مقدار جابجایی محدودیتی دارد.

3) جابجایی مثبت و منفی

تغییرات مثبت و منفی وجود دارد. اگرچه ارتفاع دندان یکسان است، اما ضخامت دندان متفاوت است. چرخ دنده هایی با دندانه های ضخیم تر دنده های جابجایی مثبت و دنده هایی با دندانه های نازک تر دنده های جابجایی منفی هستند.

تصویر

هنگامی که فاصله مرکزی دو دنده قابل تغییر نیست، پینیون را به طور مثبت تغییر دهید (برای جلوگیری از برش دادن) و دنده بزرگ را منفی تغییر دهید تا فواصل مرکزی یکسان باشد. در این حالت مقادیر مطلق جابجایی ها برابر است.

تصویر

4) درگیر شدن دنده جابجایی

چرخ دنده های استاندارد وقتی مشبک می شوند که دایره های گام چرخدنده های منفرد بر یکدیگر مماس باشند. مش بندی دنده های تعویض شده، همانطور که در شکل نشان داده شده است، مش بندی مماس بر روی دایره گام مشبک سازی است. زاویه فشار روی دایره گام مش بندی را زاویه مش بندی می گویند. زاویه درگیری با زاویه فشار روی دایره گام (زاویه فشار دایره گام) متفاوت است. زاویه درگیری یک عنصر مهم در طراحی دنده هایی با جابجایی متغیر است.

تصویر

6) نقش جابجایی دنده

می تواند از پدیده اندرکات ناشی از تعداد کم دندان در حین پردازش جلوگیری کند. فاصله مرکز مورد نظر را می توان از طریق جابجایی به دست آورد. در مورد یک جفت چرخ دنده با نسبت دنده بزرگ، جابجایی مثبت پینیون که مستعد سایش است، دندان ها را ضخیم تر می کند. برعکس، جابجایی منفی روی چرخ دنده بزرگ انجام می شود تا ضخامت دندان نازک تر شود تا عمر دو چرخ دنده نزدیک باشد.

7. دقت دنده

چرخ دنده ها عناصر مکانیکی هستند که قدرت و چرخش را منتقل می کنند. الزامات عملکرد برای چرخ دنده ها عمدتاً عبارتند از:

قابلیت انتقال قدرت بیشتر

تا حد امکان از یک دنده کوچک استفاده کنید

نویز پایین

صحت

برای برآوردن الزامات ذکر شده در بالا، بهبود دقت چرخ دنده ها به یک مشکل تبدیل می شود که باید حل شود.

1) طبقه بندی دقت دنده

دقت چرخ دنده ها را می توان به طور کلی به سه دسته تقسیم کرد:

الف) صحت نیمرخ دندان در پیچ - دقت نیمرخ دندان

ب) دقت خط دندان روی سطح دندان – دقت خط دندان

ج) درستی موقعیت دندان/دنده

دقت نمایه سازی دندانه های چرخ دنده - دقت تک گام

دقت زمین - دقت گام تجمعی

انحراف موقعیت توپ اندازه گیری بسته شده بین دو چرخ دنده در جهت شعاعی - دقت خروج شعاعی

تصویر

2) خطای پروفایل دندان

تصویر

3) خطای خط دندان

تصویر

4) خطای گام دندان

تصویر

مقدار گام دندانه بر روی دایره اندازه گیری در مرکز شفت چرخ دنده اندازه گیری می شود.

انحراف گام تک (fpt) تفاوت بین گام واقعی و گام نظری است.

انحراف گام کل انباشته شده (Fp) برای اندازه گیری انحراف گام همه چرخ دنده ها برای ارزیابی استفاده می شود. مقدار دامنه کل منحنی انحراف تجمعی گام دندان، انحراف کل گام دندان است.

5) خروجی شعاعی (Fr)

پروب ها (کروی، استوانه ای) به طور متوالی در شکاف های دندان قرار می گیرند و تفاوت بین حداکثر و حداقل فاصله شعاعی از پروب تا محور چرخ دنده تعیین می شود. خروج از مرکز محور چرخ دنده بخشی از خروجی شعاعی است.

تصویر

6) انحراف کلی شعاعی (Fi")

تا اینجا شکل دندان، گام دندان، دقت خط دندان و غیره که توضیح دادیم همه روش‌هایی برای ارزیابی دقت یک چرخ دنده هستند. متفاوت از این، روشی برای تست مش بندی سطح دو دندانه نیز وجود دارد که در آن چرخ دنده با چرخ دنده اندازه گیری مش بندی شده و دقت چرخ دنده ارزیابی می شود. سطوح دندانه های چپ و راست چرخ دنده اندازه گیری شده در تماس با چرخ دنده اندازه گیری هستند و برای یک دایره کامل می چرخند. تغییرات فاصله مرکز ثبت می شود. شکل زیر نتایج تست چرخ دنده 30 دندانه را نشان می دهد. 30 خط موج دار انحراف شعاعی تک دندانی وجود دارد. مقدار کل انحراف جامع شعاعی تقریباً مجموع انحراف شعاعی و انحراف جامع شعاعی تک دندانی است.

تصویر

7) همبستگی بین دقت های مختلف چرخ دنده ها

دقت هر قسمت از چرخ دنده مرتبط است. به طور کلی، همبستگی بین runout شعاعی و سایر خطاها قوی است و همبستگی بین خطاهای مختلف گام دندان نیز قوی است.

تصویر

8) شرایط برای دنده های با دقت بالا

تصویر

8. فرمول محاسبه دنده

تصویر

محاسبه چرخ دنده های خار استاندارد (پینیون ①، دنده بزرگ ②)

تصویر

فرمول محاسبه برای چرخ دنده های خار تعویض شده (دنده کوچک ①، دنده بزرگ ②)

تصویر

فرمول محاسبه دندانه های مارپیچ استاندارد (روش زاویه راست دندان) (دنده کوچک ①، دنده بزرگ ②)

تصویر

فرمول محاسبه برای دندانه های مارپیچ جابجا شده (روش زاویه راست دندان) (دنده کوچک ①، دنده بزرگ ②)