در تجهیزات مکانیکی، برای به دست آوردن نسبت انتقال بزرگتر یا تغییر سرعت و معکوس کردن، اغلب لازم است از چندین جفت دنده برای انتقال استفاده شود، مانند ماشین ابزار، گیربکس و دیفرانسیل های مورد استفاده در خودروها، و کاهنده های دنده که به طور گسترده در مهندسی. این نوع سیستم انتقال که از چندین جفت چرخ دنده تشکیل شده است، قطار دنده یا به اختصار قطار دنده نامیده می شود.
با توجه به اینکه آیا موقعیت محور هر چرخ دنده در حین انتقال ثابت است، قطار دنده به دو نوع اصلی تقسیم می شود: قطار دنده محور ثابت و قطار دنده سیاره ای. موقعیت محور هندسی همه چرخ دنده ها در حین انتقال ثابت است و به این نوع چرخ دنده، قطار دنده محور ثابت می گویند.
در حین انتقال، محور هندسی دنده g حول محور مشترک چرخ دندههای a، b و عضو H میچرخد و چنین قطار دندهای به یک قطار دنده سیارهای تبدیل میشود. با توجه به درجات مختلف آزادی، قطار دنده سیاره ای را می توان به قطار دنده اپی سیکلیک و قطار دنده دیفرانسیل تقسیم کرد. یک قطار دنده اپی سیکلیک دارای یک درجه آزادی و یک قطار دنده سیاره ای دارای دو درجه آزادی است.
1. نسبت انتقال قطار چرخ
نسبت سرعت چرخ محرک در ابتدای قطار به چرخ رانده در انتهای آن را نسبت انتقال چرخ می گویند و i نشان دهنده اندازه زاویه چرخش است.
در فرمول، n1 - سرعت چرخ محرک 1، r/min. nk——سرعت چرخ محرک، r/min.
2. نقش قطار دنده
2.1 انتقال حرکت و قدرت بین دو محور که از هم دور هستند را درک کنید
در انتقال دنده، زمانی که فاصله بین شفت اصلی و محرک نسبتا زیاد باشد، اگر فقط از یک جفت چرخ دنده برای انتقال استفاده شود، اندازه چرخ دنده ها به ناچار بزرگ خواهد بود. به این ترتیب، اندازه ساختاری و وزن دستگاه افزایش دهنده، مواد زائد دوباره و نصب ساخت همگی ناخوشایند است. اگر از قطار دنده ای متشکل از دو جفت دنده به جای آن برای انتقال استفاده شود، اندازه دنده می تواند بسیار کوچکتر باشد و ساخت و نصب نیز راحت تر است.
نحوه عملکرد تعویض دنده دوچرخه
2.2 انتقال شنت را تحقق بخشید
با استفاده از قطار دنده، یک شفت محرک می تواند چندین شفت رانده را به حرکت درآورد تا به طور همزمان بچرخند تا سرعت های مختلف مورد نیاز به دست آید.
2.3 انتقال سرعت متغیر را درک کنید
هنگامی که سرعت شفت محرک ثابت است، شفت رانده می تواند با استفاده از قطار دنده سرعت های کاری مختلفی را بدست آورد. به این نوع انتقال سرعت متغیر می گویند. بسیاری از ماشینها مانند ماشینها، ماشینابزارها و جرثقیلها به درایوهای سرعت متغیر نیاز دارند.
تصویر
▲گیربکس دنده
2.4 نسبت انتقال بزرگتر را بدست آورید
یک نسبت انتقال بزرگ را می توان با استفاده از یک قطار دنده محور ثابت یا یک قطار دنده سیاره ای به دست آورد.
اگر از یک قطار دنده محور ثابت برای به دست آوردن نسبت انتقال بزرگ استفاده شود، انتقال دنده چند مرحله ای مورد نیاز است که در نتیجه ساختار پیچیده و حجیم دستگاه انتقال ایجاد می شود. با قطار چرخ دنده سیاره ای، برای به دست آوردن یک نسبت انتقال بزرگ، تنها به چند دنده نیاز است. از آنجایی که سیستم چرخ دنده سیاره ای از چند چرخ دنده سیاره ای برای تقسیم بار استفاده می کند و اغلب از انتقال مشبک داخلی استفاده می کند، فضای وسط دنده داخلی به طور معقولی استفاده می شود و شفت ورودی و شفت خروجی در یک محور قرار دارند که نه تنها ظرفیت باربری کاهنده سیاره ای را تا حد زیادی افزایش می دهد. بهبود یافته و ابعاد شعاعی آن بسیار فشرده است. در شرایط یکسان قدرت و نسبت انتقال، حجم و وزن کاهنده سیاره ای تنها 1/2 ~ 1/3 از کاهنده قطار دنده با شفت ثابت است.
تصویر
2.5 سنتز و تجزیه حرکت را درک کنید
در ماشین آلات، از یک قطار دنده سیاره ای دیفرانسیل با دو درجه آزادی برای تحقق سنتز و تجزیه حرکت استفاده می شود. این عملکرد منحصر به فرد قطار دنده سیاره ای است.
سنتز حرکت: قطار دنده دیفرانسیل دارای دو درجه آزادی است و تنها زمانی که حرکت هر دو از سه جزء اصلی داده شود، می توان حرکت جزء پایه سوم را تعیین کرد. یعنی حرکت سومین جزء اساسی سنتز حرکات دو جزء اساسی دیگر است.
تصویر
▲ قطار دنده دیفرانسیل دنده اریب (سنتز حرکت)
تجزیه حرکت: با استفاده از قطار دنده دیفرانسیل می توان چرخش یک جزء اساسی را نیز با توجه به نسبت مورد نیاز به چرخش دو جزء اصلی دیگر تجزیه کرد.
تصویر
▲ دیفرانسیل خودرو (تجزیه حرکت)
در نهایت، بیایید نگاهی به قد بلند بیندازیم
انیمیشن نمایشی سه بعدی از اصل کار کوپلینگ دنده ریلی پرسرعت
تولد یک چرخ دنده، من انتظار نداشتم فرآیند ماشینکاری اینقدر پیچیده باشد
