کاربردچرخ دنده ها

شايد بتوان چرخ دنده را مهم ترين اختراع هم خانواده چرخ كه پس از آن ابداع شد دانست.
اين وسيله كه نقش بسيار مهمي در حوزه مكانیک  ودستگاه هاي صنعتي ايفا مي كند، در عين سادگي ازكارايي و حساسيت بالايي برخوردار است و بايد درساخت آن، ملاحظات فني و ظرافت هاي خاصي مدنظر قرار گيرد. چرخ دنده ها انواع مختلفي دارند كه هر یک، براي كاري ساخته شدهاست. در اين مطلب سعي كرديم شما را با انواع اين وسيله و كارايي آن آشنا كنيم؛ اميد كه مقبول نظر خوانندگان قرار گيرد.

انواع چرخ دنده

چرخ دنده های ساده
چرخ دنده های مارپیچي
چرخ دنده مخروطی
چرخ دند ههای حلزونی
چرخ دنده و میله دنده
چر خدند ههای ساده

چرخ دنده های ساده، معمولی ترین نوع چرخ دنده هستند. آن ها دندانه های صافی دارند و روی محورهای موازی سوار می شوند.

چرخ دنده های مارپیچي

وقتی دو دنده بر روی سیستم چرخ دنده مارپیچ درگیر می شوند تماس از انتهای یکی از دنده ها شروع شده و به تدریج با چرخش چرخ دنده گسترش می یابد تا زمانی که دودنده به طور کامل درگیر شوند.
درگیر شدن تدریجی، چرخ دنده های مارپیچی را وادار می کند که ارام تر و ملایم تر از چرخ دنده های ساده عمل کنند، به همین دلیل چرخ دنده های مارپیچی تقریبا در جعبه دنده همه خودروها مورد استفاده قرارمیگیرندبه علت زاویه دنده ها در چرخ دنده های مارپیچي، وقتی که دنده ها درگیر می شوند بار محوری به وجود می آورند.
دستگاه هایی که از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می کنند،یاتاقان هایی دارند که می توانند این بار محوری را نگه دارند. یک نکته جالب در مورد چرخ دنده های مارپیچ این است که اگر زوایای دندانه های چرخ دنده صحیح باشند می توانند روی محور عمودی سوار شده زاویه چرخش راروی 90 درجه تنظیم کنند.

چرخ دنده مخروطی

چرخ دنده مخروطی زمانی مورد استفاده قرار می گیردکه مسیر چرخش محور نیاز به تغییر کردن دارد و معمولا برمحورهای 90 درجه سوار می شوند ولی می توانند طوری طراحی شوند که در زوایای دیگر نیز به همین خوبی عمل کنند. دندانه ها روی چرخ دنده های مخروطی می توانند صاف، مارپیچی ویا قوسی باشند. دندانه های چرخ دنده های مخروطی صاف در حقیقت مشکلی مشابه دنده چرخ دنده های ساده دارند که وقتی هر دنده درگیر می شود به دنده متناظر در آن لحظه ضربه می زند. درست مانند چرخ دنده ساده، راه حل این مشکل انحنا دادن به دندانه های چرخ دندهاست. این دندانه های مارپیچی درست مانند دندانه های مارپیچی درگیر می شوند. تماس از یک انتهای چرخ دنده شروع می شود وبه صورت تصاعدی در سرتاسر دندانه گسترش می یابد.در چرخ دنده های مخروطی صاف و مارپیچی، محورها باید بر هم عمود باشند و همچنین در یک صفحه واقع شوند. اگر شما دو محور را پشت چرخ دنده امتداد دهید،همدیگر را قطع خواهند کرد. از طرف دیگر چرخ دنده های قوسی ( hypoid gear ) می توانند با محور ها درصفحات مختلف (محو رهای متنافر) درگیر شوند.
این خصوصیت در دیفرانسیل خودروهاي بسیاری استفاده می شود. چرخ دنده بزرگ مخروطی دیفرانسیل وچرخ دنده کوچک ورودی (پينیون) هر دو از نوع قوسی (هیپوئیدی) هستند. این به پينیون ورودی اجازه می دهدکه پایین تر از محور چرخ دنده بزرگ مخروطی سوار شود. شکل بالا پينیون ورودی درگیر با چرخ دنده مخروطی بزرگ در دیفرانسیل را نشان می دهد. زمانی که محور  محرک خودرو به پينیون ورودی متصل می شود پایین تر قرار می گیرد. این بدان معنی است که محور محرک درقسمت سواری جایی را اشغال نمی کند و فضای بیش تری برای سرنشینان و بار ایجادمی کند.

چرخ دنده های حلزونی

چرخ دنده حلزونی هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به دنده کاهشی بزرگی باشد. برای چرخ دنده های حلزونی نسبت کاهش 20:1 و حتی تا 300:1 یا بالاتر از آن متعارف است.
بسیاری از چرخ دنده های حلزونی خاصیت جالبی دارند که چرخ دنده های دیگر ندارند؛ پیچ حلزون به راحتی می تواند چرخ دنده را بچرخاند ولی چرخ دنده نمی تواند پیچ حلزون را بچرخاند و این بدان علت است که زاویه روی پیچ حلزون به قدری کم است که وقتی چرخ دنده سعی می کند آن را بچرخاند نیروی اصطکا ک بین چرخ دنده و پیچ حلزون آن را در جای خود نگه می دارد و مانع چرخش آن می شود. این خاصیت برای ماشین هایی از قبیل سیستم های نقاله مکانیکی مورد استفاده است، آن هایی که خاصیت قفل کنندگی در آن ها هنگامی که موتور نمی چرخد، می تواند همانند یک ترمز برای نقاله عمل کند.
استفاده خیلی جالب دیگر چرخ دنده های حلزونی، در دیفرانسیل تورسن Torsenاست که در بعضی از خودروها و کامیون های بارکش با کارایی بالا استفاده می شود.

چرخ دنده و میله دنده

چرخ دنده و میله دنده برای تبدیل کردن حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می شوند و مثال کاملی از آن فرمان خودروهاست. فلکه فرمان چرخ دندهای را که با میله دنده درگیر است می چرخاند.
وقتی که چرخ دنده می چرخد،میله دنده را بسته به ان که شما فرمان را به کدام سمت می پیچانید به چپ یا راست می لغزاند.
چرخ دنده و میله دنده همچنین در بعضی ترازوها برای گردش صفحه مدرجی که وزن را نشان می دهد به کار می رود.

ساده • حلزونی • خورشیدی • نامدوّر • برون‌چرخ‌زادی • چرخ و میل‌دنده • محرک همساز • محرک چرخ‌زادی

ساده • مخروطی • مارپیچی • قوسیپیچ جلوبر بلبرینگی • پیچ جلوبر • جک پیچی • محرک تسمه‌گرد • محرک زنجیرگرد • چرخ‌دنده‌سازی • چرخ‌دنده‌کِش • چرخ ژنو • چرخ‌دنده‌سنج