بررسی عملیات ماشینکاری هابینگ و انواع چرخ دنده

بررسی عملیات ماشینکاری هابینگ و انواع چرخ دنده

 

چرخ دنده ها قطعاتی مکانیکی هستند که بر روی محیط خود دارای دندانه هایی با طراحی دقیق و مهندسی شده هستند. این دندانه ها پس از درگیر شدن با دندانه های چرخ دنده مجاور می توانند میزان گشتاور، سرعت ، جهت چرخش و یا راستای محوری را تغییر دهند لذا چرخ دنده ها وظیفه ی انتقال حرکت و نیرو را از یک محور به محور دیگر بر عهده دارند. مهم ترین اصطلاحات در طراحی چرخ دنده ها عبارت است از: دایره گام ،گام محیطی،ارتفاع سر دنده ،ارتفاع ته دنده و لقی محیطی.

 

 

دایره گام :دایره ای فرضی که برابر دو چرخ دنده مماس بر هم بوده و محاسبات بر طبق آن صورت می پذیرد .

گام محیطی : طول کمانی از دایره گام که بین دو نقطه متناظر از دو دندانه مجاور قرار گرفته است .

ارتفاع سردنده: برابر فاصله بین بالای دندانه تا دایره گام می باشد .

ارتفاع ته دنده : برابر فاصله بین ته دندانه تا دایره گام می باشد .

لقی محیطی: مقداری که فضای خالی بین دو دندانه یک چرخ دنده از ضخامت دندانه های چرخ دنده درگیر با آن در امتداد دایره گام بیشتر است.

این قطعات مکانیکی با توجه به کاربرد آن ها در صنعت دارای انواع متفاوتی می باشند :

چرخ دنده ساده (Spur Gear) :

همان طور که می توان از نام آن استنباط کرد یکی از ساده ترین و پر کاربردترین از نوع چرخ دنده های استوانه ای به حساب می آید که بر روی محیط مدور خود دارای دندانه هایی موازی و مستقیم با محور می باشد همچنین یکی از مشخصه های این نوع چرخ دنده ها صدای زیاد و قیمت پایین آن می باشد.

 

 

 چرخ دنده مارپیچ Helical Gear)) :

چرخ دنده های مارپیچ برخلاف چرخ دنده های ساده موازی و مستقیم درجهت محور چرخ دنده نمی باشند و این مشخصه باعث حرکت آرام تر، کاهش صدا و انتقال نیروی بیشتر می شود .

 

 

چرخ دنده مخروطی Bevel Gear)):

چرخ دنده مخروطی همانطور که از نام آن میتوان استنباط کرد ظاهری مخروطی دارند و جهت انتقال محور دوران از حالت محور عمودی به محور افقی و یا بالعکس استفاده می شود ، دندانه ها در این نوع چرخ دنده ها هم به صورت مستقیم ، مارپیچ و یا هیپوئیدی می باشد .

 

 

چرخ دنده حلزونی (Worm Gear):

چرخ دنده حلزونی موجب انتقال نیرو از دو محورکه با هم زاویه 90 درجه دارند را فراهم میکند و یکی از ویژگی آن ها در زمان کاهش سرعت ،گشتاور نیز افزایش پیدا می کند.

 

 

چرخ دنده شانه ای (Rack and Pinion):

چرخ دنده های شانه ای برای تبدیل حرکت دایره ای به حرکت خطی و یا بالعکس مورد استفاده قرار می گیرد. که در زمان و سرعت مشخص و معین  می تواند دنده را به وجود آورد .

 

 

چرخ دنده خورشیدی و یا سیاره ای (Planetary) :

هر چرخ دنده دارای سه جزء می باشد :

دنده خورشیدی

دنده سیاره ای  و حامل دنده سیاره ای

دنده بزرگ حلقه ای (رینگی)

 

 

برای تولید انواع چرخ دنده روشهای مختلفی وجود دارد

روشهای تولید چرخ دنده ها به شرح ذیل می باشد :

دستگاه  فرزهای افقی و عمودی

دستگاه هابینگ

دستگاه مخصوص زنی

دستگاه های صفحه تراش و کله زنی

دستگاه اسپارک

دستگاه خانکشی

ریخته گری

قالب های fine blanking

یکی از این روش ها Hobbing  نام دارد که توسط  دستگاه هاب صورت می گیرد،دستگاه هاب با چرخاندن ابزاری به شکل یک چرخ دنده مارپیچ از جنس فولاد تندبر (HSS) که دارای دندانه هایی برشی است بی عیب و نقص را ایجاد کند ، در یک هاب تک-گام، یک دندانه با یک دور چرخش ابزار هاب دقیقا یک گام پیشروی می کند و می توان با داشتن یک ابزار هاب با گام مشخص چرخ دنده هایی با یک گام تولید کرد . لازم به ذکر است که میزان سرعت چرخش ابزار و قطعه کار یکسان می باشد تا عمق مطلوب حاصل شود . در این فرآیند سه عامل باید مدنظر قرار گرفته شود، index movement  ،angle ، speed و گوشه های دندانه ابزار هاب در یک زاویه خاص شکل منحنی را پدید می آورند .

در ابتدای فرآیند هابینگ قطعه کار و ابزار جدا از یکدیگر تنظیم می شوند و با شروع عملیات براده برداری ابزار هاب را آنقدر به قطعه کار نزدیک میکنند تا عمق مطلوب حاصل گردد و با چرخش قطعه کار دندانه ها تولید می شوند .

 

 

 

 

مقاله ی فوق در واحد تحقیق و توسعه ی خاوران صنعت پاسارگاد تهیه و تنظیم گردیده است.

استفاده از مقاله ی فوق با ذکر نام بلامانع میباشد.