نحوه عملکرد گیربکس هلیکال + مزایا و معایب

گیربکس هلیکال چیست و چه کاربردها و مزایایی دارد؟

گیربکس‌های صنعتی از مهمترین و اصلی‌ترین ماشین‌های صنعتی هستند که در انواع مختلف عرضه می‌شوند. انواع گیربکس ها و گیرموتور های صنعتی از جمله گیربکس هلیکال به‌دلیل بازده و عملکرد متفاوت، کاربردها و مصارف مختلفی دارند. این ماشین‌های گاهی بزرگ و گاهی کوچک، معمولا براساس نوع چرخ‌دنده‌ها و تعداد شافت‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند. انواع مختلف گیربکس‌های صنعتی ممکن است برای افزایش گشتاور یا کاهش آن مورد استفاده قرار گیرند.

نسبت تبدیل آن‌ها نیز در کاربردشان موثر است. ابعاد و فرم گیربکس‌های صنعتی مختلف نیز، متفاوت است. کارشناسان و مهندسان براساس نیاز خود و باتوجه به این مشخصات، گیربکس صنعتی مناسب کاربرد خود را از بین برندهای مختلف انتخاب می‌کنند. یکی از بهترین برندهای گیربکس صنعتی، گیربکس SEW است. بنابراین شناخت انواع گیربکس صنعتی و کاربرد آن‌ها در انتخاب دقیق و قبل از پرداخت قیمت گیربکس صنعتی بسیار مهم است. گیربکس‌ هلیکال یکی از انواع گیربکس‌های صنعتی هستند که اکنون قصد داریم به معرفی آن‌ها بپردازیم.

گیربکس هلیکال چیست؟

گیربکس هلیکال از انواع گیربکس های صنعتی است که به‌دلیل بازده بالا، کاربرد‌های بسیاری در صنایع مختلف دارد. این نوع گیربکس متناسب با معنی هلیکال از چرخ‌دنده‌های مارپیچ (هلیکال) تشکیل شده است که به صورت جفت و با زاویه هلیکس مشابه، خلاف جهت یکدیگر قرار می‌گیرند. به‌این ترتیب گیربکس هلیکال دارای چند محور است که هر جفت این چرخ‌دندخ‌های روی خود جای می‌دهد. این محور‌ها در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و چرخ‌دند‌های سوار بر آن‌ها با درگیری بایکدیگر، دروان و گشتاور ورودی را به‌یکدیگر انتقال می‌دهند.

چرخ دنده‌های هلیکال (مورب) به دلیل نوع طراحی بیشتر بایکدیگر درگیر می‌شوند (سطح تماس آن‌ها بیشتر است) و همین درگیری بیشتر راندمان گیربکس را بالاتر می‌برد. بازده این گیربکس‌ها بین ۸۰ تا ۹۵ درصد است. البته به‌ندرت می‌توان بازده کمتر از ۹۰ درصد را از آن‌ها شاهد بود. درمورد متریال مورد استفاده در گیربکس هلیکال نیز باید گفت که جنس بدنه این گیربکس‌ها  معمولا از چدن یا فولاد است. شافت‌ها را از فولاد و آلیاژهای فولاد می‌سازند. یاتاقان‌ها نیز که از دیگر اجزای گیربکس‌های هلیکال هستند از نوع غلطشی انتخاب می‌شوند. جنس چرخ‌دنده‌ها نیز فولاد آلیاژی است که استحکام بالایی دارد. گیربکس فلندر یکی از برندهای با کیفیت این نوع گیربکس است.

انواع گیربکس هلیکال کدامند؟

گیربکس‌های هلیکال خود به چند دسته تقسیم می‌شوند. درواقع به‌دلیل کاربرد بسیار زیاد این نوع گیربکس صنعتی، آن‌ها را در نسخه‌های متعددی تولید می‌کنند تا بتوان در صنایع مختلف و به‌فراخور نیاز مورد استفاده قرار داد. انواع گیربکس هلیکال عبارتند از:

• گیربکس‌های هلیکال فلنج‌دار
• گیربکس‌های هلیکال پایه فلنج‌دار
• گیربکس‌های هلیکال پایه‌دار
• گیربکس‌های هلیکال به همراه گلدانی خروجی
• گیربکس‌های هلیکال یک طبقه یا چند طبقه

این تنوع به گیربکس‌های هلیکال قابلیت کوپل شده با الکتروموتورها، نصب عمودی یا افقی، نصب روی دیوار یا سطح و جدا از الکتروموتور را می‌دهد.

کاربرد گیربس هلیکال

کاربرد گیربکس‌ هلیکال به دلیل بازده بالا، تنوع مناسب و البته استهلاک پایین این نوع گیربکس صنعتی در صنایع مختلف بسیار زیاد است. برخی از اصلی‌ترین کاربردهای گیربکس‌های صنعتی هلیکال عبارتند از:

• صنعت آب و فاضلاب
• صنایع غذایی و نوشیدنی
• صنایع داروسازی
• صنایع بسته‌بندی
• صنایع فولاد و سیمان
• صنایع ساختمانی
• صنایع کاشی، سرامیک
• میکسرها و تینکرها
• صنایع دریایی
• صنعت کشاورزی
• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
• نوار‌های نقاله‌ و کانوایر

البته درهریک از صنایع ذکر شده، ممکن است گیربکس هلیکال کاربردهای مختلفی در بخش‌های متفاوت داشته باشد.

مزایای گیربکس هلیکال و معایب آن

همانطور که گفتیم این نوع گیربکس در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارد. این کاربدهای مختلف از مزایای گیربکس‌های هلیکال نشات می‌گیر که عبارتند از:

• تولید حداقل صدا
• بازده بالا
• کارکرد بی‌نقص در سرعت‌های بالا
• لرزش و تنش کم و جزئی
• توانایی انتقال گشتاور و قدرت در سطح بالا
• تعمیر و نگهداری راحت و بی‌دردسر
• نسبت تبدیل بالا
• روغن‌کاری ساده
• استهلاک پایین

نکته دیگر اینکه هزینه گیربکس‌های هلیکال باتوجه به مزایا و کیفیت آن‌ها قابل قبول است و می‌توان گفت این هزینه اولیه با استهلاک پایین ماشین و هزینه نگهداری مناسب آن جبران می‌شود. البته درهر حال باید قیمت بالای گیربکس‌های هلیکال را از معایب آن‌ها دانست. البته معمولا این قیمت، تحت تاثیر کیفیت متریال به‌کار رفته در اجزای گیربکس و نوع این متریال تغییر خواهد کرد.

ضمن اینکه برند سازنده نیز تاثیر خود را در قیمت نهایی گیربکس دارد. نکته دیگر اینکه چرخ‌دنده‌های پینیون در این گیربکس به صورت مورب در مدار قرار می‌گیرند بنابراین قدرت تحمل فشارهای بالای محوری را ندارند و برای بالات بردن این آستانه تحمل محورهای، نیاز است که از یاتاقان‌های مقاوم‌تر استفاده کرد.

انتخاب گیربکس هلیکال

انتخاب گیربکس‌های هلیکال با توجه به نیاز و قابلیت‌های انواع گیربکس هلیکال صورت می‌گیرد. در مطلبی در مورد انتخاب صحیح گیربکس صنعتی توضیح داده‌ایم. مواردی که هنگام انتخاب یکی از این انواع باید مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:

• دور ورودی موتور
• دور خروجی مورد نیاز
• توان ورودی موتور
• گشتاور خروجی مورد نیاز
• نسبت تبدیل

البته ابعاد، فرم گیربکس و فضای در اختیار نیز از دیگر مواردی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند. عدم دقت و توجه به موارد ذکر شده می‌تواند مجموعه را با هزینه‌های اضافه بی‌دلیل مواجه کند. اطلاعاتی که بیان شد معمولا در کاتالوگ گیربکس‌ها ذکر می‌شود و می‌توان آن‌ها را با دقت انتخاب نمود.

ویژگی های گیربکس هلیکال چیست؟

اگر در زمینه مکانیکی تجربه داشته باشید و یا حداقل با اجزای مختلف گیربکس حلزونی کار کرده باشید، قطعاً می‌دانید که در طراحی آنان صرفاً از یک نوع چرخ دنده استفاده می‌شود و در تمامی دورها، شما از نوعی مشخص و ثابت از انان بهره خواهید برد. اما در گیربکس های هلیکال این موضوع صادق نیست؛ در طراحی آنان اجزای تشکیل دهنده کاملاً متغیر و مختلف بوده و براساس نوع نیاز شما و دور تنظیم شده، از دو چرخ دنده عمود بر هم استفاده خواهد شد.

این موضوع باعث می‌شود که گشتاور بسیار بهتر از قبل انتقال پیدا کند و از طرفی دیگر، گشتاور ورودی میتواند به صورت 90 درجه تغییر پیدا کند. یکی از مزایایی که گیربکس هلیکال نسبت به سایر طراحی ها دارد نحوه قرار گیری محورهای آن است؛ در این گیر بکس برخلاف نوع حلزونی آن دو محور بر یکدیگر عمود هستند اما در نوع اول از چرخ دنده‌های ساده استفاده شده و در نوع دوم چرخ دنده پینیون دیده می‌شود که مرغوب‌تر بوده و راندمان دریافتی شما را افزایش می‌دهد.

گیربکس هلیکال را به چه موتورهایی می‌توانیم متصل کنیم؟

اگر الکترو موتور مورد نظر شما توانی بین 0.35 تا 55 کیلووات دارند، به سادگی می‌توانید از گیربکس هلیکال استفاده کنید. علاوه بر این‌ها، می‌توانید آن را به انواع هیدرو موتور نیز متصل کنید. الکتروگیربکس های هلیکال روی پایه به صورت افقی و عمودی و در توان های مختلف و به در خواست مشتریان به دو صورت گیربکس تک و یا الکترو گیربکس تولید میشود. گیربکس هلیکال یکی از پر فروش ترین و پرمصرف ترین گیربکس ها برای کارهای سنگین و بدون استپ به شمار میروند.

از دیگر مزایا می توان به خدمات پس از فروش، طیف گسترده ، ارتعاش کم، مقاومت  در برابر حرارت ،راندمان بالا و غیره اشاره کرد. به صورت کلی نسبت به گیربکس حلزونی دارای مقاومت و قدرت بالاتری بوده و می‌توانند کارایی و راندمان بیشتری برای شما داشته باشند. شایان ذکر است که هنگام اتصال گیربکس به الکتروموتور، لازم است مشخصات فنی گیربکس مورد نظر را بدانید تا موتور متناسب با ویژگی های محصول را به آن متصل کنید. جهت اطمینان خاطر از مشخصات فنی این گیربکس، محاسبه نست تبدیل، گشتاور و دور خروجی گیربکس هلیکال را به درستی و با فرمول های مختص خودشان انجام دهید.

عملکرد چرخ دنده الکتروگیربکس هلیکال

دلیل عملکرد مناسب چرخ دنده هلیکال در زاویه دندانه آن است. همین زاویه دندانه به نسبت عرض معادل و مدول مشابه در چرخ دنده‌های معمولی  باعث پتانسیل انتقال نیروی بیشتری می‌شود. درعین‌حال شاهد ساییدگی کمتر به دلیل توزیع نیرو بین چندین دندانه هستیم. راز کلیدی این پتانسیل درگیر شدن چند دندانه در چرخ دنده هلیکال است. بازه زاویه دندانه‌ها در چرخ‌دنده هلیکال بین ۱۵ تا ۳۵ درجه است. البته یک نوع تقسیم بندی گیربکس های هلیکال را به شیوه انتقال نیرو در آنها باز می‌گردد. در حقیقت مکانیزم این طراحی از گیربکس صنعتی نیرو را به محورهای موازی یا به اجزای غیر موازی انتقال می‌دهند.