ویژگی موتور گیربکس حلزونی

گیربکس حلزونی چیست؟
گیربکس حلزونی یک نوع گیربکس صنعتی است که برای انتقال قدرت و گشتاور بین دو محور متقاطع استفاده می‌شود. این گیربکس از یک المان حلزونی و یک المان دنده استوانه‌ای تشکیل شده است که با همکاری آنها، انتقال چرخشی را به نسبت گشتاور بالا و نسبت دوران کم امکان می‌سازد.

گیربکس حلزونی چیست؟
المان حلزونی، یک ورودی با شکل صفحه‌ای شبیه به پیچ است که به آن “حلزون” می‌گویند. المان دنده استوانه‌ای، یک خروجی با دندانه‌های متناسب است که به آن “دنده حلزونی” می‌گویند. این دو المان به صورت متقابل در یک محفظه گیربکس قرار می‌گیرند.

هنگامی که حلزون چرخش می‌کند، این چرخش به صورت حرکت پیچی به دنده حلزونی منتقل می‌شود. این عمل باعث تغییر جهت چرخش و کاهش سرعت خروجی می‌شود. به عبارت دیگر، حرکت چرخشی ورودی توسط حلزون به حرکت چرخشی با نسبت دوران کمتر و گشتاور بیشتر خروجی تبدیل می‌شود.

مزیت اصلی استفاده از گیربکس حلزونی، ارائه گشتاور بالا و نسبت دوران کمتر است. این ویژگی‌ها آن را در برخی برنامه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهد، مانند:
– ماشین‌آلات صنعتی و معدنی که نیاز به گشتاور بالا برای حرکت دستگاه‌ها و تجهیزات سنگین دارند.
– کاربردهای نقل و انتقال مواد در خطوط تولید، مانند نقاله‌ها و تسمه‌نقاله‌ها.
– صنایع پالایشگاهی و شیمیایی که نیاز به انتقال قدرت و گشتاور بالا در تجهیزات پمپاژ، میکسرها و آسیاب‌ها دارند.
– صنعت غذایی در دستگاه‌هایی مانند میکسرها، آسیاب‌ها و دستگاه‌های فرآوری مواد غذایی.

این نوع گیربکس که به آن حلزونی نیز میگویند. به دلیل قدرت و گشتاور بالا، قدرت تخریب و کاهش سرعت خروجی، و کارایی بالا در برنامه‌هایی با نیازهای خاص، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات فنی گیربکس حلزونی:
مشخصات فنی گیربکس حلزونی می‌تواند بسیار متنوع باشد و بسته به نوع و کاربرد خاص آن، تفاوت‌هایی دارد. اما در ادامه برخی از مشخصات فنی معمولاً در گیربکس حلزونی را بررسی خواهیم کرد:

1. نسبت تبدیل: نسبت تبدیل گیربکس حلزونی، نسبت بین سرعت ورودی و سرعت خروجی را مشخص می‌کند. به عبارت دیگر، چند برابر شدن گشتاور و کاهش سرعت در خروجی نسبت به ورودی. این نسبت توسط طراحان گیربکس تعیین می‌شود و بسته به نیاز کاربرد، مقادیر مختلفی می‌تواند داشته باشد.

2. گشتاور خروجی: گشتاور خروجی گیربکس حلزونی، مقدار گشتاوری است که توسط گیربکس ارائه می‌شود. این گشتاور بسته به نیاز کاربرد و نوع گیربکس، مقادیر مختلفی دارد و معمولاً بر اساس واحد نیوتن-متر (Nm) اندازه‌گیری می‌شود.

3. قدرت ورودی: قدرت ورودی گیربکس حلزونی، قدرتی است که به گیربکس وارد می‌شود و توسط آن تبدیل می‌شود. قدرت ورودی نیز بسته به نوع و اندازه گیربکس متفاوت است و ممکن است به واحد وات (W) یا کیلووات (kW) اندازه‌گیری شود.

4. راندمان: راندمان گیربکس حلزونی، نسبت بین قدرت خروجی و قدرت ورودی را نشان می‌دهد و نسبتی است بین 0 و 1. راندمان بالاتر نشان دهنده کارایی بیشتر گیربکس است.

5. سرعت ورودی و خروجی: سرعت ورودی و خروجی گیربکس حلزونی نیز مهم است. سرعت ورودی به واحد دور در دقیقه (rpm) اندازه‌گیری می‌شود و سرعت خروجی نیز معمولاً به همین واحد اندازه‌گیری می‌شود.

6. نوع ساختار: گیربکس حلزونی می‌تواند به صورت یک مرحله یا چند مرحله اجرا شود. در گیربکس حلزونی چند مرحله‌ای، چندین المان حلزونی و دنده استوانه‌ای به ترتیب قرار می‌گیرند که نسبت تبدیل بیشتری را فعذر خواهی می‌کنم، به دلیل محدودیت طول متن در این پلتفرم، توضیح مشخصات فنی کامل گیربکس حلزونی را ارائه نمی‌دهم. اما در عمومیت، مشخصات فنی گیربکس حلزونی شامل نسبت تبدیل، گشتاور خروجی، قدرت ورودی، راندمان، سرعت ورودی و خروجی و نوع ساختار می‌شود.

انواع گیربکس حلزونی:
در این قسمت با انواع گیربکس حلزونی آشنا خواهیم شد.

انواع گیربکس حلزونی
گیربکس حلزونی vf:
گیربکس حلزونی VF یک نوع خاص از گیربکس حلزونی است که توسط شرکت برگر وارنر (BorgWarner) تولید می‌شود. VF در این مورد به معنای “Variable Fill” یا “مقدار متغیر پر کردن” است.

گیرکس حلزونی vf
گیربکس حلزونی VF یک گیربکس متغیر است که قادر به تنظیم نسبت تبدیل ورودی به خروجی خود است. این گیربکس دارای سیستم پر کردن متغیر برای تنظیم نسبت تبدیل می‌باشد. با تغییر میزان پر کردن درون گیربکس، نسبت تبدیل سرعت و گشتاور خروجی تغییر می‌کند.

استفاده از گیربکس حلزونی VF در برخی برنامه‌ها می‌تواند بهینه‌سازی عملکرد و کارایی سیستم را فراهم کند. برای مثال، در برخی برنامه‌های صنعتی و خودروسازی، از گیربکس حلزونی VF برای کنترل سرعت موتورها و تنظیم نسبت تبدیل استفاده می‌شود. این گیربکس قادر به تنظیم مستقیم نسبت تبدیل به صورت الکترونیکی است و به کنترل دقیق و انعطاف‌پذیری بیشتری در سیستم‌های مورد استفاده خود می‌دهد.

گیربکس های مکعبی سری vf که به گیربکس حلزونی کوچک و یا گیربکس دستی هم معروف هستند قابلیت نصب در فضاهای کوچک را دارند.

گیربکس حلزونی mvf:
گیربکس مکعبی سری MVF مربوط به شرکت برگر وارنر (BorgWarner) است. این سری گیربکس‌ها، یک نوع گیربکس حلزونی مکعب (Inverted Worm Gearbox) هستند که طراحی و تولید شده‌اند.

گیربکس معکبی سری MVF معمولاً در قسمت ورودی خود دارای هالو شفت و فلنج اتصال است که امکان اتصال آسان به الکتروموتور را فراهم می‌کند. این ویژگی اجازه می‌دهد تا گیربکس به راحتی به الکتروموتور متصل شده و چرخش ورودی را به چرخش خروجی منتقل کند.

گیربکس مکعبی vf fc:
گیربکس ترکیبی VF-FC یا VF/FC یک ترکیب از دو سیستم گیربکس معروف به نام‌های VF و FC است. این ترکیب ممکن است به معنای استفاده از گیربکس معکوس توپی (VF) و گیربکس معکوس موازی (FC) باشد.

ترکیب VF-FC یا VF/FC به معنای استفاده از این دو نوع گیربکس در یک سیستم است. این ترکیب می‌تواند به منظور انتقال چرخش و تنظیم سرعت برای کاربردهای خاص و متنوعی استفاده شود. امکان استفاده از هر کدام از این گیربکس‌ها به تنهایی و یا ترکیب آنها بسته به نیاز و مشخصات کاربرد مورد نظر وجود دارد.

گیربکس مکعبی mvf fc:
گیربکس ترکیبی MVF-FC یا MVF/FC، نامی است که به ترکیب دو سیستم گیربکس معروف به نام‌های MVF و FC اشاره دارد. این ترکیب ممکن است به معنای استفاده از گیربکس مکعبی (MVF) و گیربکس معکوس موازی (FC) باشد.

ترکیب MVF-FC یا MVF/FC به معنای استفاده از این دو نوع گیربکس در یک سیستم است. این ترکیب می‌تواند به منظور انتقال چرخش و تنظیم سرعت برای کاربردهای خاص و متنوعی استفاده شود. امکان استفاده از هر کدام از این گیربکس‌ها به تنهایی و یا ترکیب آنها بسته به نیاز و مشخصات کاربرد مورد نظر وجود دارد.

کاربرد گیربکس های حلزونی:
گیربکس‌های حلزونی یک نوع گیربکس صنعتی هستند که برای انتقال چرخش و تنظیم سرعت استفاده می‌شوند. آنها شامل یک مدار حلزونی است که یک مهره حلزونی (worm) و یک دنده (gear) را به هم متصل می‌کند. گیربکس حلزونی یکی از گزینه‌های پرکاربرد در صنایع است و برای مجموعه‌ای از کاربردها مناسب است.
منبع سایت
کاربرد گیربکس حلزونی
کاربرد‌های گیربکس‌های حلزونی عبارتند از:
1. کاهش سرعت: worm gearbox برای کاهش سرعت موتورها استفاده می‌شود. با تغییر نسبت دنده‌ها، سرعت چرخش مهره حلزونی کاهش یافته و سرعت خروجی به مقدار مورد نیاز کاهش می‌یابد. این ویژگی آن را برای کاربردهایی مانند نقل و انتقال بارها و ماشین‌آلاتی که نیاز به سرعت کمتر دارند، مناسب می‌کند.

2. افزایش گشتاور: worm gearbox قادر به افزایش گشتاور خروجی است. با تغییر نسبت دنده‌ها، گشتاور خروجی به صورت قابل توجهی افزایش می‌یابد. این ویژگی آن را در کاربردهایی مانند بالابرها، کنترل حرکتی و ماشین‌آلات سنگین کاربردی می‌سازد.

3. پایداری و قدرت تحمل بالا: گیربکس حلزونی دارای پایداری بالا و قدرت تحمل بار بزرگ است. طراحی حلزونی مهره و دنده باعث می‌شود که بارهای جانبی و نیروهای جانبی را به خوبی تحمل کند. این ویژگی آن را در صنایع سنگین و ماشین‌آلات صنعتی مفید می‌سازد.

4. عملکرد صامت: worm gearbox به دلیل اصول عملکرد خاص خود، صامت و با سطح نویز پایین است. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که نیاز به صمت و کم نویز بوده و محیط‌هایی که نیاز به صدای کمتری دارند، مناسب می‌کند.

به طور کلی، worm gearbox در انتقال قدرت و تنظیم سرعت در ماشین‌آلات صنعتی، نقل و انتقال بارها، بالابرها، کنترل حرکتی و کاربردهای دیگری در صنایع متجاری و خانگی استفاده می‌شوند.

اجزای گیربکس حلزونی:
مهره حلزونی (Worm Gear): این مهره شکل صفحه‌ای دارد و به صورت حلزونی استوانه‌ای توری می‌باشد. آنچه که چرخش را ایجاد می‌کند و به عنوان ورودی در گیربکس عمل می‌کند.

دنده (Gear): دنده در گیربکس حلزونی به عنوان خروجی عمل می‌کند. آنچه که نیرو و چرخش را از مهره حلزونی دریافت می‌کند و به صورت خروجی ارائه می‌دهد.

بدنه (Casing): بدنه گیربکس حلزونی یک قسمت محافظ است که مهره حلزونی و دنده را درون خود جای داده و آنها را در محل مناسب نگه می‌دارد.

روانکارها (Bearings): روانکارها برای حفظ استحکام و حرکت صحیح مهره حلزونی و دنده درون بدنه worm gearbox استفاده می‌شوند. آنها نیروها و تحمل فشار را توزیع می‌کنند و از اصطکاک غیر ضروری جلوگیری می‌کنند.

روغن‌کاری (Lubrication System): گیربکس حلزونی نیاز به سیستم روغن‌کاری دارد تا از روانی و حفظ عمر مفید اجزای داخلی آن اطمینان حاصل شود. سیستم روغن‌کاری به عنوان یک سیستم مستقل یا به صورت مدماکن استفاده می‌شود.

اجزای گیربکس حلزونی
مزایای گیربکس حلزونی
استفاده از گیربکس مکعبی یا حلزونی در مقایسه با سایر گیربکس‌ها مزایای زیادی دارد. مثلا تعمیر و نگهداری این نوع گیربکس آسان است. حتی سایز کوچک و متوسط این جعبه دنده‌ها نیازی به روغن کاری ندارند و به صورت مادام العمر روغن کاری شده‌اند. همچنین هنگام کار هم عملکرد نرم و یکنواخت و با نویز (noise) پایین دارد. این گیربکس به دلیل ابعاد کوچک و زاویه 90 درجه‌ای که بین ورودی و خروجی ایجاد می‌کند امکان نصب در جایگاه‌های مختلفی را دارد. علاوه بر این‌ها قیمت گیربکس حلزونی معمولا کمتر از سایر گیربکس‌ها با کارایی و بازدهی مشابه است. استفاده از فلزاتی مثل برنج و آلومینیوم در ساختار worm gearbox موجب افزایش عمر عملکردی این قطعات شده است. همچنین خاصیت خود قفل شوندگی و عدم برگشت پذیری گیربکس در نسبت تبدیل‌های بالای 30 یکی دیگر از مزایای این جعبه دنده محسوب می‌شود.