چرخ دنده ها وتبدیلات و واژگان فنی ان

چرخ‌دنده وسیله‌ای است برای انتقال گشتاور که به کمک آن می‌توان مقدار گشتاور و یا سرعت دورانی را کاهش یا افزایش داد. همچنین به کمک چرخ دنده‌ها می‌توان جهت حرکت را تغییر داد.

داخلی‌ترین قسمت چرخ‌دنده توپی می‌باشد که به محور محرک متصل می‌باشد. در بیرون این قسمت جان چرخ‌دنده^[۳] قرار گرفته‌است. بیرونی‌ترین قسمت در جهت شعاعی، محیط چرخ‌دنده Rim می‌باشد که دندانه‌های چرخ‌دنده در این قسمت قرار می‌گیرند. این بخش از چرخ‌دنده منبع اصلی ایجاد صدا می‌باشد. 

مهم‌ترین اصطلاحاتی که در طراحی چرخ‌دنده بکار می‌روند عبارت‌اند از:

دایره گام: دایره‌ای فرضی که تمامی‌محاسبات بر اساس آن انجام می‌گیرد. دایره گام دو چرخ‌دنده درگیر بر هم مماس می‌باشند.

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

ارتفاع سردنده^]: فاصله بین بالای دندانه تا دایره گام.

ارتفاع ته‌دنده: فاصله بین ته دندانه تا دایره گام.

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

چرخ‌دنده‌ها بر اساس وضعیت قرارگیری محورهای دو چرخ‌دنده درگیر نسبت به هم به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

چرخ‌دنده‌های با محورهای موازی

چرخ‌دنده‌های با محورهای غیرموازی

چرخ‌دندهٔ ساده

ساده‌ترین و پرکاربردترین نوع چرخ‌دنده‌است. هر چرخ دنده شامل دیسکی است که دندانه‌های آن بصورت شعاعی قرار گرفته‌اند و محور هر دو دنده می‌بایست موازی هم باشد.

چرخ‌دندهٔ مارپیچ

دندانه‌های این چرخ‌دنده برخلاف چرخ‌دنده ساده موازی با محور چرخ‌دنده نیستند، بلکه هر دندانه به شکل مقطعی از مارپیچ است. این قابلیت باعث می‌شود دندانه‌ها به آرامی با هم درگیر شوند، در حالی که دندانه‌های چرخ‌دنده ساده به یکباره با هم درگیر شده و از هم جدا می‌شوند. این مسأله باعث می‌شود که چرخ‌دنده‌ها مارپیچ نسبت به چرخ‌دنده‌های ساده آرام‌تر و با صدای کمتر کار کنند. محور این چرخ‌دنده‌ها می‌تواند بصورت موازی و یا متقاطع قرار گیرد. در مقایسه با چرخ‌دنده‌های ساده، چرخ‌دنده‌های مارپیچ بیشتر دارای کاربرد در سرعت‌های بالا و توان‌های بالا است. همچنین به دلیل آنکه این چرخ‌دنده‌ها با سر و صدا و ارتعاشات کمتری کار می‌کنند، در مواردی که کنترل سر و صدای بالا حائز اهمیت است از این گونه چرخ‌دنده استفاده می‌گردد.

چرخ‌دندهٔ مخروطی

این نوع چرخ دنده عمدتا جهت انتقال محور دوران از حالت محور عمودی به محور افقی ویا بالعکس استفاده می‌شود. و در صنایع خودرو سازی از کاربرد فراوانی برخوردار است. دیفرانسیال اتومبیلها و محورهای محرکه همگی از این نوع می‌باشد.

چرخ‌دندهٔ حلزونی

چرخ دنده های حلزونی ،یکی از انواع جرخ دنده ها با قابلیت های منحصر به فرد می باشد که انتقال قدرت را از دو محور که با هم زاویه ی 90 درجه دارند را میسر می سازد. از ویژگی های این نوع چرخ دنده ها می توان به یکسو بودن انتقال(از پیچ به چرخ)اشاره کردکه از جمله موارد استفاده ی این چرخدنده ها در مکانیزم های بالا بر وخود قفل شونده(مانند جرثقیل ها) می باشد.دیگر ویژگی این چرخ دنده ها کاهش چشمگیر نسبت دور می باشد که نسبت کاهش 300:1وحتی بالاتر را میسر می سازد.

چرخ‌دندهٔ شانه‌ای

ایجاد دنده‌های مدولار روی یک محور افقی این چرخدنده را بوجود می اورد و جهت انتقات محور حرکت از حالت کشویی به حالت دورانی ویا بالعکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آشنائی بیشتر با چرخدنده ها

چرخدنده وسیله ای برای انتقال مکانیکی توان یا حرکت بین محورهای متوازی، متقاطع یا متنافر است. با اینکه معمولا چرخ دنده ها بدلیل اینکه در بیشتر موارد بمنظور رعایت ایمنی درون پوششهای فیزیکی قرار میگیرند، از نظر پنهان میباشند، مهمترین عنصر مکانیکی تمدن بشری بوده و حتی اهمیتشان از چرخ هم بیشتر است، زیرا بیشتر چرخها بدون نیروی دریافتی از چرخ دنده ها قابل حرکت نیستند.

این قطعات بلحاظ تئوریک قابلیت کارکردن در سرعتهای نامحدود و در شرایط بسیار متنوع را دارا هستند.

اساساً چرخ دنده ها شکل تکامل یافته چرخهای اصطکاکی هستند که برای جلوگیری از لغزش و اطمینان از یکنواختی حرکت نسبی، دندانه به آنها اضافه شده است. در زمانهای پیشین برای ساختن چرخ دنده های چوبی میله ها وقطعات چوبی را روی محیط چرخ نصب می کردند اما دندانه های چرخهای امروزی را با ماشینکاری محیط چرخ تولید می کنند.

هر سال میلیونها چرخ دنده از قطرهای میلیمتری تا بیش از 10 متر قطر تولید می شوند.

معمولا مشخصه هایی که باید در یک چرخ دنده خوب رعایت شوند، و غالبا هم می شوند، بسیار دقیق و ماشینها و فرآیندهایی که برای این کار ساخته می شوند از جمله ابتکاری ترین ماشینها هستند. برای درک بهتر نیازهای عملی اینگونه ماشینها و فرآیندها ، دانش مبانی نظری چرخ دنده ها و کار آنها میتواند بسیار مفید باشد.

بوسیله چرخ دنده ها بیشتر انتقال حرکت دورانی و گشتاور گردشی بدون لغزش از محوری به محور دیگر(در فاصله محورهای کم) امکانپذیر میشود؛ همچنین به کمک آنها می توان نسبت انتقال و جهت گردش دلخواه را بدست آورد.

برای این منظور از چرخدنده های مختلفی استفاده میشود که نمونه هائی از آنها را در شکل 1 مشاهده می نمائید.

انتقال نیرو و گشتاور در محورهای موازی بکمک انواعی از چرخ دنده های پیشانی مانند چرخدنده های ساده(صاف)، در محورهای متقاطع اکثرا توسط چرخ دنده های مخروطی ودرمحورهای متعامد بیشتر توسط پیچ و چرخ حلزون و یا چرخ دنده های مورب و مارپیچ انجام می گیرد؛ به کمک چرخ و شانه نیز می توان حرکت دورانی را به مستقیم و یا بالعکس تبدیل نمود؛ اگر هم انتقال نیروی بالا در فاصله زیاد محورها مد نظر باشد، از چرخدنده های خورشیدی بهمراه زنجیر استفاده میگردد که مجموع آنها چرخ - زنجیر نامیده میشود.

بطورکلی چرخدنده ها به سه رده پیشانی، مخروطی و حلزونی قابل تقسیم بندی میباشند و البته با ترکیبهای گوناگون از سه رده یادشده هم میتوان رده های جدیدی را تصورنمود؛ بعنوان مثال از ترکیب حالات مورب و حلزونی و مخروطی رده زرول را خواهیم داشت.

در رده پیشانی زوج چرخدنده های ساده، مورب، مارپیچ، جناغی، خورشیدی و نیز ترکیب چرخ و میل دندانه(چرخ و شانه) قرارمیگیرند.

ضمن اینکه چرخ و شانه ها ممکن است از نوع ساده یا مورب یا مارپیچ و حتی حلزونی و یا بصورت ترکیبی خاص از اینها باشند.

بیشتر چرخ دنده ها از نوع خارجی هستند، یعنی دندانه هایشان روی محیط خارجی چرخ ایجاد شده است؛ دندانه های چرخ دنده های داخلی در داخل یک حلقه دایره ای یکپارچه به سمت مرکز قرار گرفته اند.

باید توجه داشت که سرعت نسبی بین چرخدنده ها یا چرخ و شانه یا چرخ و زنجیر یا پیچ و چرخ حلزون قابل تعیین است، مثلا سرعت نسبی بین دو چرخدنده بر حسب قطر چرخدنده ها در محل تماس معلوم می شود. دایرة گام در شکلهای  متناظر به قطر چرخدنده ها هستند، در نتیجه سرعت زاویه ای چرخ دنده بر اساس قطر دایره گام فرضی تعیین میشود.

کلیة محاسبات طراحی مربوط به کارکرد چرخدنده براساس پارامترهای مربوط به دایره ی گام مانند قطر دایره گام یا به بیان ساده تر قطر گام

(dp و گام قطری (دیامترال پیچ=

در سیستم اینچی و مدول در سیستم متریک انجام میشود.

برای اینکه دو چرخ دنده خوب عمل کنند، باید دایره های گام آنها بر هم مماس باشند.

نقطة تقاطع دو دایرة گام و محل تقاطع آنها با خط مرکزی متصل کننده به مرکز چرخش آنها، نقطة گام نام دارد

لازمة مهم دیگر برای کارکرد نرمال زوج چرخدنده این است که حرکت بین دندانه های درگیر بجای لغزشی، غلتشی باشد؛ به این ترتیب اصطکاک و سایش به حداقل میرسد و کارآیی و عمر آنها افزایش می یابد.

در بیشتر چرخ دنده ها از نوعی دندانه استفاده می شود که بر اساس منحنی اینولوت است؛ این منحنی مسیر حرکت یک نقطه واقع بر یک خط مستقیم است که حول دایرة مبنا می چرخد.

دو روش برای بیان اندازة اصلی دندانة چرخ دنده وجود دارد:

روش رایج در ایالات متحده و انگلستان، تعیین ابعاد بر حسب تابعی از گام قطری است.

طبق تعریف در سیستم اینچی، گام قطری یا دیامترال پیچ تعداد دندانه های چرخ دنده در هر اینچ قطر گام است

گام قطری معیاری از اندازة بر اساس مدول که با حرف

m

نمایش داده میشود، است.

اما روش استاندارد بین المللی تعیین ابعاد بر حسب تابعی از "مدول" است.

مدول هم طبق تعریف نسبت قطر گام به تعداد دندانه های چرخ دنده ها میباشد؛ (m=do/z)

به این ترتیب، مدول عکس گام قطری است و برحسب میلیمتر بیان میشود، در نتیجه اگر دو چرخ دنده با گامهای قطری مساوی در موقعیت مناسب نسبت به یکدیگر قرار گیرند، با هم بخوبی جفت و جور می شوند.

دیامترال پیچ مانند مدول معرف بزرگی و گوچکی دندانه های چرخدنده میباشد یعنی هرچه مقدار دیامترال پیچ بزرگتر باشد اندازه دندانه کوچکتر و هرچه مقدار مدول بزرگتر باشد اندازه دندانه بزرگتر خواهدبود.

اجزای عمده دندانه، که برحسب گام قطری و یا برحسب مدول چرخ دنده ها بیان می شوند، به قرار زیر هستند:

1- قسمت بالای دندانه(سر دندانه): فاصلة شعاعی از دایره گام تا قطر خارجی

2- قسمت پائین دندانه(ته دندانه): فاصلة شعاعی از دایره گام تا دایره بن دندانه و برابر است با قسمت بالای دندانه به علاوه فضای آزادی که برای پرهیز از تماس خارجی ترین گوشه دندانه با کف دندانة دیگر(در هنگام کار دندانه ها) ایجاد می شود.(سیرکولار پیچ)

3- گام دایره ای: فاصلة بین نقاط متناظر دو دندانة متوالی از روی دایرة گام. اندازة عددی آن برابر است با Лتقسیم بر گام قطری(دیامترال پیچ)

4- ضخامت دندانه: ضخامت دندانه روی دایرة گام است و اگر ضخامت دندانه های متناظر در تمام طول دندانه های درگیر، با هم برابر باشند بین آنها لقی لازم برای ایجاد حالت غلت بوجود نمی آید.

5ـ پهنای دندانه: عبارت از طول دندانه چرخ دنده در صفحه محوری میباشد.

6ـ پیشانی دندانه: سطح درگیر شونده بین دایره گام و دایره سردندانه است.

7ـ دامنه دندانه: سطح درگیر شونده بین دایره گام و دایره بن دندانه است.

چهار شکل منحنی اینولوت دندانه چرخ دنده مورد استفاده قرار می گیرد:

1ـزاویه فشار 14.5 درجه، تمام عمق (از همه متداولتر است)

2ـزاویه فشار 14.5 درجه، مرکب (بندرت استفاده میشود )

3ـزاویه فشار 20 درجه، تمام عمق (بندرت استفاده میشود )

4ـزاویه فشار 20 درجه، دندانه کوتاه (تا حدودی متداول است )

در سیستم 14.5 درجه تمام عمق مقطع دندانه در خارج از دایره مبنا، یک منحنی اینولوت است.

از دایره مبنا به سمت داخل، مقطع دندانه یک خط مستقیم است که در جهت شعاعی از طریق یک راکورد مختصر به سطح تحتانی متصل میشود؛ در این سیستم دندانه های سطح دندانه دار اصلی دارای دیوارهای مستقیم هستند.

دندانه های 14.5 درجه مرکب و 20 درجه تمام عمق قدری محکمتر هستند، لیکن در سیستم 20 درجه تمام عمق، زیر قسمت پایین دندانه به میزان قابل توجهی خالی است، در نتیجه بیشتر از دندانه های کوتاه استفاده می شود. برای این منظور قسمت بالای دندانه را 20 درصد کوتاه می کنند تا بتوان قسمت پایین آنرا نیز به همین اندازه کوتاه کرد؛ حاصل این کار دندانه های بسیار محکم بدون قسمت زیر خالی است.

شرایط فیزیکی لازم در چرخ دنده ها

از مباحث فوق در مورد تئوری چرخ دنده ها نتیجه می گیریم که برای عملکرد موفقیت آمیز چرخ دنده ها پنج شرط زیر باید بر آورده شود:

1ـ مقطع حقیقی دندانه ها پنج شرط زیر یابد با مقطع تئوری یکی باشد.

2ـ فاصله دندانه ها باید یکسان و درست باشد.

3ـ دایره گام حقیقی باید بر دایره گام تئوری منطبق، و با محور چرخش چرخ دنده هم مرکز باشد.

4ـ سطح پیشانی و دامنه دندانه ها باید صاف و دارای سختی کافی برای مقاومت در مقابل سایش و جلوگیری از ایجاد صدا در هنگام چرخش باشد.

5ـ محورهای مرکزی و یاتاقانها دارای استحکام کافی باشند تا در اثر بارهای وارده هنگام کار بتوانند فاصله مرکزتا مرکز مطلوب را حفظ کنند.

چهار شرط اول از طریق فرآیند های تولیدی برآورده میشوند و روشهای تولید مختلف بیانگر کوشش در امر برآورده کردن این شرایط با درجه موفقیتهای مختلف با حداقل هزینه هستند؛ میزان موفقیت هر یک از این روش‌ها را نیز باید برحسب درجة موفقیت برآورده کردن این شرایط در چرخ‌های دنده‌های تولید شده با آن روش سنجید.

چر‌خ دنده‌های صاف(ساده) دندانه‌های مستقیم دارند و برای انتقال نیرو بین محورهای متوازی به کار می‌روند؛ تولید آنها از بقیه انواع چرخدنده‌ها ساده‌تر است و از همه ارزانتر هستند.

چرخدنده‌های مورب و مارپیچ برای محورهای متوازی، متقاطع، یا متنافر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دندانه‌های این چرخدنده‌ها در امتداد یک خط مورب یا در امتداد یک مارپیچ هستند.

زاویة مارپیچ دندانه زاویه بین مارپیچ و جزء گام استوانه‌ای به موازات محور چرخ دنده است.

چرخدنده‌های مورب و مارپیچ محکمتر و کم صداتر از چرخ‌دنده‌های صاف هستند، زیرا تماس بین دندانه‌های درگیر به تدریج صورت می‌گیرد و در هر لحظه تعداد دندانه‌های بیشتری درگیر هستند؛ با اینکه این چرخدنده‌ها قدری گرانتر از چرخ‌دنده‌های صاف هستند، لیکن امکان تهیة آنها به چندین روش وجود دارد و به مقیاس وسیعی تولید و مورد استفاده واقع میشوند.

چرخدنده‌های مورب و مارپیچ یک عیب دارند و آن این است که هنگام بارگذاری، نیروی جانبی ای درآنها بوجود می‌آید که باید توسط یاتاقان کف گرد تحمل شود.

در چرخدنده‌های جناغی یا هفت و هشت که در واقع کوپل دو چرخدنده مورب یا مارپیچ به هم چسبیده یکی چپ و دیگری راست هستند، این نیروی جانبی خنثی می‌شود.

معمولا نوع دنده مورب این چرخدنده ها هرینگبون و نوع مارپیچ آن دابل هلیکال یا مارپیچ دوبل نامیده میشود.

چرخدنده جناغی را میتوان با جفت کردن دو چرخدنده مورب یا مارپیچ که یکی چپ و دیگری راست دنده میباشد بر روی یک محور، بصورت ناپیوسته(دو تکه) بوجود آورد، درحالیکه ماشینکاری چرخدندة جناغی پیوسته نسبتاً دشوار، ولی در عوض این نوع چرخدنده بسیار محکم است.

گروهی مهم از ماشینهای ابزار ویژه تراش دنده های جناغی به نام سایکز معروف میباشند.

برای تولید چرخدنده جناغی پیوسته همچنین ممکن است از ماشین کله زنی غلتی استفاده شود که در این حالت لازمست قبلا یک شیار در محل تقاطع دنده های چپ و دنده های راست یعنی در وسط پهنای دنده برای خروج ابزار پس از تراش هر دندانه ایجاد شده باشد.

با یک جفت چرخدنده جناغی بیش از هر زوج چرخدنده دیگر، میتوان نیرو منتقل نمود.

دنده شانه‌ای یا سطح دندانه‌دار یا میل دندانه عبارت از یک چرخدنده با شعاع بی‌نهایت است؛ در نتیجه، دندانه‌ها در یک صفحه و بر روی خط مستقیم هستند. دندانه‌ها که عمود بر امتداد سطح قرار می‌گیرند، ممکن است عمود بر صفحه یا مورب یا مارپیچ و در نتیجه مناسب برای درگیری با دندانه‌های یک چرخ دنده صاف و یا مورب و یا مارپیچ باشند.

از چرخدنده‌های مخروطی برای انتقال حرکت بین دو محور متقاطع استفاده میشود؛ این چرخ دنده‌ها به شکل مخروطی هستند، یعنی دندانه‌ها بر روی سطح یک مخروط ناقص تراشیده شده‌اند.

چرخدنده‌های مخروطی بر چند نوع هستند؛ نوع این چرخدنده ها برحسب مستقیم یا منحنی بودن دندانه‌ها و متقاطع بودن یا نبودن محورهای چرخدنده‌های درگیر تعیین میشود.

دو چرخ‌دنده مخروطی هم اندازه که محور‌هایشان متعامد باشند چرخ دنده‌های فارسی نام دارند.

چرخ دنده تاجی نوع خاصی چرخ دنده مخروطی است که زاویه رأس مخروطش 180 درجه است؛ در واقع این چرخ‌دنده یک صفحه گرد است که لبه‌های سطح آن دندانه‌دار شده است و می‌توان آن را سطح دندانه‌داری فرض کرد که به شکل دایره گرد شده و دندانه‌های آن در یک صفحه قرار گرفته باشند؛ دندانه‌ها ممکن است مستقیم یا منحنی باشند.

دندانه‌های چرخ دندة تاجی مستقیم، شعاعی هستند؛ با اینکه چرخ‌دنده‌های تاجی دارای خاصیت عمدة قابلیت درگیر شدن با هر چرخ دنده مخروطی با همان شکل دندانه و گام قطری هستند، ولی چندان مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. این اصل مهم در طراحی ماشین‌های چرخ دنده ‌سازی رعایت شده است.

چرخ دنده‌های مخروطی را می‌توان به گونه زیر گروه‌بندی کرد:

- چرخدنده‌های مخروطی دنده راست یا مستقیم(استرایت):

- ( bevel Straight)

- چرخدنده های مخروطی دنده مورب(دیاگونال) (Diagonal bevel)

- چرخدنده‌های مخروطی مارپیچ(اسپیرال)Spiral bevel

- چرخدنده‌های مخروطی هذلولیوار یا قوسی یا قوس دایره ای(هیپوئید): Hypoid bevel

- چرخدنده‌های مخروطی حلزونی(اسپیروئید):Spiroid bevel

چرخ‌دنده‌های مخروطی دنده راست

در چرخ‌دند‌‌ه‌های مخروطی دنده راست دندانه‌ها مستقیم هستند و اگر امتداد داده شوند، همگی در یک نقطه (رأس مخروط) همدیگر را قطع می‌کنند.

معمولاً برای سرعت‌ های خطی گام تا 5 متر بر ثانیه و چنانچه میزان صدا اهمیت نداشته باشد به کار می‌روند. در اندازه‌های بسیار گوناگون موجود هستند و ساخت آنها از هر گونه چرخ دنده مخروطی دیگر به خصوص در تعداد زیاد ارزانتر است.

چرخدنده های مخروطی مورب و مارپیچ

چرخ‌دنده های مخروطی مورب و مارپیچ برای سرعت‌های بیشتر و در حالیکه میزان صدا اهمیت داشته باشد بکارمیروند.

چرخدنده‌ های مخروطی مارپیچ و مورب، مانند چرخ‌دنده‌ های مارپیچ و مورب هستند، اما به شکل مخروطی.

چرخدنده های مخروطی مورب را میتوان دارای دنده‌های منحنی با زاویه مارپیچ صفر فرض نمود. بارهای محوری مجاز برای این چرخدنده‌ها، کمتر از چرخدنده‌های مخروطی مارپیچ خواهدبود و از اینرو آنها را معمولاً به جای چرخ‌دنده‌های مخروطی دنده راست بکارمیبرند.

چرخدنده های مخروطی مورب با همان ابزاری که چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچ معمولی را می‌سازند تولید می‌شود.

نوع خاصی از چرخدنده های مخروطی مورب که دندانه های حلزونی شکل دارد به نام چرخدنده زرول یا صفر معروف است.

چرخدنده های مخروطی هیپوئید و اسپیروئید

می‌بینید که مقدار تنافر چرخ‌دنده هیپوئید نسبتاً کوچک است؛ برای مقدار تنافر بیشتر، چرخ کوچک شبیه به یک حلزون مخروطی می‌شود که در این

صورت آن را چرخدنده اسپیروئید

= حلزونی مخروطی) Spiroid (

گویند.

دندانه‌های چرخ دنده‌های مخروطی با دندانه‌های حلزونی(اسپیروئید) قسمتی از یک منحنی حلزونی هستند؛ همانند چرخدنده‌های مارپیچ، در این چرخ دنده‌ها نیز درگیری دندانه ها تدریجی است و در هر لحظه چند زوج دندانه همزمان با هم درگیر هستند.

چرخ دنده‌های مخروطی قوسی یا هذلولیوار یا قوس دایره ای(هیپوئید) نیز دندانه‌های منحنی دارند، ولی شکل این منحنی طوری است که چرخ دنده‌های با محورهای متنافر را با هم درگیر می‌کنند؛ از این چرخ‌دنده‌ها در محور عقب بیشتر اتومبیلهای دیفرانسیل عقب استفاده می‌شود، به طوری که محور میل گاردان پائین‌تر از محور چرخ عقب قرار می‌گیرد و در نتیجه کف اتاق میتواند پائینتر باشد.

بسیار پیش می‌آید که مانند جعبه تقسیم (دیفرانسیل) خودروها میخواهیم چرخ دنده‌هایی مانند چرخ‌دنده‌های مخروطی داشته باشیم ولی میل محورها متنافر باشند که در این مورد هم استفاده از چرخدنده های هیپوئید

کارساز خواهد بود؛ سطوح گام این چرخدنده ها هذلولی‌های دوار هستند. عمل درگیری بین چنین چرخ‌دنده‌های حلزونی غلتش و لغزش در طول یک خط مستقیم است و بسیار شبیه به درگیری چرخ‌دنده‌های حلزونی است.

دندانه‌های چرخدنده‌های مخروطی قوس دایره‌ای کمانی از یک دایره هستند؛ استحکام این دندانه‌ها قدری بیشتر از دندانه‌های مستقیم در چرخدنده‌های نظیر خود است.

پیچ حلزون شبیه پیچ معمولی است و ممکن است یک یا چندراهه باشد؛ نوع چند راهه آن متداولتر است و معمولاً پیچ‌ حلزون با چرخدنده حلزون بکار میرود؛ با این ترکیب میتوان نسبتهای تغییر دور بالائی را بدست آورد؛ محورهای پیچ و چرخدنده حلزون نسبت به هم غالباً متعامد و گاهی متنافر در نظر گرفته میشوند؛ چنانچه زاویه مارپیچ پیچ حلزون کوچک (کمتر از 5 درجه) باشد، به وسیله چرخدنده نظیرش نمیچرخد؛ علت آنستکه زاویه ی روی پیچ حلزون بقدری تند(حاده) شده است که هرچه

چرخدنده حلزون برای چرخاندن پیچ حلزون تحت فشار قرارگیرد، باز

نیروی اصطکاک بین چرخ و پیچ مانع از گردش پیچ خواهدشد.

از این اصل غالباً برای حرکت یکسویه استفاده میشود؛ اهمیت این اصل در دستگاههائی مانند جرثقیلها و آسانسرها که انتقال حرکت از چرخ حلزون به پیچ حلزون باعث برگشتن و پائین افتادن سیستم خواهدشد، بیش از پیش روشن میگردد.

در موارد متعدد دیگری هم از این قاعده استفاده میشود؛ بعنوان مثال در سازهای زهی مانند گیتار که ضربات انگشتان دست به سیمهای ساز باعث چرخش ناخواسته گوشی کوک کننده آنها و درنتیجه بهم خوردن کوک ساز و تغییر غیرمجاز صدای آن میشود، استفاده از پیچ حلزون [در انتهای گوشی کوک کننده] و چرخ حلزون [در امتداد قرقره جمع کننده ی هر سیم] باعث تثبیت موقعیت و حفظ صدای سیمها میشود(زیرا همانطورکه گفته شد انتقال حرکت از چرخ به پیچ حلزون با زاویه مارپیچ کمتر از 5 درجه و بالطبع از سیم به گوشی کوک کننده امکانپذیر نخواهدبود.

مسلما زاویه گام پیچ حلزون یک راهه بر روی یک قطر معین کمتر از نوع چند راهه ی آن میباشد بنابراین در حرکتهای یکطرفه شرح داده شده استفاده از پیچهای حلزون چندراهه معمولتر است و برای قطرهای کوچکتر ممکن است در این زمینه اجبار وجود داشته باشد.

تعداد راه پیچ حلزون همان نقش تعداد دنده چرخدنده محرک را در درگیری زوج چرخدنده پیشانی ایفامیکند و روی همین اصل میتوان تعداد راه پیچ(میله) حلزون را با همان علامت تعداد دندانه چرخدنده محرک

نشان داد. (Z 1)

سطح فوقانی دندانه‌های چرخدنده حلزون کاو هستند، به این ترتیب سطح تماس بین پیچ و چرخدنده بیشتر می‌شود؛ با استفاده از پیچ حلزونی مخروطی نیز می‌توان همین اثر را ایجاد کرد؛ برای ایجاد این گونه پیچ حلزون از یک قطعة خام به شکل دو مخروط ناقص به هم چسبیده استفاده می‌کنند و دندانه‌های مارپیچ را بر روی آن می‌تراشند، در نتیجه، پیچی به شکل ساعت شنی به وجود می‌آید.

در انتقال حرکت و گشتاور با پیچ حلزون و چرخ حلزون امکان انتقال با نسبت‌های زیاد

)i = 60:1(

معمول می‌باشد.

البته نسبتهای بالاتر بعلت ایجاد نیروی عکس العمل بسیار زیاد بر روی پیچ حلزون و بالطبع نیاز به یاتاقانهای بسیار قوی بندرت مورد استفاده قرار میگیرند.

بعلت اختلاف قطر زیاد بین پیچ و چرخ حلزون و اینکه با گردش یک دور پیچ حلزون[یکراهه] چرخ حلزون تنها باندازه یک دندانه جابجا میشود، این سیستم، وسیله ای مناسب برای کاهش دادن سرعت است در عین حالیکه از نظر انتقال قدرت نیز دارای راندمان خوبی میباشد.

پیچ حلزون شبیه پیچ حرکتی دنده ذوزنقه‌ای (و یا دنده شانه‌ای اینولوتی) بوده و می‌تواند یک راهه، چند راهه وهمچنین چپ گرد و یا راست گرد انتخاب شود. گام این پیچ برابر گام چرخ حلزون مربوط بوده و بر مبنای مدول آن محاسبه می‌شود.

مقطع دندانه‌های چرخ حلزون شبیه مقطع دندانه‌های مهره ای میباشد که روی یک پیچ‌دنده ذوزنقه‌ای قرار گرفته باشد. لازم به تذکر است که زاویه تمایل دندانه‌های چرخ حلزون بایستی با زاویه گام پیچ حلزون مطابقت داشته باشد.

در دستگاه انتقال حرکت پیچ و چرخ حلزون، نیروی محوری بزرگی روی پیچ‌حلزون ایجاد می‌گردد که بایستی به کمک یاقاتان‌های محوری گرفته شود. .

واژگان فنی

Adjusting plate صفحه تنظیم

Acme دنده

Actuating cam بادامک

Actuating force نیروی عمل کننده

Actuator ( اهرم (ترمز دستی

Adapter هماهنگ کننده

Addendum سردنده

Addendum پای دنده

Adjusting cap کلاهک تنظیم

Adjusting disk دیسک تنظیم

Adjusting nut مهره تنظیم

Adjusting Screw پیچ تنظیم

کلاچ اصطکاکی پنوماتیکی

Air Actuated Friction Clutch

Alignment هم راستایی

Angle of action زاویه عمل

Approach حمله

Articulated mechanism مکانیزم مفصلی

Asbestos مقوای نسوز

Ball ساچمه

Ball bushing بوش ساچمه ای

کلاچ اطمینان ساچمه ای  فنری

Ball Spring over load release clutch

Band brake ترمز نواری

Bearing یاتاقان

Bearing life عمر یاتاقان

Bearing Types انواع یاتاقان

Belleville springs فنر بشقابی

Belt تسمه

Bevel gears چرخ دند ههای مخروطی

Block Brake ترمز کفشکی

Block Spring ( فنر لاستیکی (فنر بلوکی

Bolt مهره خور

Boot صندوق عقب

Boundary موزی

Brake ترمز

Brake band لنت ترمز

Brake block کفشک ترمز

Brake drum ( کاس هنمد (کاسه ترمز

Brake Fluid روغن ترمز

Brake Key کلید قطع و وصل

Brake lining لنت ترمز  لایه ترمز

Brake plate طبق ترمز

Brake pull cable سیم ترمز  کابل ترمز

Brake shoe کفشک ترمز

Brake sliding لغزش ترمز

Braking Disk صفحه ترمز

Caliper انبرک

بادامک

Cam follower پیرو بادامک

Cam mechanism مکانیزم بادامکى

Cap screw پیچ درپوش

Cast Iron چدن

Centrifugal clutch کلاچ گریز از مرکز

Chain زنجیر

Clearance لقی

Clearance circle دایره لقی

Clutch کلاچ

Cold forming سردکاری

Cold rolling نورد سرد

Compression Coupling کوپلینگ فشارى

Compression springs فنر فشاری

Cone brake ترمز مخروطى

Conical spring فنر مخروطی

Connecting rod میله رابط  میله اتصال

Contact seal آب بند (کاسه نمد) تماسى

Control System سیستم کنترل  دستگاه فرمان

Core مغزى

Crank لنگ

Crank shaper صفح هتراش

Cylindrical cams بادامک هاى استوانه اى

Direct Load بار مستقیم

Disk Brake ترمز صفحه ای

Disk cams بادامک هاى دیسکى

Disk clutch کلاچ دیسکى

Disk clutche کلاچ صفحه ای

Dowel پین بی سر

Drag link اتصال کششى

Drive shaft می لگاردان  میله محرک

Drive spring فنر محرک

Driven shaft محور متحرک

Driving shaft محور محرک

Drum cam بادامک استوانه اى

Elasticity کشسانی

Electromagnetic کلاچ اصطکاکى الکترومغناطیسى

riction clutch

Engine crankshaft می للنگ موتور

Extension springs فنرهای کششی

yebolt پیچ گوشواره اى  پیچ سرسوراخ

Eyebolt nuts مهر ههاى پیچ سرسوراخ

Failure خرابی

Falk coupling کوپلینگ فالک

Fatigue خستگی

Fatigue فرسایش  خستگى

Film Pressure فشار لایه

Finishhing پرداخ تکاری

Flange coupling کوپلینگ فلانچى

Flast تسمه

Flexibility انعطاف پذیری

Flexible coupling کوپلینگ قابل انعطاف

Flywheel فلایویل  چرخ لنگر

Follower پیرو بادامک

Friction اصطکاک

Friction clutch کلاچ اصطکاکى

Friction disk ( صفحه اصطکاک (صفحه کلاچ

Fundamentals اصول

gasket(Sealing) واشر آ ببندى

Gauge انداز هسنج

Gear چر خدنده

Gear clutch کلاچ دند هاى

head key Gib گوه یا خار سردار

Groover seal آ ببندى شیارى

Helical مارپیچ

Helical gears چرخ دنده مارپیچ

Helical spring فنر مارپیچى

Helical springs فنر مارپیچ

Herring bone چرخ دنده جناغی

Hobbing دنده زنی با فرز حلزونی

Holding power توان نگهداری

Housing محفظه  پوسته  بدنه دستگاه

Hub توپى  قسمت میانى چرخ

Hypoid gear چرخ دنده هیپوئید

Inner داخلى

nner Bearing یاتاقان داخل ى

nput Iink عضو محرک

Internal Shoe ترمز کفشکى داخلى

Jack بالابر

Joyce جک پیچی حلزون

Key خا ر

Labyrinth seal کاسه نمد (آب بندى ) مارپیچى

Lamella چند صفحه اى

Lang Lay تاب بلند

Lead screw پیچ راهنما

Leading surface سطوح راهنم ا

Lever اهرم  اهرمى

Line of action خط عمل

Link بازو عضو اتصال

Linkages میله هاى ارتباطى

type seal  Lip آب بند (کاسه نمد) لبه دار

Load بار

Lubrication روغنکارى

Magnetic Particle clutch کلاچ مغناطیسى

Material جنس

Mechanism مکانیزم

Milling فرزکاری

Module مدول

Motive Force نیروى محرک

Mounting Bolt پیچ نصب

disk clutch  Multiple کلاچ چندصفحه اى

contact seal Non نشت بند (کاسه نمد) غیرتماسى

کلاچ اصطکاکى روغنى

actuated friction clutch  Oil

Oil feeder روغن رسان

Oldham coupling کوپلینگ اولدهام

Outer Bearing یاتاقان بیرونى

Output link عضو محرک

Pawel detent ضامن، گیره

Performance عوامل کارکرد

Permanent coupling کوپلینگ ثابت

Pillow block بالشتک دو نیمه

Pin پین

Piston پیستون

Pitch circle دایره گام

Pitch diameter قطر گام

Pitch point نقطه گام

Pitch radius شعاع گام

Planar Mechanism مکانیزم صفحه اى

Press fit انطباق محکم

fit seal Press آب بندى (کاسه نمد) پرسى

Pressure plate صفحه فشاردهنده

Pressure spring فنر فشارى

Primary shear برش اولیه

Quick return mechanism مکانیزم با برگشت سریع

Radial cam ( بادامک شعاعى (صفحه اى

rake link مفصل ترمز

Rectilinear sliding pair جفت کشویى خطى

Regular Lay تاب منظم

Release Bearing بلبرینگ کف گرد

Resistance force نیروى مقاومت

Retainer حایل

Retaining ring خار فنری

Rigid coupling ( کوپلینگ صلب (سخت

Rise رشد

Rocker اسبک

Roller غلتکی

فنر لاستیکى از نوع فشارى

Rubber  block compression

فنر لاستیکى از نوع پیچشى

Rubber  block torsion spring

Safety clutch کلاچ اطمینان

Seal کاسه نمد نشت بند

Seal نشت بند

Sealing آب بندى

Sealing ring حلقه (رینگ ) آب بندى

Seam Welding جوش نواری

Secondary shear برش ثانویه

Section of rope مقطع طناب

Locking  Self خود قفل کن

acting clutch Self کلاچ اتوماتیک

Self energizing خود انرژى زا

Self locking خود قفل کنى

Shaping صفحه تراش

Shear Joints اتصال برشی

shear pin پین برشى

shoe and lining کفشک و لنت

disk clutch  Single کلاچ یک صفحه اى

runner keyway Sled جاخار سورتمه ای

Slide کشویى  لغزشى

crank mechanism  Slider مکانیزم لنگ  لغزنده

Snap ring خار حلقه ای

tight Snug راحت سفت شدن

Solid film فیلم جامد لایه جامد

Solid lubricant روان کننده جامد

Spacial mechanism مکانیزم فضایى

Spheric pair جفت کروى

Spindle محور

Spiral berel gears چرخ دنده های مخروطی مارپیچ

Splash shield پوشش شتک

Split muff coupling ( کوپلینگ پوسته اى (دوتکه اى

Spot Welding نقطه جوش

Spring فنر

Spring Materials جنس فنر

Spur gears چرخ دنده ساده

Stability پایداری

Steel فولاد

Steering Knuckle مفصل راهنما

Stiffness سفتى

Stud Wheel پیچ چرخ

Suin تشدید

Temperature دما

Thrust کف گرد

Toggle زانویى

Top land سطح سردنده

Torgue coefficient گشتاور پیچشی

Transition انتقال

Translation cams بادامک هاى انتقالى

Turboflex coupling کوپلینگ توربو فلکس

Turning pair hine لولا

Type of Gears انواع چرخ دنده

Unified رزوه های متحد

مفصل هاى اونیورسال  قفل چهارشاخ

Universal joints

Volute spring فنر پیچکی

Wear سایش

Welding symbols سمبول جوشکاری

Wheel چرخ

White Metal فلز سفید

Whole depth ارتفاع دنده

Wire سیم

Wire Rope طناب سیمى

woodruff key خار ناخنی

Worm Gear چرخ حلزون

asbestos  Woven پنبه نسوز

دریافت کتاب هیدرولیک وپنوماتیک (علی علیزاده)

از طریق

[e-mail]