دسته: گیربکس

در مورد دنده معکوس می توان گفت: که یک چرخدنده اضافه وجود دارد. ولی همچنین می توان افزود: عملکرد کلی دنده معکوس شبیه سایر دنده ها می باشد. در قسمتی از گیربکس بجای دو چرخدنده، سه چرخدنده موجود است، چرخدنده ای روی محور هرزگرد، چرخدنده ای روی محور خروجی و چرخدنده کوچکتری بین آنها که چرخدنده هرزگرد یا idler gear نامیده می شود. وجود این چرخدنده اضافی در گیربکس سبب می شود که آخرین چرخدنده حلزونی محور خروجی در جهت مخالف سایر چرخدنده ها بچرخد (این چرخدنده میانی تاثیری در نسبت دنده نهایی ندارد). اساس درگیری دنده عقب درست مانند بقیه است – یک dog gear بوسیله کلیدهای انشعاب جابجا شده و درگیر می شود. از آنجا که چرخدنده معکوس، در جهت مخالف می چرخد هنگامیکه کلاچ رها شود، شفت خروج از گیربکس، معکوس خواهد چرخید.

نکاتی که برای نصب الکتروگیربکس باید رعایت نمود:

گیربکس باید به یک پایه صلب پیچ شود تا ارتعاش نداشته باشد. اگر احتمال ضربه، بار بیش از حد یا گریپاژ وجود داشته باشد از کوپلینگ های هیدرولیکی ، محدود کننده های گشتاور نیرو ، کلاج و . . . استفاده شود. برای رنگ زدن گیربکس کاسه نمدها پوشانده شده تا از خراب شدن آنها جلوگیری شود.

تلورانس ماشین کاری هر نوع دنده، چرخ زنجیر یا پولی که روی محورهای ورودی و خروجی نصب میشود باید H7 ISO باشد.برای جلوگیری از اکسیده شدن و گریپاژ قطعات قبل از نصب سطوح مورد تماس شده باشد و گریسکاری انجام شود.

سوراخ محور گیربکس ها دارای تلورانس H7 است، تمام محورهایی که به آن وصل می شوند معمولا با H7 ماشین کاری می باشد.وقتی گیربکس را با گریس ترکیبی روغن کاری کرده باشید نیاز به نگهداری بعدی نیست. اما وقتی روغن معدنی استفاده می شود توصیه می شود؛ روغن را پس از ۵۰۰ الی ۱۰۰۰ ساعت کار اولیه تعویض کرده و بهتر است داخل گیربکس را شستشو دهید. همچنین باید در فواصل زمانی منظم، سطح روغن را بازرسی و روغن را پس از ۴۰۰۰ ساعت کار تعویض نمایید. اگر از روغن ترکیبی استفاده کرده اید باید آن را پس از ۸۰۰۰ ساعت کار تعویض کنید.

در انتخاب یک الکتروگیربکس به چه نکاتی توجه کنید؟

• توان ورودی: منظور قدرت الکتروموتور با واحد اسب بخار یا کیلو وات
• دور ورودی: دور چرخش شافت الکتروموتور در دقیقه
• دور خروجی: دور چرخش شافت خروجی گیربکس در دقیقه 
• اندازه گشتاور خروجی: معمولاً بر حسب واحد نیوتن متر سنجیده می شود.
• نسبت تبدیل: از تقسیم عدد دور خروجی بر عدد دور ورودی بدست می آید.

محاسن الکتروگیربکس کاهنده

– الکتروگیربکس کاهنده دور الکتروموتور را نسبت به ( I ) گیربکس تغییر می دهد.
– بهره دهی مطمئن و بدون ایراد
– استفاده و نصب آسان
– ابعاد مناسب و کوچک
– راندمان بالا
– جایگزین بسیار مفید برای مبدل های سرعت مانند (زنجیر، جعبه دنده های باز، تسمه و قرقره) که بسیار حجیم اند.
لذا در طراحی و ساخت تجهیزات خطوط انتقال و جابجایی و تغییر مواد،کاربرد شایانی دارند.

گیربکس و چرخ دنده های ساده در آن به دلیل ساخت آسانشان ارزان هستند و به همین دلیل کاربرد زیادی در صنعت دارند. برای مثال در ساعت های کوکی و اتوماتیک ،ماشین لباس شویی ،پنکه و نمونه اینها کاربرد دارند.

این نوع چرخ دنده ها در گیربکس، ساده ترین مکانیزم چرخ دنده ها را دارند، دارای دندانه های مستقیمی می باشند و با محور چرخ دنده در حالت موازی قرار گرفته اند. برای کاهش سرعت و افزایش قدرت، در بسیاری از مواقع تعداد زیادی از آنها را کنار هم قرار می دهند. روی محورهای موازی جهت حرکت یکی از آنها ، خلاف جهت حرکت دیگری است. اگر بخواهند دو چرخ دنده درگیر در یک جهت حرکت کنند بین آنها چرخ دنده سومی را قرار می دهند تا جهت حرکت ورود و خروج یکی شود. به چرخ دنده های ساده  چرخ دنده های مارپیچ ،جناغی و پیشانی نیز می گویند.

 بزرگ ترین عیب آنها سرو صدای زیاد است. هر بار که دندانه یک چرخ دنده به چرخ روبرو می رسد ، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می شود ، و زمانی که تعداد زیادی از این دندانه ها به هم برسند ،صدا بیشتر می شود ، تا جایی که حتی در دراز مدت ، این برخورد ها باعث شکستن دندانه ها می شوند.

گیربکس های دستی که به عنوان جعبه‌دنده‌های استاندارد نیز شناخته می‌شوند، عملیات انتقال گشتاور خروجی موتور به چرخ‌ها را، توسط مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها انجام می‌دهند، که روی دو میله (شَفت) ورودی و خروجی قرار دارند. گیربکس دستی، (به انگلیسی: Manual transmission) جعبه دنده دستی یا گیربکس دنده‌ای می باشد.

کلاچ مورد استفاده در گیربکس دستی، از نوع خشک بوده و معمولا عملیات انتقال قدرت، توسط پدال کلاچ پایی یا دسته دنده دستی، انجام می شود.

گیربکس های دستی، در مجموع به سه نوع: ۴دنده، ۵دنده و ۶دنده تقسیم می‌شوند. جعبه دنده های ۴ دنده دستی قبلا در خودروی‌های دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ میلادی استفاده می‌شدند و در حال حاضر در صنعت خودروسازی، عملأ منسوخ شده‌ هستند. چعبه دنده های ۵ و ۶ دنده دستی، در حال حاضر بیشترین کاربرد را در میان اتومبیل‌های استاندارد دارای گیربکس دستی، دارا هستند.

سایر گونه‌های گیربکس، شامل: گیربکس نیمه خودکار، جعبه‌دنده خودکار، گیربکس دنده متغیر پیوسته و مانوماتیک (تک‌واژ چندوجهی از ترکیب دستی و اتوماتیک) می‌باشد.

اجزای داخلی گیربکس

به طور کلی گیربکس یا جعبه دنده به دستگاهی اطلاق می شود که داری اجزای داخلی زیر باشد:

•  شفت ورودی ( خروجی از کلاچ )
•  شفت خروجی ( تمام دنده ها به طور هرز روی آن قرار دارند )
•  برنجی ( هم دور کننده دور دو چرخ دنده برای تعویض دنده )
• توپی ( کشویی روی آن حرکت رفت و بگشتی میکند )
• کشویی ( به دنده ها قفل می شود و موجب تعویض دنده می شود )
• ماهک ( حرکت دسته دنده را به کشویی می دهد )
• محور زیر ( محوری است که دنده ها روی آن پرس شده اند )
•  چرخ دنده های ۱ و ۲ و ۳ ( دنده ۴ چرخ دنده ندارد )
•  برنجی ( هم دور کننده دور دو چرخ دنده برای تعویض دنده )

قدرت پس از ورود به گیربکس توسط شفت زیر به محور اصلی انتقال میابد در این موقع هر دنده ای که با کشویی مربوطه خود قفل باشد قدرت خود را از جعبه دنده خارج می کند . روغن مورد استفاده جعبه دنده های معمولی واسکازین نام دارد و غلظتی به مراتب بالاتر از سایر روغن های اتومبیل دارد ( حدود ۸۰ تا ۹۰ ).

وظایف گیربکس

1.  امکان حرکت معکوس برای خودرو
2.  تبدیل گشتاور برای حالت های مختلف
3. امکان درجا کار کردن موتور

گیربکس دور خروجی کلاچ را گرفته و آن را تغییر میدهد ( گشتاور را زیاد یا دور را کم می کند ).

اگر یک عضو از مجموعه خورشیدی گیربکس ثابت شود و عضو دیگر گردش کند، حاصل کار افزایش سرعت، کاهش گشتاور و یا کاهش سرعت و حرکت معکوس خواهد بود . نتیجه کار بستگی به این دارد که کدام عضو ثابت بماند و یا کدام عضو بچرخد ، در این رابطه موارد زیر را بررسی می کنیم.

۱- کاهش سرعت : اگر چرخ دنده رینگی بچرخد و خورشیدی در گیربکس ثابت باشد، قفسه آهسته تر می شود این حالت دنده دو است .

۲- افزایش سرعت ۱ : اگر خورشیدی ثابت بماند و قفسه در گیربکس بچرخد نتیجه افزایش سرعت خواهد بود.

۳- افزایش سرعت ۲ : اگر رینگی ثابت شود و قفسه بچرخد نتیجتا خورشیدی سریع تر از قفسه می چرخد و حاصل افزایش سرعت است .

۴- انتقال مستقیم : اگر دو عضو به هم قفل شوند و یا با سرعت مساوی گردش کنند مجموعه چرخ دنده های خورشیدی به صورت یک واحد عمل می کنند و نسبت دور ۱:۱ می شود .

۵- دنده عقب : اگر قفسه ثابت باشد ، خورشیدی بچرخد ، هرز گردها ، هرز می شوند و رینگی را در جهت عکس در گیربکس می چرخاند .

۷- خلاص : وقتی هیچ کلاچی درگیر نباشد و هیچ بست و یا قفل کننده ای (باند) درگیر نباشد و هیچ باری بر موتور وارد نمی شود . حالت استارت است.

گیربکس های اتوماتیک در گذشته با استفاده از دنده های کنار فرمان و میان کنسولی، عملکرد راننده را در پروسه تعویض دنده تنها به  D (حرکت)، N (خلاص)، R (عقب)و P (پارک) محدود می کردند،  اما گیربکس منومتیک با اهرم های تعویض دنده در پشت غربیلک فرمان (Paddle Shiftres) و دسته دنده های مخصوص این سیستم، همچنان فرصت کم و زیاد کردن دنده ها را برای راننده فراهم کرده است. “منومتیک” (manumatic) ترکیبی از دو کلمه دستی و اتوماتیک است و به گیربکس هایی اطلاق می شود که پروسه تعویض دنده را برای رانندگان بسیار راحت کرده است. 

شرکت های خودروسازی هرکدام نامی برای گیربکس منومتیک ابداعی خود انتخاب کرده اند، نام هایی مانند “تیپ ترونیک (Tiptronic)، گیرترونیک (Geartronic)، تاچ ترونیک (touchtronic)، اسپرت ترونیک (Sporttronic) و دستی بدون کلاچ (clutchless-manual). برخی از جعبه دنده های منومتیک و نیمه اتوماتیک اجازه کنترل تعویض دنده ها را کاملاً به راننده می دهند؛ در حالی که بیشتر آن ها با تعویض دنده  در دور موتور پایین یا دور موتور بالا و براساس مکان پدال گاز، در این پروسه مداخله می کنند و به صورت اتوماتیک دنده ها را عوض می کنند. جعبه دنده های منومتیک و بیشتر جعبه دنده های نیمه اتوماتیک می توانند همانند یک جعبه دنده اتوماتیک عمل کنند و اجازه دهند که سیستم کامپیوتری نسبت به تعویض دنده ها اقدام کند. در واقع باید اذعان داشت که با اختراع گیربکس های منومتیک، راننده ها دیگر نیازی به کسب مهارت برای کار با دو پدال گاز و کلاچ نخواهند داشت و درگیر پروسه تعویض دنده ها نمی شوند.

گیربکس دستی Sliding Mesh در واقع شامل دو ردیف شفت می باشند :  شفتی که از طرف کلاچ می آید و خود شامل دو قسمت است؛ یکی که کاملاً ثابت می باشد و در واقع محور ورودی است بنام محور اصلی ( primary shaft ) و شفت دیگری که در امتداد آن اما بصورت جداگانه و متحرک قرار دارد و بنام splined mainshaft خوانده می شود و عمل تعویض دنده نیز با جابجایی این شفت صورت می پذیرد.

می توان گفت: این نوع جعبه دنده ها ازقدیمی ترین و ساده ترین انواع گیربکس ها می باشند که درگیری دنده ها در آنها توسط جابجا کردن دنده ها می باشد.

 شفتی پایینی که بنام محور ثانویه (lay shaft) خوانده می شود و بسته به نوع گیربکس یا جعبه دنده، تعدادی دنده بر روی آن قرار می گیرد. این شفت توسط درگیری بین دو دنده به طور دائم در ارتباط با محور اصلی است.

هنگامی که گشتاور از طریق درگیری یک جفت دنده از محور اصلی به محور ثانویه منتقل می شود، با توجه به نسبت تعداد دنده ها یک کاهش دور در آن ایجاد می شود. حاصلضرب این کاهش دور در کاهش دور ناشی از درگیری دو چرخ دنده نهایی،نسبت کاهش دور اصلی ناشی از یک دنده خاص را به ما می دهد.

در گیربکس دستی Synchromesh نیز همانند حالت Constant Mesh دنده های روی شفت اصلی با دنده مربوطه روی شفت ثانویه در حالت درگیری دائم هستند. دنده های روی شفت ثانویه روی محور ثابت و دنده های روی شفت اصلی توانایی گردش آزادانه حول محور خود را دارند. از این لحاظ نیز، این نوع گیربکس همانند جعبه دنده های constant mesh هستند، اما نکته ای که در اینجا وجود دارد استفاده از سیستم  هم سرعت کننده (synchronizer) در گیربکس دستی Synchromesh می باشد که در این حالت لزوم گیربکس به double declutching را از میان می برد. با استفاده از این سیستم هم سرعت کننده در گیربکس دستی Synchromesh ، عمل تعویض دنده براحتی و بدون سروصدای ناشی از بهم خوردن دنده ها صورت خواهد گرفت. 

اگر گیربکس در وضعیت خلاص باشد توان انتقال نمی دهد. در این حالت هیچ یک از چرخدنده های روی محور خروجی به آن قفل نمی شوند. در هنگام تعویض دنده، چرخدنده ها با عمل کشویی به محور قفل می شوند. خود کشوییها نیز توسط هزار خار به محور خروجی متصلند و با آن می چرخند. ماهک روی کشویی در شیارهای غلاف کشویی جفت می شود. وقتی راننده دسته دنده را جابجا می کند، این حرکت از طریق میله بندی به ماهک روی کشویی منتقل می شود. ماهک، غلاف کشویی را به حرکت در می آورد و غلاف چرخدنده مورد نظر را روی محور قفل می کند. به کمک کشویی می توان کاری کرد که چرخدنده ها و غلافهای کشویی در حوالی زمانی که باید با هم درگیر شوند، با سرعت برابر بچرخند. وقتی این سرعتها با هم برابر باشند، چرخدنده ها به نرمی درگیر می شوند. کشوییها، مخروطهای هماهنگ کننده ای روی چرخدنده ها و نیز روی دنده برنجی دارد که در واقع کار یک کلاچ کوچک را انجام می دهند. مغزی کشویی با هزار خار به محور خروجی جعبه دنده متصل است. غلاف کشویی روی مغزی کشویی جفت می شود.

شکل بالا شکل یک دنده به همراه اجزای هم سرعت کننده مربوط به آن را نشان می دهد. عمل همسان سازی سرعت طی سه مرحله صورت می گیرد: وقتی دنده عوض می کنیم، غلاف کشویی به طرف چرخدنده مورد نظر می رود. این غلاف روی خارهای مغزی کشویی می لغزد و خارهایی را با خود جابجا می کند. این خارها نیز به دنده برنجی نیرو وارد می کنند و آن را  به طرف چرخدنده مورد نظرمی رانند، در نتیجه سطح مخروطی دنده برنجی با سطح مخروطی چرخدنده تماس پیدا می کند. اصطکاک بین آنها سبب یکسان شدن سرعت و هماهنگی در چرخششان می شود. وقتی دنده های خارجی دنده برنجی و چرخدنده با یک سرعت می چرخند، غلاف کشویی روی آنها می لغزد. درنتیجه چرخدنده به محور قفل و تعویض دنده انجام می شود. توان از این چرخدنده از طریق غلاف کشویی و مغزی کشویی به محور منتقل می شود.

شکل بالا عمل سیستم همسرعت کننده را نشان می دهد. سالها پیش گیربکس های دستی چهار دنده بودند و دسته دنده درکف اتاق قرار داشت، جاییکه راننده براحتی به آن دسترسی داشت. انتهای گیربکس به مکانیسم تعویض دنده متصل می شد. پس از آن دسته دنده را به لوله فرمان منتقل کردند، جاییکه بیشتر در دسترس راننده بود. بااین تغییر جای پاها در صندلی جلو نیز وسیعتر شد. امروزه دسته دنده دوباره درکف اتاق نصب می شود.درواقع اغلب اوقات دسته دنده بخشی از کنسول میانی است.برای اتصال دسته دنده به گیربکس از میله بندیهای با آرایش مختلف استفاده شده است. طرز کار تمام این میله بندیها اساساً یکی است. برای عوض کردن دنده باید دو حرکت به دسته دنده اعمال کرد. در اولین حرکت ماهک روی کشویی و کشویی مربوط به چرخدنده مورد نظر انتخاب می شود. حرکت دوم سبب می شود که ماهک رویکشویی، غلاف کشویی را به حرکت در آورد. در نتیجه حرکت اخیر، چرخدنده مورد نظر به محور اصلی قفل می شود.