rahrovansanat

گشتاور و نسبت تبدیل از مهم‌ترین عوامل در انتخاب گیربکس‌های صنعتی بوده و تأثیر مستقیمی روی عملکرد گیربکس و سایر دستگاه‌های وابسته به آن دارند. گشتاور نیروی چرخشی است که توسط بار در فاصله‌ای دور از مرکز چرخش اعمال می‌شود. به‌عنوان‌مثال در تصویر زیر، نیروی بار (F) به دنده‌ها اعمال می‌شود و چرخش یا گشتاور (T) با فاصله‌ای مشخص (L) در شفت اتفاق می‌افتد. باتوجه‌به اینکه نیرو بر حسب نیوتون و فاصله بر حسب میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود، گشتاور را بر حسب نیوتون متر بیان می‌کنند.

نسبت تبدیل گیربکس (نسبت دنده) نیز مشخص‌کننده میزان تغییرات دور ورودی از الکتروموتور در خروجی گیربکس صنعتی است؛ در واقع این نسبت مشخص می کند که شفت ورودی، چند دور باید بچرخد تا شفت خروجی یک دور بزند. گشتاور نامی گیربکس از حاصل ضرب نسبت تبدیل و گشتاور ورودی (الکتروموتور) محاسبه شده و نسبت تبدیل از تقسیم سرعت ورودی به خروجی بدست می آید.

اطلاعات مربوط به گشتاور و نسبت تبدیل را می‌توان از طریق پلاک خوانی گیربکس صنعتی یا مطالعه کاتالوگ آن‌ها به دست آورد؛ اما در مواردی که پلاک و کاتالوگ در دسترس نیست، می‌توانید با استفاده از روش‌هایی که در این مقاله می‌آید، این دو عامل را محاسبه کنید. از آن جایی که برای محاسبه گشتاور به نسبت دنده نیاز داریم، اولین قدم محاسبه نسبت تبدیل گیربکس است.

نسبت تبدیل گیربکس چیست؟
به نسبت دور ورودی به دور خروجی، نسبت دنده یا نسبت تبدیل گیربکس گفته می‌شود و با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

Ratio (i)=n1/n2

در فرمول بالا، n1 تعداد دور ورودی گیربکس بر دقیقه و n2 تعداد دور خروجی گیربکس بر دقیقه است. البته برای محاسبه نسبت تبدیل گیربکس، روش‌های دیگری نیز وجود دارد که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.

محاسبه نسبت تبدیل بر اساس تعداد دندانه‌ها
یکی از روش‌های محاسبه نسبت تبدیل، شمارش تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده‌های گیربکس است. اولین چرخ‌دنده «دنده محرک» نام دارد که به شفت الکتروموتور متصل می‌شود. سپس «دنده‌های واسط» و در نهایت «دنده تابع» قرار دارد که به شفت خروجی گیربکس متصل است. برای محاسبه نسبت تبدیل بر اساس تعداد دندانه‌ها باید از چرخ‌دنده متصل به شفت خروجی شروع کنید و نسبت تبدیل آن را با دنده واسطه قبلی به دست آورید؛

i= G2/G1

در این فرمول، G2 تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده تابع و G1 تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده محرک است؛ به یاد داشته باشید که هر دنده واسط، در واقع دنده محرک، چرخ‌دنده بعد از خود است. محاسبه نسبت دنده جفت دنده‌ها ادامه دهید تا به چرخ‌دنده محرک برسید. در نهایت همه نسبت‌های به دست آمده را در هم ضرب کنید تا نسبت دنده نهایی مشخص شود.

البته این روش محدودیت‌هایی نیز دارد:

به‌ عنوان‌ مثال در گیربکس هلیکال بعضی دنده‌ها روی یک محور بوده و با سرعت یکسانی نسبت به هم می‌چرخند؛ نسبت تبدیل این دنده‌ها یک بوده و نباید تعداد دندانه‌های آن‌ها را تقسیم کنید.
همچنین نسبت تبدیل گیربکس حلزونی را نمی‌توان از تقسیم تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده حلزونی به تعداد رزوه‌های ماردون محاسبه کرد؛ در این گیربکس‌ها نسبت دنده فقط از روش نسبت دور ورودی به خروجی به دست می‌آید.
تبدیل دور موتور به ‌سرعت خروجی گیربکس
برای تبدیل دور موتور به سرعت یا دور خروجی گیربکس، باید سرعت الکتروموتور و نسبت دنده گیربکس را داشته باشیم. سرعت خروجی گیربکس از تقسیم سرعت موتور بر نسبت دنده به دست می‌آید و بر حسب دور بر دقیقه بیان می‌شود.

محاسبه گشتاور گیربکس
گشتاور یکی از پارامترهای مهم در انتخاب گیربکس‌های صنعتی است و نشان‌دهنده نیروی چرخشی اعمال شده به شفت یا چرخ‌دنده است. گشتاور بر اساس نیوتون متر (Nm) بیان شده و به روش‌های مختلفی محاسبه می‌شود؛ ساده‌ترین راه برای محاسبه گشتاور گیربکس بر اساس فرمول زیر است:

گشتاور خروجی = گشتاور ورودی * نسبت تبدیل * راندمان گیربکس

به نسبت نیروهای ورودی به خروجی چرخ‌دنده‌ها، راندمان گیربکس گفته می‌شود و مقدار تقریبی آن باتوجه‌به نوع دنده در جدول زیر مشخص شده است.

منبع: https://www.kalasanati.com/%D8%A7%D8%AE%D8%A8%D8%A7%D8%B1-%D9%88-%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3/274/%D9%86%D8%AD%D9%88%D9%87-%D9%85%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D8%A8%D9%87-%DA%AF%D8%B4%D8%AA%D8%A7%D9%88%D8%B1-%D9%88-%D9%86%D8%B3%D8%A8%D8%AA-%D8%AA%D8%A8%D8%AF%DB%8C%D9%84-%D8%AF%D8%B1-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3-%D8%B5%D9%86%D8%B9%D8%AA%DB%8C

V

گشتاور و نسبت تبدیل از مهم‌ترین عوامل در انتخاب گیربکس‌های صنعتی بوده و تأثیر مستقیمی روی عملکرد گیربکس و سایر دستگاه‌های وابسته به آن دارند. گشتاور نیروی چرخشی است که توسط بار در فاصله‌ای دور از مرکز چرخش اعمال می‌شود. به‌عنوان‌مثال در تصویر زیر، نیروی بار (F) به دنده‌ها اعمال می‌شود و چرخش یا گشتاور (T) با فاصله‌ای مشخص (L) در شفت اتفاق می‌افتد. باتوجه‌به اینکه نیرو بر حسب نیوتون و فاصله بر حسب میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود، گشتاور را بر حسب نیوتون متر بیان می‌کنند.

نسبت تبدیل گیربکس (نسبت دنده) نیز مشخص‌کننده میزان تغییرات دور ورودی از الکتروموتور در خروجی گیربکس صنعتی است؛ در واقع این نسبت مشخص می کند که شفت ورودی، چند دور باید بچرخد تا شفت خروجی یک دور بزند. گشتاور نامی گیربکس از حاصل ضرب نسبت تبدیل و گشتاور ورودی (الکتروموتور) محاسبه شده و نسبت تبدیل از تقسیم سرعت ورودی به خروجی بدست می آید.

اطلاعات مربوط به گشتاور و نسبت تبدیل را می‌توان از طریق پلاک خوانی گیربکس صنعتی یا مطالعه کاتالوگ آن‌ها به دست آورد؛ اما در مواردی که پلاک و کاتالوگ در دسترس نیست، می‌توانید با استفاده از روش‌هایی که در این مقاله می‌آید، این دو عامل را محاسبه کنید. از آن جایی که برای محاسبه گشتاور به نسبت دنده نیاز داریم، اولین قدم محاسبه نسبت تبدیل گیربکس است.

نسبت تبدیل گیربکس چیست؟
به نسبت دور ورودی به دور خروجی، نسبت دنده یا نسبت تبدیل گیربکس گفته می‌شود و با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

Ratio (i)=n1/n2

در فرمول بالا، n1 تعداد دور ورودی گیربکس بر دقیقه و n2 تعداد دور خروجی گیربکس بر دقیقه است. البته برای محاسبه نسبت تبدیل گیربکس، روش‌های دیگری نیز وجود دارد که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.

محاسبه نسبت تبدیل بر اساس تعداد دندانه‌ها
یکی از روش‌های محاسبه نسبت تبدیل، شمارش تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده‌های گیربکس است. اولین چرخ‌دنده «دنده محرک» نام دارد که به شفت الکتروموتور متصل می‌شود. سپس «دنده‌های واسط» و در نهایت «دنده تابع» قرار دارد که به شفت خروجی گیربکس متصل است. برای محاسبه نسبت تبدیل بر اساس تعداد دندانه‌ها باید از چرخ‌دنده متصل به شفت خروجی شروع کنید و نسبت تبدیل آن را با دنده واسطه قبلی به دست آورید؛

i= G2/G1

در این فرمول، G2 تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده تابع و G1 تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده محرک است؛ به یاد داشته باشید که هر دنده واسط، در واقع دنده محرک، چرخ‌دنده بعد از خود است. محاسبه نسبت دنده جفت دنده‌ها ادامه دهید تا به چرخ‌دنده محرک برسید. در نهایت همه نسبت‌های به دست آمده را در هم ضرب کنید تا نسبت دنده نهایی مشخص شود.

البته این روش محدودیت‌هایی نیز دارد:

به‌ عنوان‌ مثال در گیربکس هلیکال بعضی دنده‌ها روی یک محور بوده و با سرعت یکسانی نسبت به هم می‌چرخند؛ نسبت تبدیل این دنده‌ها یک بوده و نباید تعداد دندانه‌های آن‌ها را تقسیم کنید.
همچنین نسبت تبدیل گیربکس حلزونی را نمی‌توان از تقسیم تعداد دندانه‌های چرخ‌دنده حلزونی به تعداد رزوه‌های ماردون محاسبه کرد؛ در این گیربکس‌ها نسبت دنده فقط از روش نسبت دور ورودی به خروجی به دست می‌آید.
تبدیل دور موتور به ‌سرعت خروجی گیربکس
برای تبدیل دور موتور به سرعت یا دور خروجی گیربکس، باید سرعت الکتروموتور و نسبت دنده گیربکس را داشته باشیم. سرعت خروجی گیربکس از تقسیم سرعت موتور بر نسبت دنده به دست می‌آید و بر حسب دور بر دقیقه بیان می‌شود.

محاسبه گشتاور گیربکس
گشتاور یکی از پارامترهای مهم در انتخاب گیربکس‌های صنعتی است و نشان‌دهنده نیروی چرخشی اعمال شده به شفت یا چرخ‌دنده است. گشتاور بر اساس نیوتون متر (Nm) بیان شده و به روش‌های مختلفی محاسبه می‌شود؛ ساده‌ترین راه برای محاسبه گشتاور گیربکس بر اساس فرمول زیر است:

گشتاور خروجی = گشتاور ورودی * نسبت تبدیل * راندمان گیربکس

به نسبت نیروهای ورودی به خروجی چرخ‌دنده‌ها، راندمان گیربکس گفته می‌شود و مقدار تقریبی آن باتوجه‌به نوع دنده در جدول زیر مشخص شده است.

منبع: https://www.kalasanati.com/%D8%A7%D8%AE%D8%A8%D8%A7%D8%B1-%D9%88-%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3/274/%D9%86%D8%AD%D9%88%D9%87-%D9%85%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D8%A8%D9%87-%DA%AF%D8%B4%D8%AA%D8%A7%D9%88%D8%B1-%D9%88-%D9%86%D8%B3%D8%A8%D8%AA-%D8%AA%D8%A8%D8%AF%DB%8C%D9%84-%D8%AF%D8%B1-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3-%D8%B5%D9%86%D8%B9%D8%AA%DB%8C

V