EN
AR
FI
NL
DA
CS
PT
PL
NO
KO
JA
IT
HI
EL
FR
DE
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
SK
UK
VI
HU
TH
FA
MS
HA
KM
LO
NE
PA
YO
MY
KK
SI
KY
مقدمهای کوتاه بر اصلاح پروفایل چرخدنده
Time : 2025-11-14
اصلاح پروفایل دنده به تغییر عمدی و جزئی پروفایل نظری دندانه حلزونی (یا سایر پروفایلهای دندانه) در چرخدندهها اشاره دارد تا اشکال غیرایدهآل حلزونی ایجاد شود. به عنوان یک روش بهینهسازی مهم در طراحی چرخدنده، هدف اصلی آن اصلاح خطاها نیست، بلکه جبران انحرافات، بهبود شرایط جفتشدن و ارتقای عملکرد کلی سیستم انتقال قدرت چرخدنده است.
الف. چرا اصلاح پروفایل دنده ضروری است؟ (اهداف و ضرورتها)
از نظر تئوری، دو دندهٔ کامل ایولوت میتوانند در شرایط نصب ایدهآل و بدون بار بهصورت همواره با یکدیگر درگیر شوند. با این حال، در کاربردهای عملی، عوامل زیر میتوانند منجر به مشکلات عملیاتی شوند:
- تغییر شکل الاستیک : در هنگام انتقال توان، تغییر شکل کشسان جزئی در دندانههای چرخدنده، محورها و یاتاقانها رخ میدهد. این امر باعث میشود ریشهٔ دندانهٔ چرخدندهٔ محرک به داخل نوک دندانهٔ چرخدندهٔ متحرک 'حفره' ایجاد کند (پدیدهای معروف به 'تداخل') که منجر به برخورد، ارتعاش و سر و صدا میشود.
- خطاهای ساخت و نصب : خود چرخدندهها دارای خطاهای جزئی در گام و انحراف در پروفایل دندانه هستند. در هنگام نصب، ممکن است خطاهایی در فاصلهٔ مرکزی و عدم ترازی محورها وجود داشته باشد. این خطاها حالت ایدهآل درگیری را مختل میکنند.
- چرخش حرارتی : گرمای تولید شده در حین کار سیستم، باعث انبساط حرارتی جعبه دنده و چرخدندهها شده و شرایط اولیهٔ درگیری را تغییر میدهد.
در صورت عدم اقدام مناسب، عوامل فوق به پیامدهای زیر منجر خواهند شد:
- تماس لبه نوک دندانه : تشدید برخورد در هنگام درگیری.
- تمرکز تنش : تنش تماس بسیار بالا در نوک دندانهها و ریشهها.
- افزایش ارتعاش و سر و صدا : کاهش پایداری و راحتی انتقال قدرت.
- کارایی کمتر : تلفات انرژی ناشی از اصطکاک و ضربههای اضافی.
اصلاح پروفیل دنده بهدقت طراحی شده است تا بتواند اثرات نامطلوب پیشبینیشده را جبران کند. این اصلاح به دندهها امکان میدهد تا تحت بارهای واقعی کار و شرایط محیطی، به شرایط خمش تقریباً ایدهآل دست یابند.
II. انواع اصلی اصلاح
اصلاح دنده عمدتاً به دو دسته تقسیم میشود: تغییر پروفیل دندانه و تغییر ردیف دندانه .
-
اصلاح پروفیل دندانه - اصلاح در راستای ارتفاع دندانه
این کار شامل تغییر شکل پروفیل دندانه در صفحه انتهایی عمود بر محور چرخدنده است. انواع اصلی آن عبارتند از:
- تخفیف نوک دندانه : رایجترین روش اصلاح پروفیل دندانه، که شامل کمی باریککردن بخشی از پروفیل دندانه در ناحیه نوک دندانه میشود. هدف آن جبران خطاهای گام پایه و تغییر شکل دندانه چرخدنده، جلوگیری از تماس لبه نوک دندانه و برخورد هنگام ورود و خروج دندانهها به چگالش، و تضمین انتقال نرم است.
- تخفیف ریشه : باریککردن ناحیه ریشه چرخدنده در قسمتی که با نوک دندانه چرخدنده متصل درگیر میشود. هدف آن جلوگیری از تداخل بین نوک دندانه چرخدنده مقابل و ریشه چرخدنده فعلی است و انتقال نرم در هنگام چگالش را تسهیل میکند.
- اصلاح گنبدی : شکلدادن به پروفیل دندانه به صورت اندکی طبلی شکل با برجستگی در قسمت میانی. هدف آن جبران بارگذاری-eccentric چرخدنده و خطاهای نصب است، به گونهای که بار بهتر در مرکز سطح دندانه متمرکز شود و از تمرکز تنش در لبهها جلوگیری شود.
-
اصلاح ردپای دندانه - اصلاح در امتداد عرض دندانه
این اصطلاح به تغییر شکل سطح دندانه در جهت موازی با محور چرخدنده اشاره دارد. انواع اصلی آن شامل:
- پسبرداری دندانه : کاهش مناسب ضخامت دو انتهای دندانه چرخدنده در راستای مسیر دندانه. هدف از آن جبران تغییر شکل محور و جعبه دنده و همچنین خطاهای پیچشی چرخدنده است، تا از تمرکز تنش در انتهای دندانه جلوگیری شود و توزیع بار روی سطح دندانه بهبود یابد.
- اصلاح قوسی دندانه : شکلدهی سطح دندانه بهصورت اندکی طبلی شکل در امتداد عرض دندانه (برآمدگی در وسط و پایینتر بودن در دو انتها). این روش که موثرترین روش اصلاح مسیر دندانه محسوب میشود، قادر است بارهای نامتعادل ناشی از پیچش محور و عدم ترازی نصب را بهخوبی جبران کند، الگوی تماس را در مرکز سطح دندانه متمرکز نماید و ظرفیت باربری و عمر مفید چرخدنده را افزایش دهد.
III. نحوه انجام اصلاح پروفیل چرخدنده؟ (روشهای ساخت)
اصلاح پروفایل دنده معمولاً در حین فرآیند ماشینکاری دقیق دندهها انجام میشود که روشهای اصلی آن به شرح زیر است:
- سنگزنی دنده اصلاحشده : دقیقترین و متداولترین روش. در دستگاه سنگزنی دنده با کنترل عددی (CNC)، مسیر حرکت چرخ سنگ از طریق برنامهریزی نرمافزاری کنترل میشود تا پروفایل دندانه مورد نیاز بهطور مستقیم سنگزنی شود. این روش، روش ترجیحی برای دستیابی به اصلاحات پیچیده (مانند دندانههای گردشده) است.
- برقلاویز کردن دنده اصلاحشده : برای دندههایی با سطح نرم، میتوان از مته برقلاویز اصلاحشده برای برقلاویز کردن استفاده کرد تا مقدار اصلاح به سطح دندانه دنده منتقل شود.
- صیقل دنده اصلاحشده : از لحاظ اصل کار مشابه برقلاویز کردن دنده است، از چرخ صیقل اصلاحشده برای پرداخت دندههای عملیاتدیده استفاده میشود. این روش نه تنها کیفیت سطح را بهبود میبخشد، بلکه درجهای از اصلاح را نیز به دست میآورد.
نتیجهگیری
اصلاح پروفایل دنده یکی از فناوریهای هستهای در طراحی دندههای پیشرفته مدرن است. با تغییر از رویکرد "سازگاری منفعلانه با خطاهای ساخت" به "جبران فعال و پیشگیرانه خطاها"، این روش از طریق تغییرات جزئی و قابل پیشبینی در شکل دنده، بهطور چشمگیری پایداری، قابلیت اطمینان، ظرفیت باربری و عمر مفید سیستم انتقال قدرت دنده را افزایش میدهد و همزمان لرزش و سر و صدا را بهطور مؤثر کاهش میدهد. برای سیستمهای انتقال قدرت دنده که نیازمند سرعت بالا، بار سنگین و دقت زیاد هستند، انجام یک اصلاح مناسب پروفایl دنده یک مرحله ضروری و بیگزیر محسوب میشود.
