فاصله میان پروفیل دودنده ای که با یکدیگر در حال درگیری باشند را لقی می گویند که اگر در گیربکس صنعتی دو چرخ دنده در حالت تحت بار باشند لقی را لقی تحت بار و اگر دو چرخ دنده درگیر با هم بدون بار باشند لقی را لقی بدون بار می گویند. اگر صرفا لقی مطلق دو چرخ دنده اندازه گیری شود لقی استاتیک و اگر نمودار خطای انتقال رسم شود، لقی را لقی دینامیک می گویند.
تست لقی در گیربکس صنعتی
معمولا تولید چرخ دنده ها به صورت طبیعی با یک لقی مجاز است که این لقی تابع شرایط کاری و ماشین کاری می باشد. برای تولید مقدار تقریبی لقی در چرخ دنده های ساده و هلیکال ابتدا ضخامت دندانه کاهش می یابد سپس با فرورفتگی ابزار هاب در ماشین کاری چرخ دنده در حالت تئوریکی فاصله محوری محاسبه شده و به اندازه لقی مورد نظر تغییر خواهد کرد.
عوامل لقی در گیربکس
پارامترهایی وجود دارد که لقی در گیربکس صنعتی تابع آنهاست یا به آنها بستگی دارد؛ اولین پارامتر فضای مورد نیاز برای روغن است .
دومین پارامتر تفاوت انقباض دو چرخ دنده، خطا در ماشین کاری دنده که شامل لنگ بودن دو چرخ دنده، خطای لید، پروفیل،گام ،ضخامت چرخ دنده، زاویه هلیکس و فاصله محوری میان دو چرخ دنده که برای اینکه لقی کمتر شود باید ماشین کاری چرخ دنده افزایش یابد .
سومین پارامتر شرایط کاری مثل برگشت های مکرر در بارهایی که بیش از باری است که می تواند به کار گرفته شود و پارامتر چهارم و آخر هزینه تمام شده می باشد چرا که با کاهش هزینه دقت و هزینه تولید افزایش پیدا می کند.
محاسبه لقی در گیربکس صنعتی
از آنجایی که تمامی مصرف کنندگان کالای صنعتی پس از اینکه پارامتر های تاثیرگذار در دستگاه های مورد نظر خود، قطعات و مجموعه های مورد نیاز را انتخاب کردند اقدام به سفارش و تهیه آنها می نمایند.
بنابراین حائز اهمیت است که آنها اطلاعات کافی و دقیقی از خروجی مجموعه و محاسبه پارامترهای آن ، داشته باشند. یکی از محصولات صنعتی که انواع مختلفی دارد گیربکس صنعتی است که برای تولید آن پارامترهای مختلفی مد نظر سازندگان و طراحان آن قرار می گیرد.
مهم ترین پارامتری که برای تولید گیربکس مورد توجه قرار می گیرد لقی بین چرخ دنده ها است چنانکه اگر لقی بین چرخ دنده ها مناسب نباشد گیربکس تولید شده یا در حالت قفل قرار می گیرد یا اینکه لقی آن بسیار زیاد خواهد بود.
با توجه به اهمیت لقی در تولید گیربکس صنعتی محاسبه و چگونگی به دست آوردن لقی مناسب در گیربکس ها با علم و توجه به کاربرد آنها در تولید گیربکس مطلوب از مهم ترین دغدغه ها و مشغله های تولید کنندگان و طراحان گیربکس می باشد.
علاوه بر تعریفی که قبلا از عبارت لقی ارائه کردیم برای این کلمه تعریف جامعی نیز وجود دارد ، این تعریف می گوید لقی فاصله بین دو چرخ دنده در هنگام درگیری است که ناشی از تلرانس ضخامت دندانه ها می باشد.
پارامتر مهم در لقی گیربکس
همانطور که می دانیم برای ایجاد لقی در یک گیربکس عوامل متعددی نقش دارند اما مسئله مهم این است که لقی کل گیربکس صنعتی از مجموع لقی های سایر اجزای آن به دست می آید که در این میان دنده ها بیشترین نقش را در ایجاد لقی یک گیربکس صنعتی ایفا می کنند.
عوامل ایجاد لقی در یک گیربکس صنعتی
علاوه بر دنده ها که نقش بسزایی در ایجاد لقی در گیربکس ها دارند عوامل متعدد دیگری نیز در ایجاد لقی سهیم هستند. این عوامل عبارتند از : لقی بین پروفیل دو دنده، فاصله مرکز تا مرکز قرارگیری دنده ها ، وجود هزار خاری و کشوئی به صورت سری با چرخ دنده ها،وجود خارهای انگشتی جهت درگیری دو چرخ دنده و لقی اجزای استاندارد و نشیمنگاه این اجزا در پوسته گیربکس صنعتی.
در یک گیربکس صنعتی لقی پروفیل بین دو دنده چگونه ایجاد شده و محاسبه می شود؟
این لقی به دلیل افزایش یا کاهش تلرانس اسپن یا ساچمه به ساچمه دنده رخ می دهد که این افزایش و کاهش تاثیر مستقیم خود را روی پروفیل دنده و همچنین ضخامت دندانه خواهد گذاشت.
اگر در دنده های خارجی اسپن هر دو دنده در گیر با هم کمترین میزان را داشته باشد بیشترین لقی در سیستم پدید می آید و اگر تلرانس اسپن هر دو دنده درگیر در بیشترین مقدار خود باشد کمترین لقی ایجاد خواهد شد.
مقدار تلرانس اسپن یا ساچمه به ساچمه در دنده ها طبق استانداردهای موجود و با توجه به کاربرد و کلاس دنده ها انجام می شود که در نتیجه آن مقدار بازه تلرانسی به دست می آید.
از عوامل سهیم در لقی گیربکس صنعتی فاصله مرکز تا مرکز محل قرارگیری دنده ها است، این فاصله چطور تعریف می شود؟
تلرانس اندازه مرکز تا مرکز نشیمنگاه چرخ دنده ها در گیربکس صنعتی یکی دیگر از عوامل موثر در ایجاد لقی گیربکس می باشد. زیاد بودن بیش از حد یا کم بودن بیش از حد تلرانس این اندازه بر عملکرد دنده های درگیر تاثیر مستقیم می گذارد.
به این صورت که اگر تلرانس بیش از اندازه بزرگ باشد چرخ دنده ها به طور کامل با هم درگیر نمی شوند و لقی پیش آمده بین آنها از حد مجاز و تعریف شده بیشتر خواهد بود اما اگر تلرانس فاصله مرکز تا مرکز نشیمنگاه چرخ دنده ها از حد مجاز خود کمتر باشد درگیری چرخ دنده ها با هم بیش از حد مجاز بوده ، تحت فشار قرار می گیرند و درگیری آنها به صورت سفت اتفاق می افتد؛ در این حالت است که گیربکس در بیشتر اوقات به حالت قفل در می آید و اصطلاحا گیرپاژ می کند.
وجود هزار خاری و کشوئی به صورت سری در چرخ دنده ها چه تاثیری در لقی گیربکس ها دارد؟
از وجود هزار خاری و کشوئی در بعضی از گیربکس ها بخاطر نوع طراحی آنها استفاده می شود که لقی این نوع از چرخ دنده ها بسیار تاثیرگذار در لقی کل گیربکس می باشد. اگر در درگیری بین چرخ دنده ها لقی بین آنها مناسب باشد اما لقی بین کشوئی ها یا هزارخاری ها مناسب نباشد در سیستم لقی و لنگی ایجاد خواهد شد.
در این موقعیت لقی موجود در هزار خاری که روی چرخ دنده قرار دارد به پروفیل دنده یا دایره مرجع چرخ دنده داده می شود تا این دو فرم یعنی چرخ دهنده ها و هزارخاری و کشوئی در عملکردشان با یکدیگر به تعامل برسد.
وجود خارهای انگشتی در لقی گیربکس چه اثراتی دارد؟
در گیربکس از خارهای تخت و انگشتی ها جهت انتقال دوران یا گشتاور به دنده های دیگر با طراحی سری استفاده می شود.
در گیربکس ها این اتصال استفاده زیاد و متداولی دارد و اگر در قطعات درگیر با یکدیگر لقی بین خار و جای خار از حد مجاز بیشتر باشد در لقی کل گیربکس صنعتی نیز اثر می گذارد حتی اگر درگیری بین چرخ دنده ها در حالت درست و ایده آلی صورت گرفته باشد.
به همین جهت است که تعیین محدوده تلرانسی و تولید این فرم از انتقال دوران در گیربکس هایی که از دقت بیشتری برخوردارند ، اهمیت بسیاری دارد.
لقی اجزای استاندارد و نشیمنگاه آنها در پوسته چه تاثیری روی لقی گیربکس می گذارد؟
معمولا در همه گیربکس ها از اجزای استاندارد استفاده می شود و چنانچه حتی یکی از این اجزا مثل بلبرینگ ها دچار مشکل باشد در ادامه کار عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه خواهد شد.
اگر لقی این اجزا از حد مجازی که برای آنها تعریف شده بیشتر باشد،دنده ها به طور صحیح با هم درگیر نمی شوند و در نتیجه این اتفاق بر لقی سیستم نیز اثر منفی خود را خواهند گذاشت.
همینطور اگر محل درگیرشدن این قطعات که در پوسته گیربکس قرار دارد خارج از تلرانس مجاز باشد سبب بروز لقی در سیستم خواهد شد.برای اینکه در سیستم چنین اختلالاتی رخداد نکند می شود قطعات مورد نیاز را به صورت استاندارد و با مارک های معتبر خریداری نمود و برای گیربکس پوسته مناسبی تولید کرد.
برای محاسبه لقی حداکثر و حداقل در گیربکسی که چرخ دنده های درونی اش به صورت موازی درگیر باشند از چه مفاهیمی استفاده می شود؟
قبل از انجام هر محاسبه ای باید مفاهیمی که در آن محاسبه دخیل هستند مشخص و تعریف شوند. برای محاسبه حداقل و حداکثر لقی ممکن در گیربکس هایی که چرخ دنده های درونی آنها به طور موازی و سری یا همان کشویی درگیر هستند مفاهیمی دخالت دارند که شامل حداکثر لقی،حداقل لقی و لقی زاویه ای می باشد.
در تعریف حداکثر لقی میزان اختلاف میان حداقل ضخامت دنده در جدول نقشه از مقدار تئوریکی آن، حداقل لقی فاصله بین دو چرخ دنده که در قطر مبنای یکی از چرخ دنده ها درگیر باشند زمانی که دو چرخ دنده را در خلاف جهت قبلی بچرخانیم است و لقی زاویه ای فاصله زاویه ای میان دو چرخ دنده درگیر در قطر مبنای یکی از چرخ دنده ها موقعی که دو چرخ دنده را در خلاف جهت قبلی بچرخانیم.