گیربکس چیست؟ (راهنمای جامع)

گیربکس که به عنوان جعبه دنده نیز شناخته می شود، یکی از ابزارهای انتقال قدرت است که به عنوان واسطه بین دستگاه های تولید کننده نیرو و دستگاه های مصرف کننده انرژی عمل می کند. گیربکس ها هم در مصارف صنعتی و هم در مصارف خودرویی مورد استفاده قرار می گیرند که در این مقاله از سایت برتر امداد خودرو و یدک کش کرمان (کرمان یدک یار)  به بررسی آنها می پردازیم و تفاوت های آنها را بررسی می کنیم.

وظیفه اصلی گیربکس

وظیفه اصلی گیربکس ها ایجاد تغییرات در سرعت چرخش و گشتاور برای استفاده توسط دستگاه مصرف کننده است. به عبارت ساده تر، گیربکس ها قدرت و سرعت مورد نیاز دستگاه ها را تامین و کنترل می کنند.

اجزای گیربکس خودرو

محفظه: برای جلوگیری از آسیب و ضربه به قطعات کوچکتر داخل گیربکس که می تواند عملکرد آن را مختل کند، آنها را در داخل محفظه یا محفظه قرار می دهند.

شافت: گیربکس خودرو از سه شافت تشکیل شده است: شافت ورودی متصل به موتور، شافت میانی یا کمکی و شافت خروجی متصل به چرخ ها. نیرو از طریق شافت ورودی به گیربکس منتقل می شود و به شافت میانی منتقل می شود. پس از ایجاد تغییرات در نیروی ورودی، شافت میانی نیرو و سرعت را به شافت خروجی منتقل می کند که در نهایت آن را به چرخ ها منتقل می کند.

کلاچ: کلاچ جزء مهم و ضروری است که هنگام تعویض دنده، چرخ های دنده را درگیر و جدا می کند. پدال کلاچ داخل خودرو قرار دارد و توسط راننده قابل کنترل است.

چرخ دنده: با کمک چرخ دنده تغییراتی در نسبت دنده برای تنظیم سرعت ایجاد می شود. پس از انجام این تغییرات، نیرو و سرعت از طریق شفت ها به چرخ ها منتقل می شود.

دسته دنده: یکی از اجزای خارجی گیربکس خودرو، گیربکس است. با کمک آن می توان درگیری دنده ها را در داخل گیربکس تعیین کرد و به خودرو امکان دسترسی به سرعت های مختلف برای حرکت رو به جلو یا حتی حرکت معکوس را می دهد.

کشویی دنده: یک قطعه دایره ای با داشتن یک شیار داخلی و خارجی مشخص می شود. شیار بیرونی برای اتصال به شفت استفاده می شود، در حالی که شیار داخلی برای درگیری با چرخ دنده ها استفاده می شود. این جزء اجازه می دهد تا دنده مورد نظر به سیستم انتقال قدرت وارد شود.

ماهک و میل ماهک: ماهک قطعه ای هلالی یا کمانی شکل است که با کشویی دنده در ارتباط است و چرخ دنده را در جای خود قرار می دهند تا به سرعت مورد نظر برسند.

میل ماهک قطعه ای است که از یک طرف به دسته دنده و از طرف دیگر به ماهک متصل است.

در واقع با تکان دادن دسته دنده برای تغییر سرعت، میل ماهک باعث جابجایی ماهک می شود و در نهایت با کمک قطعه کشویی، ارتباط و اتصال چرخ دنده ها با یکدیگر تغییر می کند تا به سرعت مورد نظر برسیم.

بلبرینگ: این قطعه باعث می شود که هنگام چرخش شافت و چرخ دنده ها، اصطکاک بین آن ها نباشد.

این مطلب جالبه! : مزایا و معایب دوگانه سوز کردن خودروها

اطلاعات خودتو افزایش بده : چراغ های پشت آمپر خودرو به چه معناست؟

اجزای گیربکس صنعتی

محفظه: برای جلوگیری از آسیب دیدن قطعات کوچکتر داخل گیربکس، آنها را در داخل یک محفظه یا محفظه قرار می دهند.

چرخ دنده: گیربکس مسلماً مهمترین بخش است، زیرا نسبت های تبدیل، سرعت ها و گشتاورهای مختلف را که می توان در خروجی یک گیربکس صنعتی به دست آورد، بر اساس تعداد، مدل و ترتیب دنده های داخل آن تعیین می کند.

شافت: گیربکس های صنعتی دارای دو شافت هستند که یکی برای ورودی و دیگری برای خروجی است. نیرو از طریق شافت ورودی به جعبه دنده منتقل می شود و پس از انجام تغییرات از طریق محور دیگر به خارج از گیربکس منتقل می شود.

بلبرینگ: این جزء به منظور افزایش دوام بارهای اعمال شده بر روی شفت در گیربکس های صنعتی طراحی شده است.

عملکرد کلی گیربکس ها

عملکرد کلی گیربکس ها مشابه است، زیرا سرعت و نیروی ورودی را دریافت می کنند و نیروی و سرعت ثانویه را از طریق تغییرات اعمال شده به دستگاه مصرف کننده ارائه می دهند. با این حال، تفاوت هایی وجود دارد که برای درک بهتر عملکرد هر یک، آنها را جداگانه بررسی می کنیم.

این مقاله هم مفیده : کاهش روغن موتور- چرا خودرو روغن کم میکنه

عملکرد گیربکس خودرو

عملکرد کلی به شرح زیر است: قدرت چرخشی را از موتور گرفته و به چرخ ها منتقل می کند. وقتی ماشین روشن می شود، موتور نیرو تولید می کند اما به چرخ ها منتقل نمی شود. به کمک کلاچ بین موتور و گیربکس ارتباط برقرار می شود و گیربکس نیرو دریافت می کند.

سپس با تعویض دنده بین گیربکس و چرخ ها ارتباط برقرار می شود و نیرو به چرخ ها منتقل می شود و باعث حرکت آن ها و خودرو می شود. علاوه بر این، با استفاده از کلاچ، نسبت دنده چرخش چرخ را تغییر می دهند. این امکان کنترل بهتر خودرو را با تنظیم سرعت و قدرت آن فراهم می کند.

برای داشتن قدرت بیشتر در چرخ ها باید دنده را کم کرد و برای داشتن سرعت بیشتر دنده را افزایش داد. این کاهش یا افزایش دنده یک اصطلاح عامیانه است و در اصل به معنای تغییر نسبت سرعت ورودی و خروجی است.

به عنوان یک مثال ساده از تعویض دنده و تاثیر آن می توان به دوچرخه سواری اشاره کرد که در آن دنده ها برای تنظیم سرعت در جاده های با شیب های مختلف به منظور ادامه حرکت نرم و کارآمد تغییر می کنند.

آیا این مطلب را میخوانید : تشخیص مشکلات دینام خودرو

عملکرد گیربکس صنعتی

گیربکس های صنعتی برای دریافت توان ورودی به موتورهای الکتریکی متصل می شوند. پس از برقراری اتصال، نیروی ورودی از طریق یک شفت از موتور الکتریکی به گیربکس منتقل می شود. سپس بر اساس سرعت دریافتی از موتور الکتریکی و نسبت دنده گیربکس، گشتاور و سرعت خروجی تعیین شده و از طریق شفت خروجی به دستگاه مورد نظر منتقل می شود.

تفاوت های گیربکس خودرو و گیربکس صنعتی

تفاوت اصلی و قابل توجه این است که گیربکس های صنعتی برای عملیات طولانی مدت بدون تغییرات قابل توجه در ویژگی های خود طراحی می شوند، در حالی که گیربکس های خودرو تغییرات مکرر در نسبت دنده ها و سایر مشخصات فنی دارند.

در بخش صنعتی، زمانی که یک گیربکس برای یک ماشین خاص نصب می شود، تقریباً همیشه بدون تغییر در نسبت دنده یا گشتاور به آن دستگاه متصل می شود مثلا، هنگامی که یک گیربکس برای تسمه نقاله در یک کارخانه خریداری می شود، سرعت و نیرو معمولاً ثابت است.

در گیربکس های خودرو، موارد متعددی وجود دارد که نیاز به تغییر دارد زیرا وسایل نقلیه دائماً به تعویض دنده نیاز دارند. به عنوان مثال، هنگامی که یک وسیله نقلیه نیاز به استارت یا توقف دارد، باید بین موتور و دنده ها اتصال یا قطع شود. علاوه بر این، در خودروها نیاز به افزایش یا کاهش سرعت وجود دارد که این امر مستلزم تغییر ضرایب دنده و ضریب تبدیل است که منجر به تنظیمات مکرر می شود.

تفاوت دیگر این است که در گیربکس های خودرو برای دستیابی به سرعت های بالاتر به قدرت بیشتری نیاز است. این بدان معناست که قدرت و سرعت در گیربکس های خودرو با هم رابطه مستقیم دارند. در مقابل در گیربکس های صنعتی رابطه سرعت و گشتاور معکوس است یعنی برای افزایش گشتاور باید سرعت را کاهش داد.

انواع گیربکس

گیربکس ها بر اساس پارامترهای مختلف به چند دسته تقسیم می شوند که هر کدام ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند و برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند.

از آنجایی که پارامترهای طبقه بندی در گیربکس های صنعتی با گیربکس های خودرو متفاوت است، هر دسته را جداگانه بررسی می کنیم.

این مطلب را هم پیشنهاد میکنیم : زمان تعویض تسمه تایم

انواع گیربکس خودرو

گیربکس های خودرو به 3 دسته اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی تقسیم می شوند.

گیربکس های دستی

با فشار دادن کلاچ، راننده در گیربکس های دستی با موتور درگیر می شود و تعویض دنده از طریق دسته دنده انجام می شود.

گیربکس های دستی در دو نوع هستند: ترتیبی و غیر ترتیبی.

انتقال متوالی به این معنی است که دنده ها باید به ترتیب تعویض شوند، مثلاً از دنده 2 به دنده 3 و سپس به دنده 4 بروند. برای پایین آوردن دنده ها نیز باید به ترتیب مانند تعویض دنده در موتورسیکلت ها، دنده ها را کاهش داد، اگرچه این عمل انجام می شود.

امروزه برای اتومبیل استفاده نمی شود. در گیربکس های غیر ترتیبی که در خودروها استفاده می شود، می توان مستقیماً از دنده 2 به دنده 4 رفت و نیازی به رعایت نظم خاصی نیست.

گیربکس های اتوماتیک

در این گیربکس ها تعویض دنده به صورت خودکار بر اساس سرعت خودرو انجام می شود و راننده هیچ نقشی در تعویض دنده ندارد. پس از استارت زدن خودرو، راننده دنده را در حالت درایو قرار می دهد و روند تعویض دنده بسته به سرعت خودرو ادامه می یابد.

گیربکس های اتوماتیک به چند نوع AT، AMT، CVT و DCT تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند.

گیربکس های نیمه اتوماتیک

گیربکس نیمه اتوماتیک نوعی گیربکس است که ترکیبی از ویژگی های گیربکس دستی و اتوماتیک است.

در یک گیربکس نیمه اتوماتیک، تعویض دنده را می توان بین حالت دستی و حالت اتوماتیک تغییر داد.

این به این معنی است که راننده می تواند انتخاب کند که گیربکس در حالت دستی باشد و دنده ها را خودش تعویض کند یا می تواند آن را در حالت اتوماتیک انتخاب کند.

انواع گیربکس صنعتی

گیربکس های صنعتی براساس فاکتورهای مختلفی مثل نوع چرخ دنده، محور و مکانیزم تقسیم بندی می شوند.

دسته بندی براساس نوع چرخ دنده

گیربکس های این دسته بر اساس نوع دنده ای که استفاده می کنند نام گذاری می شوند.

این طبقه بندی شامل پنج مدل است: گیربکس حلزونی، گیربکس حلزونی، گیربکس سیاره ای، گیربکس پینیون دنده مخروطی و گیربکس مخروطی.

گیربکس های صنعتی دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که در صنایع خاصی قابل اجرا هستند.

برای بررسی دقیق و تخصصی تر انواع گیربکس های صنعتی به سایت شهباز موتور مراجعه کنید.

دسته بندی براساس نوع محور

منظور از دسته بندی براساس نوع محور در واقع توجه به نحوه قرار گیری شافت ورودی و خروجی نسبت به یکدیگر است.

قرارگیری شافت ها به 3 شکل شافت مستقیم، شافت موازی و شافت بغل است.

دسته بندی بر اساس مکانیزم

گیربکس ها بر اساس مکانیزم به دو دسته گیربکس های کاهشی و گیربکس های افزایشی تقسیم می شوند.

اصطلاح کاهش و افزایش نشان می دهد که سرعت خروجی یا کمتر یا بیشتر از سرعت ورودی است. اکثر گیربکس های موجود و معرفی شده از نوع کاهشی هستند.

این مقاله هم خوبه : چرا رادیاتور خودرو آب کم میکنه؟

پرکاربردترین گیربکس خودرو

در بین انواع گیربکس خودرو، مدل گیربکس دستی در گذشته بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. اما با گذشت زمان استفاده از گیربکس های نیمه اتوماتیک و اتوماتیک رو به افزایش است. دلیل این تغییر گیربکس دستی به اتوماتیک، راحتی و راحتی است که برای راننده فراهم می کند.

پرکاربردترین گیربکس صنعتی

در بین تمامی گیربکس های صنعتی، گیربکس های حلزونی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع هستند. گیربکس های حلزونی به دلیل نیاز به فضای نصب کوچکتر و وزن سبک تر در مقایسه با سایر گیربکس ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. گیربکس های حلزونی و سیاره ای نیز به دلیل قیمت مقرون به صرفه و گشتاوری که تولید می کنند محبوبیت بالایی دارند.