حرکت خودروها به وسیله عامل تولید کننده نیرو و عامل انتقال دهنده انجام می شود. موتور نیروی حرکت خودرو را تامین و انتقال دهنده انتقال نیرو را انجام می دهد. نیروی موتور به وسیله کلاچ، جعبه دنده و دیفرانسیل به چرخ خودرو منتقل می شود. به جعبه دنده خودرو اصطلاحا گیربکس گفته می شود.
وظیفه گیربکس خودرو
گیربکس وظیفه کنترل و تنظیم قدرت موتور به چرخ های خودرو را دارد. موتور خودرو ها در تولید توان و گشتاور متفاوت هستند و به وسیله گیربکس دور موتور و گشتاور بالا میتوان سرعت خودرو را افزایش داد. گیربکس وظایف دیگری نیز در خودروها دارد که شامل موارد ذیل است:
- -جلوگیری از سرعت ناخواسته: زمانی که در سراشیبی و جاده هایی که ممکن است خودرو از کنترل سرعت خارج شود، گیربکس خودرو را تحت کنترل راننده قرار می دهد.
- -تنظیم جهت حرکت: جهت حرکت خودرو به جلو یا عقب به وسیله گیربکس کنترل و باعث ایجاد حرکت معکوس در خودرو می شود.
- -کارکردن موتور در حالت بی حرکتی خودرو: در بعضی موارد نیاز است که موتور خودرو در حالت بی حرکتی فعال باشد. گیربکس باعث توقف انتقال نیروی موتور به چرخ خودروها می شود.
چگونگی عملکرد اجزا و قطعات گیربکس
گیربکس ها یکی از قطعات مهم خودرو است که از چندین قطعه تشکیل شده است. چرخ دنده ها مهمترین قسمت گیربکس در جنس ها و شکل های مختلف است. گیربکس از تعداد زیادی چرخ دنده ساخته شده و با توجه به فعالیت هر یک از این دنده ها میزان گشتاور انتقالی از موتور به چرخ های خودرو مشخص می شود. هریک از دنده ها روی دسته دنده به وسیله چرخ دنده ها نشان داده می شوند. چرخ دنده ها در تمام گیربکس ها در نوع و تعداد متفاوت وجود دارند. اجزا و قطعات گیربکس خودرو به شرح ذیل است:
- -پوسته گیربکس
- -محور کلاچ
- -محور زیر
- -محور اصلی
- -بیرینگ گیربکس
- -دسته دنده
- -میل ماهک و ماهک
- -کشویی دنده
- -کاسه نمد
چرخ دنده‌های گیربکس
اصلی ترین قطعه گیربکس خودرو چرخ دنده است. جعبه دنده بدون چرخ دنده ها کاربردی ندارد. در صورتیکه جعبه دنده 5 سرعته باشد، در گیربکس 5 جفت چرخ دنده وجود دارد. چرخ دنده ها از حلقه های فلزی که دارای دیواره دندانه دار در بیرون و طرح های متفاوت تشکیل شده است. درگیری دندانه های چرخ دنده باعث ایجاد ارتباط بین محورها است. همچنین انتقال گشتاور در خلاف جهت حرکت به وسیله چرخ دنده ها کنترل می شود.
کاربرد چرخ دنده های گیربکس
به دلیل وجود چرخ دنده ها با قطرها و سرعت متفاوت روی محور گشتاور حرکت از موتور به چرخ دنده ها انتقال می یابد. چرخ دنده ای که قطر بیشتری دارد دارای سرعت کمتری است. چرخ دنده های قطور باعث تفاوت بین دنده سنگین و سبک خودرو می شوند. سرعت بالاتر در دنده های سنگین به دلیل چرخش و انتقال گشتاور در چرخ دنده های قطور و سرعت کم در دنده های سبک به دلیل انتقال گشتاور و چرخش چرخ دنده های نازک است. در نتیجه چرخ دنده های قطور برای شروع حرکت مربوط به دنده های ابتدایی و چرخ دنده های باریک در سرعت های بالاتر مربوط به دنده های بالاتر استفاده می شود.
انواع گیربکس
گیربکس ها یا جعبه دنده در خودروها انواع مختلفی دارند که هر کدام عملکرد و نتیجه متفاوتی دارند. انواع گیربکس خودرو به شرح ذیل است:
- -گیربکس دستی
- -گیربکس اتوماتیک
- -گیربکس نیمه خودکار
گیربکس دستی
در خودروهایی که از گیربکس دستی استفاده می شود، باید کلاچ با موتور درگیر شود که با فشار پدال انجام می شود. گیربکس دستی 4 و 5 سرعته ساخته می شوند. اما 6 سرعته نیز تولید می شود.گیربکس های دستی شامل گیربکس ترتیبی و غیر ترتیبی است.
گیربکس اتوماتیک
استفاده از خودروهایی که دارای گیربکس اتوماتیک هستند راحت تر و برای تعویض دنده ها نیاز به مهارت بالا در رانندگی نیست برای حرکت این خودروها کافی است دنده خودرو در حالت رانندگی قرار گیرد و پدال گاز فشار داده شود. در خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک پدال کلاچ وجود ندارد و دنده مناسب برای رانندگی برای خودرو انتخاب می شود. انواع گیربکس های خودکار خودرو شامل موارد ذیل است:
- گیربکس خودکار سیاره‌ای
- -گیربکس AMT
- -گیربکس پیوسته متغیر یا CVT
- – گیربکس DCT یا دو کلاچه
گیربکس نیمه خودکار
گیربکس نیمه خودکار خودرو عمل تعویض دنده را برای راننده راحت تر کرده است. در این نوع خودروها تعویض دنده خودکار انجام می شود. در این خودروها راننده به راحتی می تواند دنده ها را کم یا زیاد کند. گیربکس های نیمه خودکار شامل گیربکس های ذیل هستند:
- -گیربکس‌های ترونیک
- -گیربکس تیپ ترونیک S
- -گیربکس شیفت‌ترونیک
گیربکس صنعتی
یکی از انواع گیربکس ها، گیربکس های صنعتی است. گیربکس های صنعتی باعث تغییر در سرعت گشتاور برای استفاده در قسمت های مختلف صنعت می شود. در بخش های صنعتی افزایش یا کاهش سرعت گشتاور دستگاه های صنعتی به وسیله گیربکس ها انجام می شود. این گیربکس ها در دو دسته گیربکس کاهنده و افزاینده تولید می شوند.
انواع گیربکس صنعتی
گیربکس های صنعتی انواع مختلفی دارند و شامل موارد ذیل است:
گیربکس حلزونی
گیربکس حلزونی پرمصرف ترین نوع گیربکس صنعتی است. این گیربکس از ماردون فولادی سخت کاری شده و چرخ دنده حلزونی ریخته گری شده از جنس برنز ساخته شده است. حرکت سینماتیکی گیربکس حلزونی به وسیله این دو قطعه در گیربکس انجام می شود. گیربکس حلزونی دارای ساختار و زاویه خروجی است که کاربردهای زیادی دارد. به دلیل کارکرد نرم گیربکس صنعتی در آسانسورها استفاده می شود.
گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم
گیربکس هلیکال از تعدادی چرخ دنده با ساختاری مارپیچی تشکیل شده است. این چرخ دنده ها ساده و دارای امتداد پروفیلی مورب هستند. در این نوع گیربکس با حرکت یک نقطه در امتداد سطح دنده با توجه به ساختار چرخ دنده نیرو انتقال پیدا می کند. این نوع گیربکس ها باعث کاهش صدا و ایجاد درگیری نرم چرخ دنده ها می شوند. گیربکس های هلیکال با کم کردن دور و افزایش گشتاور در بخش خروجی کار می کنند.
گیربکس آویز
گیربکس های آویز چند محور هستند و می توانند نسبت های تبدیل بالا را ایجاد کنند و با این کار توانایی ایجاد گشتاور های بالا را دارند. از این نوع گیربکس در صنعت برای مواردی که به کارکرد دائم و گشتاور بالا نیاز است مانند دستگاه های میکسر، سیستم محرک خطی در جرثقیل سقفی استفاده می شود.
گیربکس کرانویل پینیون
گیربکس های کرانویل از تعدادی چرخ دنده هلیکال و دو چرخ دنده تشکیل شده است. انتقال نیرو در محور متعامد و غیر متعامد به وسیله چرخ دنده های مخروطی مارپیچ تامین می شود. پروفیل دنده های مخروطی مارپیچ همزمان درگیر می شوند. این دنده ها عملکرد نرمی دارند و گشتاورهای بالا را بدون صدا و ضربه منتقل می کنند.
گیربکس خورشیدی
گیربکس خورشیدی یکی از انواع گیربکس های صنعتی است که در صنایع سبک و سنگین استفاده می شود. این نوع گیربکس صنعتی برای افزایش یا کاهش دور در تبدیل ها و توان های بالا در فضاهای محدود کاربرد دارد. گیربکس خورشیدی از پرکاربردترین چرخ دنده ها در صنایع نوین هستند. گیربکس خورشیدی در دو نوع تک استیج و چند استیج تولید می شود. در این گیربکس ها می توان دورهای ایده آل بین 5/0 تا 800 دور در دقیقه را به دست آورد.
گیربکس دور متغیر
از گیربکس دور متغیر برای کاهش یا افزایش دور الکتروموتور قبل از ورود به گیربکس بدون نیروی گشتاور استفاده می شود. گیربکس دور متغیر با توجه به نوع طراحی شامل سه دسته ذیل است:
- -گیربکس تسمه پولی
- -گیربکس واریاتور
- -گیربکس هیدرولیکی
گیربکس اکسترودر
گیربکس اکسترودر یکی از انواع گیربکس های صنعتی است که در صنایع اکستروژن از آن استفاده می شود. مزایای این نوع گیربکس صنعتی شامل دوام زیاد، مقاومت بالا در ضربات ناگهانی، دارای ظرفیت بار قوی، دمای پایین عملکرد است. از گیربکس اکسترودر برای ساخت انواع مختلف لوله پلیمری، پی وی سی، پلی اتیلنی و پلی پروپیلنی استفاده می شود.
جمع بندی
در این مقاله سعی کردیم تا در مورد گیربکس ها و نحوه کار آن ها با شما صحبت کنیم. انواع گیربکس ها را معرفی کردیم و در مورد گیربکس های خودرو اطلاعاتی در اختیار شما قرار دادیم.
اگر این مقاله را دوست داشتید حتما به موارد زیر هم علاقه مند هستید. پیشنهاد می کنیم مقالات زیر را هم مطالعه بفرمایید.
