گیربکس جهانی چگونه در شرایط بار و شدید عمل می کند؟

عملکرد جعبه دنده جهانی در زیر بارهای زیاد و محیط های شدید یک مسئله مهم در طراحی و استفاده است. تأثیر بارهای زیاد و محیطهای شدید (مانند دمای بالا ، دمای پایین ، رطوبت ، گازهای خورنده و غیره) بر روی گیربکس ها عمدتاً در پایداری ، دوام و قابلیت اطمینان انتقال دنده منعکس می شود. برای اطمینان از اینکه گیربکس های جهانی هنوز هم می توانند در این شرایط کارآمد کار کنند ، معمولاً برخی از استراتژی های طراحی و بهینه سازی خاص مورد نیاز است.

در شرایط بار زیاد ، گیربکس ها باید در برابر فشار بیشتر و تأثیر قوی تر مقاومت کنند ، که این امر نیازهای بالاتری را بر روی سیستم ، طراحی و روغن کاری چرخ دنده ها قرار می دهد.

در شرایط بار زیاد ، انتخاب مواد چرخ دنده ها بسیار مهم است. مواد با استحکام بالا که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد شامل فولاد آلیاژ ، فولاد کربن و فولاد ضد زنگ با کارایی بالا است که از مقاومت فشاری بالا و مقاومت در برابر سایش برخوردار هستند. به منظور بهبود بیشتر دوام چرخ دنده ها ، چرخ دنده ها معمولاً از نظر گرما ، مانند خاموش شدن و خلق و خوی ، برای تقویت سختی و مقاومت در برابر سایش چرخ دنده ها تحت درمان قرار می گیرند. علاوه بر این ، سطح دنده نیز می تواند با نیترایدر ، کارگروه و سایر فرآیندها برای بهبود مقاومت در برابر خستگی آن درمان شود.

هنگام طراحی ، لازم است با انتخاب منطقی نسبت انتقال دنده ، از توزیع بار یکنواخت اطمینان حاصل شود تا از آسیب های ناشی از بار بیش از حد در یک دنده خاص جلوگیری شود. یک روش معمول تر استفاده از یک طراحی دنده چند مرحله ای برای افزایش ظرفیت بار گیربکس با توزیع بار است. علاوه بر این ، طراحی دندان دنده نیز بر کارآیی انتقال بار تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، چرخ دنده های مارپیچ دارای ظرفیت بار بهتر و ویژگی های انتقال نرم تر از چرخ دنده های Spur هستند.

در شرایط بار زیاد ، اصطکاک و سایش چرخ دنده ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد ، بنابراین سیستم روغن کاری از اهمیت ویژه ای برخوردار است. گیربکس های عمومی معمولاً از روغن کاری حمام روغن یا سیستم تزریق روغن قوی برای اطمینان از عملکرد روغن کاری چرخ دنده ها در بارهای زیاد استفاده می کنند. روان کننده های با کارایی بالا (مانند روان کننده های درجه حرارت بالا یا روغنهای مصنوعی) می توانند اصطکاک را کاهش دهند ، افزایش دما را کاهش داده و عمر خدمات چرخ دنده ها را افزایش دهند. علاوه بر این ، پاکیزگی روان کننده نیز باید به طور مرتب بررسی شود تا از آسیب رساندن به ناخالصی به چرخ دنده ها جلوگیری شود.

تأثیر شرایط دمای شدید بر عملکرد گیربکس عمدتاً در گسترش حرارتی مواد ، عملکرد روانکاری ، آب بندی و شرایط کار چرخ دنده ها و یاتاقان ها منعکس می شود.

در محیط های درجه حرارت بالا ، مواد و سیستم های روانکاری جعبه دنده نیاز به ثبات حرارتی بهتری دارند. مواد دنده ای باید بدون گسترش حرارتی بیش از حد یا تغییر شکل در برابر دمای بالا مقاومت کند. مواد دنده ای با درجه حرارت بالا که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد شامل فولادهای آلیاژ درجه حرارت بالا و آلیاژهای تیتانیوم است که مقاومت شدیدی در برابر تغییر شکل حرارتی دارند. در دماهای بالا ، سیالیت و ویسکوزیته روغن روغن کاری تحت تأثیر قرار می گیرد ، بنابراین لازم است روغن روغن کاری را با ثبات دمای بالا انتخاب کرده و مرتباً آن را جایگزین کنید تا از وخیم شدن روغن جلوگیری شود. علاوه بر این ، برای جلوگیری از نشت روغن ناشی از دمای بالا ، باید به طراحی مهر و موم توجه ویژه ای شود.

در شرایط دمای پایین ، عملکرد مواد دنده ای و روغن روغن کاری تحت تأثیر قرار می گیرد. بسیاری از مواد فلزی در دماهای پایین شکننده می شوند ، بنابراین لازم است مواد آلیاژ با عملکرد دمای پایین خوب انتخاب کرده و درمان با دمای پایین مناسب انجام شود. روغن روغن کاری ممکن است در محیط های درجه حرارت پایین بسیار چسبناک شود و بر سیالیت تأثیر بگذارد و در نتیجه روغن کاری ضعیف باشد. بنابراین ، روغنهای روغن کاری با دمای پایین معمولاً در محیط های درجه حرارت پایین استفاده می شوند. این روغنها از سیالیت و چسبندگی خوبی برخوردار هستند و می توانند در شرایط دمای پایین عملکرد روانکاری کافی را فراهم کنند.

محیط های خورنده ، به ویژه محیط های آب شیمیایی یا نمکی ، ممکن است تأثیر بیشتری در پوشش بیرونی و قسمت های داخلی گیربکس داشته باشد. پوشش بیرونی و قسمتهای داخلی گیربکس معمولاً باید با محافظت از خوردگی درمان شود.

در محیط های خورنده ، از فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی غالباً برای تولید پوشش بیرونی گیربکس استفاده می شود ، یا لایه ای از پوشش ضد خوردگی (مانند پوشش رزین اپوکسی) به سطح آن اعمال می شود. این مواد و روکش ها می توانند به طور مؤثر در برابر فرسایش مواد خورنده مانند اسیدها ، قلیایی ها و نمک ها مقاومت کنند.

طراحی آب بندی ضد خوردگی نیز بسیار مهم است ، به خصوص در مورد آب بندی و جلوگیری از نشت روغن روغن کاری. یک طرح آب بندی خوب نه تنها می تواند از ورود مواد خورنده خارجی به گیربکس جلوگیری کند ، بلکه از نشت روغن روغن کاری نیز جلوگیری می کند و باعث کاهش از دست دادن گیربکس می شود.

در محیط های رطوبت بالا و گرد و غبار ، گیربکس ها ممکن است توسط آلاینده هایی مانند رطوبت و گرد و غبار مورد حمله قرار گیرند و باعث خرابی سیستم روغن کاری یا افزایش سایش قطعات داخلی شود.

برای جلوگیری از ورود رطوبت و گرد و غبار به فضای داخلی ، طراحی محافظ جعبه دنده نیاز به اتخاذ یک ساختار بسیار بسته شده دارد. به خصوص برای جعبه های دنده ای که در خارج از منزل یا در محیط های سخت استفاده می شود ، معمولاً استفاده از یک مهر و موم سطح حفاظت شده (مانند سطح IP65 یا IP67) لازم است تا اطمینان حاصل شود که هنوز هم می تواند به طور عادی در یک محیط مرطوب یا گرد و غبار کار کند.

برای محیط های رطوبت بالا ، یک دستگاه گرمایش یا رطوبت ساز نیز می تواند در داخل گیربکس نصب شود تا از تجمع رطوبت در ایجاد امولسیون روغن روغن کاری یا زنگ زدگی جلوگیری شود. این طرح معمولاً در گیربکس ها استفاده می شود که برای مدت طولانی در یک محیط مرطوب اجرا می شود.

عملکرد گیربکس های هدف عمومی تحت بارهای زیاد و محیط های شدید با طراحی ارتباط نزدیکی دارد. فقط پس از در نظر گرفتن بارهای زیاد ، تغییرات دما ، محیط های خورنده و سایر شرایط شدید می تواند یک گیربکس عمومی با عملکرد بالا باشد که با انواع شرایط پیچیده کار سازگار است .