آموزش انواع چرخ دنده ها

علوم / / /

از چرخ دنده ها می توان برای تغییر سرعت چرخش ، تغییر گشتاور یا تغییر جهت نیرو استفاده کرد ؛ مثلاً در خودروها چرخ دنده ها با تغییر سرعت چرخش سبب تغییر سرعت خودرو می شوند.

الف )چرخ دنده های ساده: این چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آن‌ها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته است. گاهی تعداد زیادی از آن‌ها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند. در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... ، اما در اتومبیل به کار نمی آیند؛ چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه‌ی یک چرخ، به دندانه‌ی چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود.

 

ب ) چرخ دنده های مارپیچ :  دندانه‌ی این چرخ دنده‌ها اُریب است. وقتی یکی  از آن‌ها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند، سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی،عاملی برای کم کردن سر و صدا و همچنین نرم تر شدن حرکت چرخ دنده ها است. در ماشین تعداد  زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری،نیروی زیادی به آ‌ن‌ها وارد می‌شود.

 

پ ) چرخ دنده های مخروطی :این چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را  طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند. دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا  پیچ دارباشد.  اما اگر دندانه‌ها صاف باشد، همان مشکل چرخ دنده هایساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر  دوی آنها  باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد. در دیفرانسیل   بسیاری از  اتومبیل ها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

 

چرخ دنده های حلزونی : این چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده  1 به 20  است و گاهی حتی به 1 به 300 و بیشتر نیز می‌رسد.  این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم ، می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید.  معمولاً در دیفرانسیل کامیون ها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

 

ث ) چرخ دنده شانه ای : این چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها ، فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش  فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخ‌ها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی  استفاده می‌شود.