به نوعی از گیربکس‌های صنعتی که محور ورودی و خروجی آن‌ها در یک راستا قرار دارد، گیربکس شافت مستقیم می‌گویند. این گیربکس‌ها از ۲ تا ۳ زوج دنده هلیکال (مارپیچ) تشکیل می‌شوند و جهت انتقال نیرو و گشتاور به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی، منظور صنعتگران از گیربکس شافت مستقیم، همان گیربکس هلیکال شافت مستقیم است.
این گیربکس‌ها از قابلیت استفاده با توان‌های مختلف الکتروموتور برخوردار هستند و بازه نسبت تبدیل و دور خروجی وسیعی دارند. درگیری تدریجی دنده‌ها باعث می‌شود که گیربکس‌های هلیکال شافت مستقیم، راندمان بالاتر و لرزش کمتری داشته باشند.
در ادامه ، به بررسی دقیق انواع این گیربکس‌ها و معرفی برندهای مطرح داخلی و خارجی آن ها می‌پردازیم.
معرفی گیربکس شافت مستقیم
یکی از کاربردی‌ترین سیستم‌های انتقال نیرو در صنایع، گیربکس‌های شافت مستقیم هستند که خروجی آن‌ها به صورت مستقیم در امتداد ورودی قرار دارد. این گیربکس‌ها، به دلیل برخورداری از طراحی ساده، بازدهی بالا، و قابلیت استفاده در فضای محدود، به صورت گسترده مورد توجه صنعتگران قرار گرفته‌اند. گیربکس شافت مستقیم، با استفاده از چرخ‌دنده‌هایی مانند ساده، مخروطی، و هلیکال که از رایج‌ترین نوع آن است، می‌تواند سرعت و گشتاور را به طور دقیق تنظیم کند و برای کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار گیرد.
اجزا گیربکس شفت مستقیم
اجزاء گیربکس شافت مستقیم گاهی چند محوره است و گاه به صورت پینیون تولید و عرضه می‌گردد. با توجه به اینکه هلیکال یک طبقه ای است یا چند طبقه ای، اجزاء آن به تناسب طبقات خواهد بود که عبارتند از:
- تعدادی چرخ دنده از نوع جناغی یا هلیکال
- پینیون ورودی
- پینیون خروجی شافت
- بلبرینگ
- سوپاپ هوا
- پوسته گیربکس
- واشر
- سیل آب بند و…
انواع گیربکس شفت مستقیم
همه انواع گیربکس شافت مستقیم را می‌توان با ورودی‌های هالوشفت، سالید شفت یا کوپل مستقیم موتور گیربکس سفارش داد؛ اما خروجی این گیربکس‌ها فقط از نوع سالید شفت است.
گیربکس‌های شافت مستقیم را، بر اساس شکل ظاهری و نحوه نصب، می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:
- گیربکس شفت مستقیم پایه‌دار: این نوع گیربکس‌ها دارای پایه‌هایی در قسمت زیرین خود هستند که امکان نصب روی سطوح صاف را فراهم می‌کنند. گیربکس‌های پایه‌دار معمولاً در سیستم‌هایی به کار می‌روند که نیاز به نصب ثابت و پایدار وجود داشته باشد.
- گیربکس شفت مستقیم فلنج‌دار: این گیربکس‌ها دارای فلنج در بخش ورودی یا خروجی هستند که برای اتصال مستقیم به تجهیزات یا دستگاه‌ها طراحی شده‌اند. گیربکس‌های فلنج‌دار در فضاهای محدود و سیستم‌هایی که به اتصالات مستقیم نیاز دارند، بسیار کاربردی هستند.
- گیربکس شفت مستقیم پایه و فلنج‌دار: این نوع ترکیبی از دو مدل قبلی است و هم پایه و هم فلنج را دارد. این ویژگی باعث می‌شود که گیربکس انعطاف‌پذیری بیشتری در نصب داشته باشد و برای کاربردهای متنوع تری استفاده شوند.
محدوده نسبت تبدیل و عملکرد گیربکس های شفت مستقیم
به طور کلی، گیربکس‌های هلیکال شافت مستقیم معمولاً در نسبت‌های تبدیل مختلفی از 1:1 تا 10:1 در طراحی‌های تک استیج، از 1:10 تا 60:1 در طراحی‌های دو استیج، و از 1:60 تا 120:1 در طراحی‌های سه استیج تولید می‌شوند.
همچنین، این گیربکس‌ها با سه نوع استیج می‌توانند گشتاوری بین 50 تا 20,000 نیوتن‌متر را تحت پوشش قرار دهند. اگر این گیربکس به صورت تکی استفاده شود، نسبت تبدیل آن از 1:30 تا 1:289.74 است. اما در صورتی که چند گیربکس به صورت مرکب یا ترکیبی به کار گرفته شوند، این نسبت تبدیل به 1:2700 نیز می‌رسد. این ویژگی امکان تطبیق با نیازهای خاص صنایع مختلف را فراهم می‌کند.
کاربردها و مزایای گیربکس های شافت مستقیم
حال که با انواع گیربکس شافت مستقیم آشنا شدیم، نوبت به بررسی کاربردها و مزایای این نوع گیربکس می‌رسد. این گیربکس‌ها، برخلاف بسیاری از گیربکس‌های صنعتی پیچیده، دارای عملکردی ساده و کارآمد هستند. در گیربکس‌های شافت مستقیم، چرخ‌دنده‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که انتقال گشتاور از یک محور به محور دیگر به راحتی انجام می‌شود و نیازی به پیچیدگی‌های اضافی نیست.همچنین قابلیت اتصال به الکتروموتورهایی با توان‌های مختلف از 0.35 تا 55 کیلووات را دارند و می‌توانند به هیدروموتورها نیز متصل شوند، که این ویژگی آن‌ها را برای انواع مختلف کاربردها مناسب می‌سازد. از عمده ترین کاربردهای گیربکس شافت مستقیم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- میکسر و همزن صنعتی
- پمپ‌ها و کمپرسورها
- صنایع نساجی
- دستگاه‌های بسته‌بندی
- نوار نقاله
- الواتور
- صنایع سیمان
- صنایع فولاد
- صنایع سیم و کابل
مزایای گیربکس شافت مستقیم عبارتند از:
- راندمان بالا: درگیری تدریجی چرخ‌دنده‌ها در گیربکس شافت مستقیم سبب می‌شود که راندمان بالایی داشته باشند. این گیربکس‌ها قادرند بیش از 90% قدرت ورودی را به خروجی تبدیل کنند، و با توجه به طراحی دنده‌ها و شرایط کاری، راندمان آن‌ها نسبت به انواع دیگر گیربکس‌های صنعتی می‌تواند حتی به 95% برسد. این مسئله، به ویژه در بارهای ثابت و سرعت پایین، که در آن‌ها نیاز به حفظ کارایی و کاهش تلفات انرژی داریم، بسیار حائز اهمیت است.
- لرزش و صدای کم: طراحی دنده‌های مورب هلیکال و سطح تماس بیشتر چرخ‌دنده‌ها سبب می‌شود که گیربکس شافت مستقیم از لرزش و صدای کمتری نسبت به گیربکس‌های دنده‌های صاف یا گیربکس‌هایی با چرخ‌دنده‌های مایل برخوردار باشد. میزان لرزش این گیربکس‌ها در حدود 20 تا 30 دسی‌بل کمتر از گیربکس‌های دنده‌ای معمولی است. این ویژگی سبب کاهش نویز در محیط‌های حساس می‌شود و به بهبود شرایط کاری کمک می‌کند.
- طول عمر بالا: گیربکس‌های شافت مستقیم می‌توانند گشتاور هایی تا 3000 نیوتن‌متر را در شرایط کاری مناسب تحمل کنند. این ویژگی، همراه با توزیع یکنواخت بار، باعث می‌شود که عمر مفید این گیربکس‌ها 20 تا 25 درصد بیشتر از سایر گیربکس‌های صنعتی باشد. این مزیت موجب کاهش هزینه‌های نگهداری، افزایش بهره‌وری و طول عمر بالا می‌شود.
برندهای تولید کننده گیربکس شافت مستقیم
بسیاری از گیربکس‌های شافت مستقیم که توسط شرکت‌ها و تولیدکنندگان مختلف ساخته می‌شوند، طراحی ظاهری و شکل بدنه‌شان، به محصولات برندهای معروفی مانند SEW و VEM شباهت دارد. قاعدتاً می‌دانید که این دو برند، در صنعت گیربکس شهرت زیادی دارند و معمولاً طراحی آن‌ها، به عنوان مرجع در نظر گرفته می‌شود. در ادامه، چند شرکت ایرانی و اروپایی معتبر در زمینه تولید گیربکس شافت مستقیم را به شما معرفی می‌کنیم.
گیربکس شفت مستقیم ایرانی
- گیربکس شاکرین
- گیربکس پارس گرجی
- گیربکس شریف
- گیربکس پولادین پارت
گیربکس‌های شفت مستقیم اروپایی
- گیربکس ایلماز ترکیه
- گیربکس iMAK
- گیربکس SITI ایتالیا
نکات مهم هنگام خرید گیربکس هلیکال شافت مستقیم
عوامل مختلفی وجود دارند که هنگام خرید گیربکس شافت مستقیم، باید به آن‌ها توجه کنید تا در نهایت انتخاب درستی داشته باشید. این نکات عبارتند از:
- توان ورودی: یکی از فاکتورهای اصلی در انتخاب گیربکس و الکتروموتور، در نظر داشتن توان ورودی است. در صورتی که پیش از خرید گیربکس، الکتروموتور خود را تهیه کرده‌اید، جهت تطابق سایز آن با گیربکس، حتماً از افراد متخصص در این زمینه کمک بگیرید. کارشناسان رهاب صنعت، می‌توانند شما را در این زمینه یاری دهند.
- نسبت تبدیل و دور خروجی: این نکته، یعنی سرعت و یا دور خروجی گیربکس، باید کاملاً متناسب با نیاز کاربر انتخاب شود. برای برخورداری از یک سرعت مشخص، با توجه به سرعت ورودی موتور، لازم است نسبت تبدیل خاصی را انتخاب کنید.
- شرایط کاری: یکی از عوامل تأثیرگذار بر راندمان گیربکس، شرایط کاری و محیط استفاده از آن است. قبل از تهیه کردن گیربکس شافت مستقیم، عواملی محیطی از جمله دما، رطوبت، و میزان گرد و غبار را در نظر بگیرید. همچنین، به سیکل کاری، شوک‌های اولیه، و نوع کاربرد که می‌تواند سبک یا سنگین باشد، دقت کنید. با ارزیابی همه این نکات و مشورت با افراد متخصص، بهترین انتخاب را خواهید داشت.
