مقاله در مورد مهندسی معکوس طراحی گیربکس

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد مهندسی معکوس طراحی گیربکس دارای ۳۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد مهندسی معکوس طراحی گیربکس  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد مهندسی معکوس طراحی گیربکس،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد مهندسی معکوس طراحی گیربکس :

این گیربکس ایتالیایی است و شماره کاتالوگ آن Rc3-22n type می باشد و احتمالاً دارای سیستم اینچی بوده است . در ساخت مجموعه guide ها مثل side guide و entry guide و ; ( در مجتمع فولاد مبارکه ) بکار می رود . با توجه به اینکه قبلاً مجموعه side guide از خارج کشور و باقیمت بالا تامین می گرد قرار بر ساختن این مجموعه در داخل کشور شد این مجموعه با فکهای متحرک و با کورس ۲ متر هدایت کننده ورقهای تولیدی می باشد . نقشه های موجود برای کل مجموعه حاوی مشخصات کلی بودند . یعنی یا به صورت نقشه های کارگاهی نبوده و یا بعضی از قسمتهای آن دارای نقشه های کارگاهی ناقص و پر از عیب و ایراد بودند . از جمله قسمتهایی که نقشه کارگاهی نداشت همین گیربکس بود . این گیربکس به صورت کاتالوگی بوده و باید خارج کشور تهیه می گردید ، که مقرون به صرفه نبود . کار این گیربکس نشان دادن مقدار باز شدن دهانه خروجی guide ها می باشد . که نقشه های آن در صفحات ۲۵ و ۲۶ می باشند . این گیربکس دارای یک نقشه به شماره ۵۳۰۳۰L 345105 که حاوی اطلاعات کلی گیربکس و یک نقشه به شماره ۵۳۰۰۳ L 345105 که نقشهمونتاژی گیربکس در مجموعه side guide است می باشد . ساخت ۳ مجموعه از side guide به شرکت سداد صنعت محول گردید .

این شرکت اقدام به تهیه نقشه کارگاهی و رفع ایراد های نقشه های موجود پرداخت . برای ساخت گیربکس ابتدا از روی یک گیربکس ضایعاتی موجود در انبار فولاد مبارکه اقدام به کروکی برداری نموده و با توجه به اطلاعات جدید به دست آمده نیاز به طراحی مهندسی گیرکبس مشخص شد . این نیاز به خاطر سه سری عامل به وجود آمد :
۱- معایب نقشه های اولیه
۲- عدم ابزار موجود استاندارد برای ساخت به صورت کپی برداری در ایران
۳- عوامل متفرقه و نیاز به بهینه سازی

در ادامه به صورت فهرست وار به اطلاعات بدست آمده از نقشه های ایتالیایی ، نقشه های کروکی برداری شده ، ۳ عامل باعث طراحی مهندسی و علل آن و نیازهای طراحی پرداخته می شود و سپس روند طراحی چرخدنده ها ، شافتها ، بوشن ها ، و دیگر موارد مورد نیاز توضیح داده شده و در پی آن نقشه های کارگاهی تهیه شده آورده می شود . لازم به توضیح است که نقشه های کارگاهی زبان مهندسی و پل ارتباطی بین مهندس طراح و سازنده می باشد لذا بایستی کامل و گویا باشد . می توان گفت با وجود نقشه ای کامل هیچ نیازی به توضیح اضافی به صورت متن نویسی وجود ندارد . در نقشه های تهیه شده سعی بر این امر بوده است که تمام توضیحات لازم جهت معرفی گیربکس و ساخت آن جمع آوری گردد . لذا هر توضیحی که در متن پایان نامه است.

اولاً گزارشی از روند طراحی و خلاصه ای از محاسبات انجام شده می باشد ( یعنی نمونه ای از این محاسبات مشابه آورده شده و فقط جواب ننهایی بقیه محاسبات درج شده است ) .
ثانیاً : با توجه به این نکته است که بسیاری از چکهای کارگاهی خود مشخص کننده کار و تلاش متعهدانه طراح ، نقشه کش و کنترل کننده نقشه ها می باشد .
ثالثاً : اگر نکته نا مفهومی در متن ها وجود داشته باشد بایستی در نقشه ها که زبان گویای طراح بدنیال جواب گشت . در پایان ذکر این نکته حائز اهمیت است که :
طراحی و نقشه های این گیربکس که متعلق به فولاد مبارکه می باشد تایید شده و هم اکنون در حال ساخته شدن توسط شرکت سداد صنعت می باشد.

فصل دوم
چرخدنده های ساده
تعریف
این چرخدنده ها معمولاً به شکل استوانه ای هستند و دندانه هایشان مستقیم و موازی با محور چرخش است .

کاربرد
برای انتقال حرکت چرخشی بین محورهای موازی بکار برده می شوند : نکته دارای اهمیت نکته چرخدنده های ساده معمولاً برای آرام کار کردن و انتقال قدرت در سرعتهای زیر ۳۶۰۰ دور بر دقیقه و توانهای ۴۰ اسب بخار به پایین کاربرد دارند .

تعریف واژه های مورد استفاده در چرخدنده ها و روابط آنها
دایره گام : دایره ای فرضی است که همه محاسبات بر مبنای آن انجام می گیرد دایره های یک جفت چرخدنده درگیر بر هم مماسند . در ضمن لزومی ندارد قطرهای عملی دایره های گام یک جفت چرخدنده درگیر با قطرهای گام طراحی آنها برابر باشند . با تغییر فاصله مرکزهای یک جفت چرخدنده درگیر در هنگام نصب دایره های گام جدیدی بوجود می آیند که در نقطه گام بر هم مماس می باشند لذا دایره های گام چرخدنده ها تا زمانی که یک جفت چرخدنده درگیر نشده اند حقیقتاً وجود ندارد .
قطر دایره گام –Do : همانگونه که از نامش مشخص است اندازه قطر دایره گام می باشد .

گام دایره ای –p : فاصله ای است که بر روی دایره گام که از یک نقطه بر روی یک دندانه تا نقطه مشابه بر روی دندانه مجاور اندازه گیری می شود لذا گام دایره ای برابر با جمع ضخامت و پهنای فاصله گذاری دندانه هاست . یکی از راه های تایید چرخدنده ساده ساخته شده ، گرفتن اندازه گام دایره ای است
مدول – m : نسبت قطر گام به تعداد دنده هاست و در سیستم si دارای واحد میلی متر است. M=(do/z)

چون هر مدولی به ابزار تراش جداگانه ای نیاز دارد و ساخت ابزار تراش برای هر مدول مقرون به صرفه نیست لذا فقط برای تعداد محدودی از مدولها – به صورت انبوه – ابزار تراش ساخته شده است . به اینکار اصطلاحاً استاندارد سازی مدولها می گویند . در جدول ۲-۱ تعدای از مدولهای رایج و نیمه رایج استاندارد شده مشاهده می شود .

جدول ۲-۱ : مدولهایی که مصرف عمومی دارند
رایج ۱-۲۵ ، ۱-۵ ، ۱-۲-۵ ، ۲-۳-۴-۵-۶-۸-۱۰-۱۲-۱۶-۲۰-۲۵-۳۲- ۴۰-۵۰
نیمه رایج ۱۲۵، ۱-۳۷۵، ۱-۷۵ ، ۱-۲۵ ، ۲-۷۵ ، ۲-۵ ، ۳-۵ ، ۴-۵ ، ۵-۷-۹-۱۱-۱۴-۱۸-۲۲-۲۸-۳۶-۴۵

ادندوم – a : فاصله شعاعی بین سطح بالایی و دایره گام است و معمولاً مطابق با فرمول ۲-۲ است .
A=m

قطر دایره ادندوم ( قطر نهایی ) – Dk : از رابطه ۲-۳ بدست می آید :
Dk =Do+2a Dk=(m*z)+2m Dk =(mz+2)

دیدندوم –b : فاصله شعاعی از سطح پایینی تا دایره گام است و معمولاً مطابق با فرمول ۲-۴ است : B=1.25m

پروفیل اینولوت : هنگامیکه پروفیلهای دندانه ، طوری طراحی شوند که در حین درگیری نسبت سرعت زاویه ای ثابت ایجاد کنند گفته می شود که آنها عمل مزدوج دارند . یکی از راه حل ها پروفیل اینولوت است که بااستثناهای اندکی برای چرخدنده ها کاربرد عمومی دارد و تنها راه حلی است که با آن سر و کار داریم . این اینولوتها حرکت چرخشی یکنواختی را انتقال می دهند و باعث ایجاد رابطه زیر می شوند :
V=r1w1=r2w2 w1/w2=r2/r1

دایره مبنا:این دایره اساس هر چرخدنده است و در ایجاد پروفیلهای دندانه استفاده می شود . دایره مبنا جزء خواص چرخدنده است یعنی با تغییر در فاصله مرکزی چرخدنده ها هنگام نصب تغییری در اندازه دایره مبنا رخ نمی دهد . رابطه قطر این دایره با قطر دایره گام و زاویه فشار طبق رابطه ۲-۶ برقرار می باشد : Dpb=Docos = cte

خط فشار ( خط مولد ) : مماس مشترک داخلی دو دایره مبنای چرخدنده های درگیر است .
زاویه فشار – : زاویه بین خط فشار و خط عمود بر خط المرکزین دو چرخدنده درگیر می باشد . معمولاً از زاویه فشار ۲۰ درجه استفاده می شود ولی از ۲۵ درجه گاهی استفاده می شود .

فاصله مرکزها – c.d. : این فاصله از نصف مجموع قطرهای دایره گام بدست می آید : c.d.=(Doi+Do2)/2

گاهی مکن است در هنگام نصب ، فاصله عملی مرکزها با فاصله طراحی شده تفاوت کند . این تغییر فاصله هیچ اثری روی دایره مبنا نمی گذارد ولی باعث تغییر در قطرهای دایره گام ، زاویه فشار و طول خط عمل می شود . یعنی افزایش c.d. باعث افزایش قطرهای دایره گام و زاویه فشار و کاهش طول خط عمل می شود . با این وجود هنوز دندانه ها در حالت مزدوج بوده و شرایط لازم برای انتقال حرکت به صورت یکنواخت برقرار می باشد و نسبت سرعت زاویه ای تغییری نمی کند .
تداخل و زیر برش :اگر اندازه دندانه ها و تماس به زیر دایره مبنا گسترش یابد از آنجایی که اینولوت زیر دایره مبنا وجود ندارد ، یک شکل غیراینولوت ( در یک مسیر شعاعی ) تا بالای دایره دیدندوم ادامه می یابد.در این قسمت دندانه قانون اساسی چرخدنده حفظ نمی شود و بنابراین سرعت ثابت نخواهند بود و معنی آن تغییر در سرعت شتاب ، و اضافه شدن بار دینامیکی است که به سرعت این قسمت از دندانه را در بر می گیرد . در ناحیه تنشهای بالاتر دندانه نازکتر می شود و شکست ناگهانی اتفاق می افتد . این وضعیت به عنوان تداخل و ضعیف شدن دندانه ، به عنوان زیر برش شناخته می شود به طور کلی تماس قسمتهایی از پروفیلهای دندانه و چرخدنده که در عمل مزدوج نیستند راتداخل می گویند .

روشهای حذف تداخل و بررسی این روشها
۱- ریشه تراشی : اگر مجبور به انجام ریشه تراشی باشیم ،دندانه ریشه تراشی شده به طور قابل ملاحظه ای ضعیف می شود لذا در اثر حذف تداخل توسط فرایند تولید، فقط جانشین کردن مسئله دیگری به جای مسئله اصلی است البته نباید اهمیت این مسئله را بیش از حد مور تاکید قرار داد .
۲- استفاده از دندانه های بیشتر : اگر قرار باشد چرخ دنده ها قدرت معینی را انتقال دهند هنگامی می توان تعداد دنده ها را افزایش داد که قطر گام افزایش یافته باشد . این کار باعث بزرگتر شدن چرخدنده ها می شود که به ندرت مطلوب است . همچنین سرعت خطی گام را نیز افزایش می دهد . افزایش سرعت خطی گام چرخدنده ها را پر سر و صدا تر می سازد و توان انتقالی رانه با نسبتی مستقیم می دهد .

۳- استفاده از زاویه فشار بزرگتر : با این عمل دایره مبنای کوچکتری بدست می آید به طوری که بخش عمده پروفیل دندانه اینولوت می شود . به طور کلی ریشه تراشی یااستفاده از دندانه های بیشتر برای حذف تداخل به ندرت راه حل قابل قبولی است . لذا تمایل به استفاده از پینیونهای کوچکتر با دندانه های کمتر ، استفاده از زوایه فشار ۲۵ درجه را مطلوب می سازد حتی اگرنیروهای اصطکاک و بارهای یاتاقان افزایش و نسبت تماس کاهش می یابد .

شرایط درگیری چرخ دنده ها :
۱- شرط اصلی سینماتیکی که باید توسط پروفیل دندانه ارضا شود ثابت بودن نسبت سرعت لحظه ای است . برای انتقال حرکت با سرعت زاویه ای ثابت ، نقطه گام باید ثابت بماند ، یعنی همه خطهای عمل برای هر نقطه تماس لحظه ای باید از نقطه P بگذرند . پروفیل اینولوت حرکت چرخشی یکنواختی را ارائه می دهد .
۲- پروفیل دندانه باید سرعت لغزش کم و شعاع انحنای به اندازه کافی را در نقطه تماس برای تضمین کردن راندمان بالا استحکام و عمر کارکرد زیاد تامین می کند .
۳- یک جفت چرخدنده درگیر باید مدول یکسانی داشته باشند .
۴- برای زاویه فشار ۲۰ درجه حداقل تعداد دندانه های درگیر باید ۱۸ عدد باشد .

تعداد کمینه ی دندانه های چرخدنده کوچکتر ( پینیون ) :
این مقدار از رابطه ۲-۸ بدست می آید :
Zmin=2Ka/Sin2
که در آن مقدار k برای چرخدنده های ساده مساوی ۱ است . به طور مثال برای زاویه فشار ۲۵ درجه داریم :
Zmin)25=2/Sin 2 25 Zmin )25 = 112
که با گرد کردن به سمت بالا خواهیم داشت :
Zmin )25=12
تعداد بیشینه دندانه های چرخدنده بزرگتر :
معمولاً بیشترین نسبت تبدیل در جفت چرخدنده درگیر را ۶ به ۱ می گویند . منظور از نسبت تبدیل نسبت تعداد دندانه های دو چرخدنده است :
E=z2/z1
با جایگذاری e=6 در رابطه ۲-۹ خواهیم داشت :
Zmax =6z1
به طور مثال برای زاویه ۲۰ درجه ای که تعداد دندانه پینیون آن کمینه است ( ۱۸ عدد ) تعداد بیشینه چرخدنده درگیر برابر است با :
Z max =6z1=6*18=108

مجموعه چرخدنده ساده :
فرض می کنیم چرخدنده ۱ چرخدنده ۲ را می راند . سرعت زاویه ای چرخدنده رانده شده چنین است :
N2=(z1/z2)n1=(Do1/Do2)/n1
که n = سرعت زاویه ای بر حسب دور بر دقیقه – rpm – ( rev /min ) و z = تعداد دندانه می باشد .
برای چرخدندانه های ساده جهت ها از قانون دست راست پیروی می کنند و بنابر ساعتگرد یا پادساعتگرد بودنشان منفی و مثبت هستند . مجموعه چرخدنده مورد بحث از ۶ چرخدنده تشکیل شده است سرعت چرخدنده خروجی برابر است با :
n2 = (Z4/Z8)(Z5/Z7))Z3/Z6) n4

که چرخدنده های ۳و۴و۵ عضوهای راننده و چرخدنده های۶و۷و۸ عضوهای رانده شده اند . مقد ار e به صورت زیر تعریف می شوند :
حاصلضرب تعداد دندانه های رانده شده ها / حاصلضرب تعداد دندانه های راننده ها =e
نکته قابل ذکر این است که در معادله ۲-۱۲ از قطر گام هم می توان به جای تعداد دندانه استفاده کرد . هنگامیکه از معادله ۲-۱۲ استفاده شود اگر آخرین چرخدنده با نخستین چرخدنده همسو باشد ، e مقداری مثبت و اگرناهمسو باشد مقداری منفی خواهد داشت .
حال می توان نوشت:
Nl=enf
که nl سرعت آخرین چرخدنده ( در این بحث n2 می باشد ) و nf سرعت اولین چرخدنده ( که در این بحث n4 می باشد ) است .