گیربکس های خورشیدی جهت سیستم های سرو (گیربکس های سیاره ای جهت سروموتور )

اجزا و ساختار گیربکس های خورشیدی به طور خلاصه از:

یک دنده ورودی یا اصطلاحا دنده خورشید (Sun gear)
چند دنده حول دنده خورشیدی که اصطلاحا به آن ها دنده های سیاره ای (Planetary gears)
یک رینگ که از داخل دنده دار می باشد (Internal gear)
و قطعات و محفظه های نگهدارنده (carrier)

در هر یک طبقه تشکیل شده است که در نهایت بسته به نسبت تبدیل و و تعداد طبقات در نوع طراحی گیربکس ، به شفت خروجی گیربکس اتصالات پیدا کرده و هنگام گردش شفت خروجی را می گرداند و که سبب افزایش گشتاور (Torque) و کاهش سرعت در خروجی گیربکس می شود.

توضیح: 1اجزای تشکیل دهنده و ساختار گیربکس های خورشیدی

تعداد طبقات گیربکس بسته به نسبت تبدیل و طراحی شرکت سازنده می باشد، به طور کلی هرچه نسبت گیربکس افزایش یابد ، تعداد طبقات گیربکس و یا به عبارتی تعداد استیج های (Stages) قرارگیری دنده ها افزایش یافته است.

برای مثال معمولا نسبت های تبدیل (بسته به کارخانه سازنده و نوع گیربکس)
کمتر از ده (>1:10) به صورت گیربکس های یک استیج یا یک طبقه
گیربکس های بالاتر از یک به ده تا یک به شصت و چهار (<1:64) به صورت دو طبقه
و نسبت های بالاتر از شصت و چهار به صورت 3 طبقه (3stage) و یا بیشتر (4Stage) می باشند

برای انتخاب یک گیربکس مناسب پارامترهای مختلفی باید در نظر گرفته شود تا یک گیربکس مناسب از نظر دوام کار و دقت، مورد استفاده قرار گیرد،

یکی از مهمترین پارامترها، تعیین هدف یا نیاز اصلی استفاده از گیربکس کاهنده در دستگاه یا ماشین می باشد، یعنی کدام یک از موضوعات ذیل، دلیلی جهت استفاده گیربکس در سیستم می باشد:

کاهش سرعت خروجی (گشتاور بالایی نیاز نیست)
افزایش گشتاور خروجی (مقدار کاهش سرعت اهمیتی ندارد)
تغییر جهت خروجی (نود درجه اختلاف جهت)
هم کاهش سرعت و هم افزایش گشتاور خروجی (هردو اهمیت دارد)
هم کاهش سرعت و هم تغییر جهت خروجی
هم گشتاور بالا و هم تغییر جهت خروجی
و یا هر سه مورد سرعت، گشتاور و تغییر جهت چرخش

و از پارامترهای دیگر نیز می توان به:

تعیین دقت مورد نیاز یا مقدار لقی بین دنده ها (Backlash)
سرعت ورودی گیربکس (حداقل و حداکثر سرعت سروموتور)
سرعت مورد نیاز خروجی (جهت تعیین نسبت تبدیل)
طریقه نصب به دستگاه و شفت خروجی

اشاره داشت.

در نظر داشته باشید، با اینکه گشتاور و سرعت دو مؤلفه ی مرتبط به یکدیگر در انتخاب هر گیربکس می باشند، یعنی با بالا رفتن نسبت تبدیل گیربکس ، گشتاور خروجی افزایش یافته و برعکس سرعت خروجی کاهش می یابد، ولی دلیلی وجود ندارد که هر گیربکسی دارای هر نسبت تبدیلی، به طور برابر هم نیاز گشتاوری و مقدار سرعت مورد نیاز را مرتفع سازد.

برای مثال: یک سایز از گیربکس با نسبت تبدیل یک به ده (i:10) قادر خواهد بود که سرعت خروجی را ده برابر نسبت به سرعت ورودی کاهش دهد ولی شاید گشتاور نامی خروجی تعیین شده برای گیربکس، فقط چهار برابر گشتاور ورودی باشد و قادر نباشد گشتاور خروجی با ده برابر مقدار، نسبت به گشتاور ورودی را ایجاد و تحمل کند. به همین دلیل، در هنگام انتخاب گیربکس باید دقت کرد که گشتاور خروجی مورد نیاز و سرعت خروجی مدنظر چه مقدار می باشند و بسته به توان و دور محرک ورودی (سروموتور)، گیربکس مناسب را انتخاب کرد.

انوع گیربکس های خورشیدی از نظر شکل ظاهری و نوع نصب

به طور کلی گیربکس های خورشیدی از نظر طریقه انتقال نیرو به دودسته کلی:

شفت مستقیم ( Inline)
شفت نود درجه (Right angel)

تقسیم می شوند که هر یک از این دو نوع دارای انواع مختلفی از نظر

فلنچ و طریقه نصب و اتصال به دستگاه (بدنه ماشین آلات)
و همچنین نوع شفت خروجی ( شفت دار و هالو شفت) می باشند.

توضیح: 2انواع گیربکس های خورشیدی از نظر ظاهری و نوع نصب

انوع گیربکس های خورشیدی از نظر مکانیزم داخلی و نوع دنده ها

به طور کلی گیربکس های خورشیدی از نظر نوع دنده ها به دودسته کلی:

دنده صاف و یا اسپار (Spur)
دنده مورب و یا هلیکال (Helical)

تقسیم می شوند که هر کدام از ساختار دنده ها، نسبت به دیگری دارای مزایا و معایبی می باشند.

گیربکسهای خورشیدی با دنده صاف و یا اسپار

گیربکس با دنده صاف (یا Spur)، جزو گیربکس های خورشیدی و یا سیاره ای مخصوص سروموتور و استپرموتور جهت کارهای با دقت بالا می باشند که نوع تراشکاری دنده های داخلی گیربکس، یعنی دنده خورشید و دنده های سیاره ای و رینگ داخلی به صورت اسپار (Spur) می باشد، و در مقایسه با گیربکس های خورشیدی دنده مورب می توان گفت که، این گیربکس ها دارای لقی بیشتری می باشند اما بدلیل نیاز به تکنولوژی ساده تر و هزینه کمتر جهت تولید، نسبت به گیربکس های مورب دارای قیمت مناسب تری می باشند و به همین خاطر در بیشتر ماشین آلات و طراحی های صنعتی که این دقت و مقدار لقی پاسخ گوی نیاز دستگاه می باشد، مورد استفاده قرار می گیرد.

البته در کل این نوع گیربکس ها چه از نوع دنده اسپار و یا دنده مورب باشند نسبت به گیربکس های معمولی (گیربکس های مربوطه به الکتروموتورها) دارای دقت بالاتر، تحمل گشتاور مناسب نسبت به سایز، صدای کم و راندمان بالاتری می باشند. البته در این حین جنس مواد مورد استفاده در ساخت گیربکس و همچنین نوع ترکیب سایز و تعداد دنده ها در نسبت های مختلف توسط سازنده های مختلف جهت تحمل گشتاور، نیرو های شعاعی و محوری و همچنین عمر مفید گیربکس بسیار حائز اهمیت می باشد.

توضیح: 3نمای برش خورده گیربکس های خورشیدی با دنده صاف یا اسپار

گیربکسهای با دنده مورب یا هلیکال

گیربکس خورشیدی با دنده هلیکال (مورب)، این گیربکس ها از نظر طراحی کلی مانند گیربکس خورشیدی دنده اسپار (صاف) می باشند با این تفاوت که دنده های آنها به صورت مورب طراحی و ساخته می شوند، گیربکس های خورشیدی دنده مورب نسبت به دنده صاف دارای مزایا و معایبی می باشند.

از مزایای این مدل از گیربکس می توان به

دقت بسیار بالا (لقی بسیار کم)
تحمل گشتاور بالا
و راندمان بسیار بالا در حین کار اشاره کرد و همچنین از معایب گیربکس های خورشیدی و یا سیاره ای دنده هلیکال نسبت به دنده اسپار می توان به قیمت بسیار بالا اشاره داشت.
در ساخت دستگاه هایی که دقت بسیار بالا نیاز است مانند صفحه های گران جهت سوراخ کاری، تراش قطعه و یا تزریق در فضا های بسیار باریک، از این نوع گیربکس ها استفاده می شود.