اجزای گیربکس جک اسکرو شامل چرخ دنده حلزونی، ماردون، پیچ جک (شافت رزوه)، شفت ورودی، شفت خروجی، محفظه یا پوسته و یاتاقان ها می شوند.
چرخ دنده حلزونی و ماردون گیربکس جک اسکرو
ماردون یک چرخ دنده پیچ مانند در شفت ورودی گیربکس جک اسکرو است و دندانه های مارپیچ آن با چرخ دنده حلزونی درگیر هستند. ماردون گیربکس جک اسکرو معمولاً از فولاد سخت کاری شده ساخته می شود تا دوام کافی جهت انتقال نیروی ورودی را به سایر اجزای داخلی و شفت خروجی داشته باشد. چرخ دنده های گیربکس جک اسکرو بر اساس کاربرد مد نظر و میزان بار روی گیربکس با سه جنس مختلف تولید می شوند که عبارتند از:
- فسفر-برنز
- آلومینیوم-فسفر-برنز
- فسفر-نیکل-برنز
مدل آلومینیوم-فسفر-برنز، حالت پایه این چرخ دنده ها است که هزینه کمتری نسبت به سایر مدل ها داشته و در کاربردهایی که گیربکس زیاد تحت بار و فشار قرار ندارد استفاده می شود؛ اما اگر گیربکس تحت بار متوسط رو به بالایی قرار است کار کند، باید از چرخ دنده های فسفر-برنز استفاده شود که مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش دارند.
همچنین در کاربردهایی که گیربکس تحت بار زیادی قرار دارد از چرخ دنده فسفر-نیکل-برنز استفاده می شود که مقاومت بسیار بیشتری نسبت به سایر چرخ دنده ها در برابر سایش و خوردگی دارند. شرکت های بسیار معتبر تولید کننده گیربکس صنعتی مانند Flender یا SEW برای گیربکس های جک اسکروی خود از چرخ دنده های نیکل-فسفر-برنز استفاده می کنند.
پیچ جک یا شافت رزوه گیربکس جک اسکرو
پیچ جک، به بار یا محرکی که نیاز به حرکت خطی دارد متصل است و حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل می کند. این قطعه نیز مانند چرخ دنده گیربکس جک اسکرو، در سه مدل تولید می شود:
- MO-40
- CK-45
- 6582-BOZ
شافت رزوه جنس CK45 حالت پایه این قطعه است؛ ولی اگر گیربکس تحت کشش زیادی قرار می گیرد، بهتر است از پیچ جک از جنس MO40 استفاده شود که تحت عملیات حرارتی سخت کاری شده و مقاومت بسیار بیشتری دارد. از طرفی اگر گیربکس تحت فشار کششی قرار نمی گیرد ولی دقت بالای آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، از شافت رزوه 6582BOZ استفاده می کنیم. این شافت رزوه بسیار در برابر سایش مقاوم است اما تحمل فشار کششی را ندارد.
شفت ورودی و خروجی گیربکس جک اسکرو
شفت ورودی در گیربکس جک اسکرو معمولاً به یک منبع تغذیه مانند الکتروموتور متصل می شود ولی در بعضی سیستم ها، نیروی اولیه به وسیله هندویل یا فرمان دستی تأمین می گردد. شفت خروجی یا شفت رزوه نیز به بار یا محرکی که نیاز به حرکت خطی دارد متصل است و با توسط پیچ جک، نیروی دورانی را به حرکت خطی تبدیل می کند.
پوسته یا محفظه گیربکس جک اسکرو
پوسته گیربکس جک اسکرو تمامی قطعات داخلی آن را در بر گرفته است و طراحی آن به نحوی است که مقاومت کافی جهت تحمل بارهای بسیار زیاد را نیز داشته باشد. به همین علت معمولاً از پوسته چدنی برای این گیربکس ها استفاده می شود.
یاتاقان های گیربکس جک اسکرو
در گیربکس های جک اسکرو به منظور کاهش اصطکاک و پشتیبانی بیشتر از قطعات دوار داخل گیربکس، در نقاط کلیدی مانند محورهای ورودی و خروجی از بلبرینگ و یاتاقان استفاده شده است تا حرکت نرم و بدون سایشی داشته باشند. علاوه بر مطالب فوق، مقاله اجزای گیربکس حلزونی نیز اطلاعات جالبی در این زمینه ارائه می دهد که مطالعه آن را به شما پیشنهاد می کنیم.
مزایای گیربکس جک اسکرو
از آن جایی که گیربکس جک اسکرو حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند، می توان از این گیربکس برای کاربردهای مختلفی مانند بلند کردن بارهای سنگین، تنظیم ارتفاع یا تعیین موقعیت اجسام، پرس کردن و ... استفاده نمود. از جمله مزایای گیربکس جک اسکرو می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1) ظرفیت بار بالا: یکی از اولین و مهم ترین مزایای گیربکس جک اسکرو، توانایی تحمل بار بسیار زیاد آن است. طراحی چرخ دنده ها و شافت رزوه، این مزیت مکانیکی را فراهم نموده و این گیربکس ها را برای کاربردهایی که نیاز به بلند کردن یا جابجایی اجسام سنگین دارند، مانند ماشین آلات صنعتی یا تجهیزات ساختمانی، به گزینه ای مناسب تبدیل نموده است.
2) خود قفل شوندگی: خود قفل شوندگی یا عدم برگشت پذیری، مزیت دیگر این گیربکس ها است؛ به این معنی که گیربکس جک اسکرو بدون نیاز به مکانیسم ترمز یا تجهیزات مشابه، می تواند موقعیت خود را حفظ کند. این قابلیت در نتیجه اصطکاک زیاد ایجاد شده بین چرخ دنده ها و پیچ جک ایجاد می شود و هنگامی که گیربکس از چرخش باز می ایستد، در برابر هرگونه نیروی خارجی که بخواهد آن را حرکت دهد، مقاومت می کند. این ویژگی به خصوص برای کاربردهایی که حفظ موقعیت گیربکس در آن ها ضروری است، بسیار اهمیت دارد.
اجزای گیربکس جک اسکرو شامل چرخ دنده حلزونی، ماردون، پیچ جک (شافت رزوه)، شفت ورودی، شفت خروجی، محفظه یا پوسته و یاتاقان ها می شوند.
چرخ دنده حلزونی و ماردون گیربکس جک اسکرو
ماردون یک چرخ دنده پیچ مانند در شفت ورودی گیربکس جک اسکرو است و دندانه های مارپیچ آن با چرخ دنده حلزونی درگیر هستند. ماردون گیربکس جک اسکرو معمولاً از فولاد سخت کاری شده ساخته می شود تا دوام کافی جهت انتقال نیروی ورودی را به سایر اجزای داخلی و شفت خروجی داشته باشد. چرخ دنده های گیربکس جک اسکرو بر اساس کاربرد مد نظر و میزان بار روی گیربکس با سه جنس مختلف تولید می شوند که عبارتند از:
- فسفر-برنز
- آلومینیوم-فسفر-برنز
- فسفر-نیکل-برنز
مدل آلومینیوم-فسفر-برنز، حالت پایه این چرخ دنده ها است که هزینه کمتری نسبت به سایر مدل ها داشته و در کاربردهایی که گیربکس زیاد تحت بار و فشار قرار ندارد استفاده می شود؛ اما اگر گیربکس تحت بار متوسط رو به بالایی قرار است کار کند، باید از چرخ دنده های فسفر-برنز استفاده شود که مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش دارند.
همچنین در کاربردهایی که گیربکس تحت بار زیادی قرار دارد از چرخ دنده فسفر-نیکل-برنز استفاده می شود که مقاومت بسیار بیشتری نسبت به سایر چرخ دنده ها در برابر سایش و خوردگی دارند. شرکت های بسیار معتبر تولید کننده گیربکس صنعتی مانند Flender یا SEW برای گیربکس های جک اسکروی خود از چرخ دنده های نیکل-فسفر-برنز استفاده می کنند.
پیچ جک یا شافت رزوه گیربکس جک اسکرو
پیچ جک، به بار یا محرکی که نیاز به حرکت خطی دارد متصل است و حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل می کند. این قطعه نیز مانند چرخ دنده گیربکس جک اسکرو، در سه مدل تولید می شود:
- MO-40
- CK-45
- 6582-BOZ
شافت رزوه جنس CK45 حالت پایه این قطعه است؛ ولی اگر گیربکس تحت کشش زیادی قرار می گیرد، بهتر است از پیچ جک از جنس MO40 استفاده شود که تحت عملیات حرارتی سخت کاری شده و مقاومت بسیار بیشتری دارد. از طرفی اگر گیربکس تحت فشار کششی قرار نمی گیرد ولی دقت بالای آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، از شافت رزوه 6582BOZ استفاده می کنیم. این شافت رزوه بسیار در برابر سایش مقاوم است اما تحمل فشار کششی را ندارد.
شفت ورودی و خروجی گیربکس جک اسکرو
شفت ورودی در گیربکس جک اسکرو معمولاً به یک منبع تغذیه مانند الکتروموتور متصل می شود ولی در بعضی سیستم ها، نیروی اولیه به وسیله هندویل یا فرمان دستی تأمین می گردد. شفت خروجی یا شفت رزوه نیز به بار یا محرکی که نیاز به حرکت خطی دارد متصل است و با توسط پیچ جک، نیروی دورانی را به حرکت خطی تبدیل می کند.
پوسته یا محفظه گیربکس جک اسکرو
پوسته گیربکس جک اسکرو تمامی قطعات داخلی آن را در بر گرفته است و طراحی آن به نحوی است که مقاومت کافی جهت تحمل بارهای بسیار زیاد را نیز داشته باشد. به همین علت معمولاً از پوسته چدنی برای این گیربکس ها استفاده می شود.
یاتاقان های گیربکس جک اسکرو
در گیربکس های جک اسکرو به منظور کاهش اصطکاک و پشتیبانی بیشتر از قطعات دوار داخل گیربکس، در نقاط کلیدی مانند محورهای ورودی و خروجی از بلبرینگ و یاتاقان استفاده شده است تا حرکت نرم و بدون سایشی داشته باشند. علاوه بر مطالب فوق، مقاله اجزای گیربکس حلزونی نیز اطلاعات جالبی در این زمینه ارائه می دهد که مطالعه آن را به شما پیشنهاد می کنیم.
مزایای گیربکس جک اسکرو
از آن جایی که گیربکس جک اسکرو حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند، می توان از این گیربکس برای کاربردهای مختلفی مانند بلند کردن بارهای سنگین، تنظیم ارتفاع یا تعیین موقعیت اجسام، پرس کردن و ... استفاده نمود. از جمله مزایای گیربکس جک اسکرو می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1) ظرفیت بار بالا: یکی از اولین و مهم ترین مزایای گیربکس جک اسکرو، توانایی تحمل بار بسیار زیاد آن است. طراحی چرخ دنده ها و شافت رزوه، این مزیت مکانیکی را فراهم نموده و این گیربکس ها را برای کاربردهایی که نیاز به بلند کردن یا جابجایی اجسام سنگین دارند، مانند ماشین آلات صنعتی یا تجهیزات ساختمانی، به گزینه ای مناسب تبدیل نموده است.
2) خود قفل شوندگی: خود قفل شوندگی یا عدم برگشت پذیری، مزیت دیگر این گیربکس ها است؛ به این معنی که گیربکس جک اسکرو بدون نیاز به مکانیسم ترمز یا تجهیزات مشابه، می تواند موقعیت خود را حفظ کند. این قابلیت در نتیجه اصطکاک زیاد ایجاد شده بین چرخ دنده ها و پیچ جک ایجاد می شود و هنگامی که گیربکس از چرخش باز می ایستد، در برابر هرگونه نیروی خارجی که بخواهد آن را حرکت دهد، مقاومت می کند. این ویژگی به خصوص برای کاربردهایی که حفظ موقعیت گیربکس در آن ها ضروری است، بسیار اهمیت دارد.
بلبرینگ