چرخدنده کرانویل و پینیون چیست؟
از آنجایی که چرخدنده ها اجزا اصلی گیربکس ها هستند در این مقاله به این مبحث می پردازیم که چرخدنده کرانویل و پینیون چیست.اما قبل از هر چیز باید با دیفرانسیل آشنا شویم.
دیفرانسیل چیست؟
به مجموعه ای از چرخدنده ها که وظیفه آن انتقال نیروی گیربکس به چرخ ها و تغییر جهت گشتاور است، دیفرانسیل می گویند.در اصل دیفرانسیل یا محور متحرک یکی از بخش های سیستم انتقال نیرو می باشد. دو چرخدنده مهم دیفرانسیل، پینیون و کرانویل نام دارند که در انجام برخی از وظایف دیفرانسیل نقش اساسی ایفا می کنند.
چرخدنده چیست؟
از آنجا که انواع مختلف چرخدنده ها اجزا اصلی دیفرانسیل هستند ، بهتر است کمی از ماهیت چرخدنده ها بگوییم. چرخ دنده‌ها قطعاتی دایره شکل هستند که روی محیط آنها دندانه‌هایی با فاصله مساوی ایجاد می‌شود. این قطعات برای انتقال یا تغییر جهت نیرو بین دو محور به کار می‌روند. به این ترتیب که آنها را در کنار یکدیگر قرار داده و با درگیر شدن دندانه‌های چرخ دنده‌های مجاور، که هر یک روی یک محور مجزا هستند، نیروی دو محور بین‌شان منتقل می‌شود.
چرخ‌دنده‌ها انواع زیادی دارند. برخی از انواع پرکاربرد آنها عبارتند از ساده، مارپیچ، شانه‌ای، حلزونی و مخروطی. محاسبه دقیق نیروی انتقال یافته از طریق چرخ دنده‌ها نیازمند شناخت کامل انواع آن است. در واقع انتقال نیرو توسط چرخ دنده‌ها به عواملی مانند ابعاد، تعداد و زاویه دنده‌ها و سایز و فرم چرخدنده بستگی دارد.چرخ دنده مارپیچ یکی از انواع رایج چرخ دنده‌ها است. دندانه‌ها در این نوع که بدنه‌ای استوانه‌ای دارد، به صورت مارپیچ طراحی می‌شوند. نوعی دیگر از چرخ دنده‌ها ظاهری مخروط دارند که معمولا در محورهای متقاطع با زاویه ۹۰ درجه مورد استفاده قرار می‌گیرند. دندانه‌های این چرخدنده می‌توانند مستقیم یا مارپیچ باشند. چرخ دنده‌های هیپنوئیدی، ترکیبی از انواع مارپیچ و مخروطی هستند، که توان انتقال نیروی بیشتری دارند و صدای کمتری نیز تولید می‌کنند. این کمتر بودن صدا در سرعت‌های متوسط و بالا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. همچنین به دلیل درگیر بودن دندانه‌های بیشتر در هر چرخش، نیروی وارد به هر دندانه کمتر شده، ظرفیت چرخ دنده بالاتر می‌رود. ضمن اینکه، به دلیل شکل مارپیچی دندانه‌ها، هنگام درگیر شدن چرخ‌دنده‌ها انتقال نیرویکنواخت‌تر بوده و ارتعاشات و سایش هم کمتر اتفاق می‌افتد.
پینیون چیست؟
پینیون یا کله گاوی محور رابط دیفرانسیل و گیربکس است که در یک سر خود چرخدنده مخروطی مارپیچ دارد. این چرخدنده هیپنوئیدی با کرانویل در دیفرانسیل مرتبط است و به صورت عمود با آن درگیر می‌شود. در واقع پینیون از طریق این ارتباط و درگیری، گشتاور جعبه دنده را به دیفرانسیل منتقل می‌کند. در خودروهای دیفرانسیل عقب، پینیون با گاردان در ارتباط است و انتقال گشتاور از گاردان به دیفرانسیل صورت می‌گیرد. جنس پینیون معمولا از چدن خاکستری یا آلیاژهای فواد است.
کرانویل چیست؟
این قطعه نوعی چرخدنده مارپیچ بشقابی است که به شکل یک دیسک دندانه‌دار با دندانه‌های موج‌دار دیده می‌شود. کرانویل در یک وجه خود دندانه‌دار و در وجه دیگر صاف و مسطح است. به همین دلیل به آن چرخدنده حلقه‌ای هم گفته می‌شود. کرانویل رابط بین پینیون و دنده هرزگرد دیفرانسیل است و گشتاور دریافتی از پینیون را به هرزگرد منتقل می‌کند. کرانویل به هوزینگ دیفرانسیل پیچ شده است و تنظیم اتصال آن در عملکردش تاثیر چشمگیری دارد. جنس این قطعه از آلیاژ فولاد کم کربن است.
نحوه درگیری پینیون و کرانویل
در سیستم کرانویل و پینیون دیفرانسیل، دنده هیپنوئیدی پینیون با زاویه ۹۰ درجه روی کرانویل قرار می‌گیرد. محور پینیون حرکت دورانی را در بخش انتهایی خود از گیربکس گرفته در قسمت دنده مارپیچی این حرکت را به کرانویل منتقل می‌کند. بنابراین اساس عملکرد سیستم کرانویل پینیون در واقع چرخش ۹۰ درجه ای مسیر گشتاور انتقالی مورد نیاز چرخ‌ها به سمت آنها است. این سیستم در واقع راندمان دیفرانسیل و گیربکس را بالا می‌برد. در این ارتباط هرچه تعداد دنده‌های کرانویل بیشتر باشد قدرت بیشتری انتقال یافته و هر چه کمتر باشد سرعت گشتاور انتقالی افزایش می‌یابد. دلیل استفاده از حالت دنده‌های مارپیچ در کرانویل و پینیون در عین مخروطی‌بودن آنها، به این خاطر است که درگیری در این دنده‌ها به خاطر حالت مارپیچی آنها و داشتن طول دنده بالاتر، بیشتر است. بنابراین در انتقال نیروی زیاد و گشتاور بالایی که به آنها می‌رسد، مناسب‌ترعمل می‌کنند. البته این خاصیت کاهش صدای درگیری دنده‌ها را نیز به همراه خواهد داشت.
جهت مشاوره و سفارش میتوانید با مشاوران ما در شرکت جهان فرز تماس بگیرید.
جهت مشاهده دستگاههای ساخته شده اینستاگرام مارا دنبال کنید.
