گیربکس خورشیدی | راهنمای کامل مشخصات فنی، استاندارد و انتخاب
گیربکس خورشیدی یا گیربکس سیاره ای برای انتقال بیشترین گشتاور در کم حجم ترین ابعاد ممکن که اصطلاحا به آن چگالی گشتاور می گویند، استفاده می شود. گیربکس خورشیدی شامل یک دنده خورشیدی (مرکزی) که با دنده هرزگرد سیاره ای یا پینیون که روی محور نگهدارنده آن به طور یکپارچه روی قفسه یا حامل سیاره ای قرار گرفته و قفسه هم در داخل دنده داخلی یا رینگی احاطه شده است. این چیدمان امکان انتقال گشتاور بالا در حجم فشرده، راندمانی تا 98٪ و طول عمر بالا را فراهم می کند و به همین دلیل در ماشین آلات سنگین صنعتی، جرثقیل، آسانسور، میکسر و توربین بادی کاربرد گسترده دارد.
گیربکس خورشیدی چیست و اصل کار آن چگونه است؟
گیربکس خورشیدی نوعی جعبه دنده است که نامش را از شباهت آرایش اجزایش به منظومه شمسی گرفته: یک دنده در مرکز قرار دارد (دنده خورشیدی) و چند دنده کوچک تر دور آن می چرخند (دنده های سیاره ای)، درست مثل چرخش سیارات به دور خورشید. تفاوت اصلی این گیربکس با انواع معمولی (هلیکال، حلزونی) در همین چیدمان هم محور و توزیع بار بین چند دنده هم زمان است؛ همین توزیع بار باعث می شود گیربکس خورشیدی نسبت به وزن و حجمش، گشتاور به مراتب بیشتری تحمل کند.
اجزای اصلی گیربکس خورشیدی
- دنده خورشیدی (Sun Gear): دنده مرکزی که معمولاً ورودی قدرت از موتور به آن متصل می شود.
- دنده های سیاره ای (Planet Gears): دو یا چند دنده که دور دنده خورشیدی می چرخند و با آن درگیرند؛ تعدادشان روی نسبت تبدیل و ظرفیت گشتاور اثر مستقیم دارد.
- قفسه یا کریر (Carrier): محور نگهدارنده دنده های سیاره ای؛ بسته به کاربرد می تواند ثابت یا متحرک باشد.
- دنده رینگی یا حلقوی (Ring Gear): دنده داخلی بزرگ که کل مجموعه سیاره ای را احاطه می کند.
مشخصات فنی و پارامترهای کلیدی
نسبت تبدیل و تعداد طبقات
گیربکس خورشیدی می تواند به صورت چندطبقه (Multi-stage) ساخته شود تا نسبت های تبدیل بزرگ تر حاصل شود. نسبت تبدیل هر طبقه معمولاً بین 3 تا 7 متغیر است و طبقات به صورت سری روی هم سوار می شوند.
محدوده دور ورودی و خروجی
دور ورودی مجاز معمولاً تا حدود 3500 دور بر دقیقه است و دور خروجی، بسته به تعداد طبقات، در بازه ی تقریبی 0.5 تا 800 دور بر دقیقه قرار می گیرد.
گشتاور قابل تحمل
گیربکس های خورشیدی طیف وسیعی از گشتاور را پوشش می دهند و برای کاربردهای سبک تا بسیار سنگین صنعتی (مانند میکسرهای صنعتی، بالابرها و تجهیزات معدنی) قابل انتخاب اند. عدد دقیق حداکثر گشتاور باید بر اساس مدل و سازنده مشخص از کاتالوگ استعلام شود.
راندمان و دمای کاری
راندمان گیربکس های خورشیدی باکیفیت می تواند تا حدود 98٪ برسد. دمای کاری معمول بدنه در بازه تقریبی 25- تا 100+ درجه سانتی گراد و دمای محیط قابل تحمل در حدود 40- تا 45+ درجه سانتی گراد گزارش شده است.
ویدیو معرفی گیربکس خورشیدی
راهنمای گام به گام انتخاب گیربکس خورشیدی مناسب
- گشتاور مورد نیاز خروجی را محاسبه کنید و ضریب کار (Service Factor) متناسب با شدت کارکرد (تعداد استارت، شوک بار، دمای محیط) را روی آن اعمال کنید.
- دور ورودی و خروجی مدنظر را با محدوده مجاز گیربکس (حداکثر 3500 دور ورودی) تطبیق دهید.
- نسبت تبدیل لازم را مشخص کنید و ببینید با چند طبقه قابل دستیابی است.
- موقعیت نصب (افقی/عمودی/آویز) و نوع کوپلاژ با موتور را مشخص کنید.
- شرایط محیطی (دما، رطوبت، گرد و غبار، IP Rating) را لحاظ کنید.
- برند و بودجه را بر اساس دسترسی به خدمات پس از فروش و قطعات یدکی در ایران انتخاب کنید.
حالت های خروجی گیربکس خورشیدی
نکته کلیدی در گیربکس خورشیدی این است که با ثابت نگه داشتن یکی از سه جزء اصلی (خورشیدی، رینگی، قفسه) و گرفتن ورودی از یکی دیگر، جزء سوم به عنوان خروجی با نسبت سرعت/گشتاور مشخصی عمل می کند:
- کاهش دور: رینگی ثابت، ورودی به خورشیدی، خروجی از قفسه، رایج ترین حالت در کاربردهای صنعتی که نیاز به گشتاور بالا دارند (بالابر، ماشین آلات سنگین).
- افزایش دور: با تغییر جای ورودی/ثابت، سرعت خروجی بالاتر از ورودی می شود (به قیمت کاهش گشتاور).
- انتقال مستقیم: دو جزء قفل می شوند و نسبت تبدیل 1:1 حاصل می شود.
- دنده عقب: با ثابت نگه داشتن قفسه، جهت خروجی معکوس می شود.
| جهت | وضعیت | قفسه | رینگی | خورشیدی |
| عکس | کاهش سرعت | ثابت | متحرک | محرک |
| هم جهت | کاهش سرعت | متحرک | ثابت | محرک |
| عکس | افزایش سرعت | ثابت | محرک | متحرک |
| هم جهت | افزایش سرعت | متحرک | ثابت | متحرک |
| هم جهت | کاهش سرعت | متحرک | محرک | ثابت |
| هم جهت | افزایش سرعت | متحرک | متحرک | ثابت |
عضو های مجموعه خورشیدی (رینگی، خورشیدی، قفسه) در گيربكس های اتوماتیک به وسیله ی کلاچ ها و باندهایی ثابت و یا محرک می شوند. در حالت کلی می توان پنج حالت مختلف را در مجموعه مورد بررسی قرار داد. البته باید دانست که مجموعه نمی تواند پنج حالت را در گيربكس داشته باشد. در گيربكس ها برای ایجاد نسبت دنده ی مناسب از دو و یا سه مجموعه استفاده می کنند.
در موتور گیربکس دنده خورشیدی چرخ دنده ها روی هم لغزیده و حول محورمیانی دنده (خورشیدی) دوران می کنند یک گیربکس دنده خورشیدی از چرخ دنده خورشیدی و رینگی بادنده و تعدادی دنده ستاره ای و یک حلقه قفسه چرخ دنده های ستاره ای را تشکیل می دهد. در سیستم دنده خورشیدی که دارای سه جزء اصلی می باشد یکی از این سه جز باید ثابت باشد تا دو جزء دیگر به عنوان محرک و متحرک نیرو را منتقل کنند.
استانداردهای بین المللی و ملی مرتبط با گیربکس خورشیدی
طراحی و انتخاب گیربکس صنعتی، از جمله گیربکس خورشیدی، معمولاً بر پایه استانداردهای زیر انجام می شود:
- ISO 6336 (بخش های 1 تا 6): محاسبه ظرفیت باربری دنده های ساده و هلیکال، شامل مقاومت خمشی، خستگی تماسی (Pitting) و عمر سرویس تحت بار متغیر
- AGMA 2001-B88 / D04: استاندارد آمریکایی رتبه بندی ظرفیت دنده ها، معادل کاربردی با ISO 6336
- AGMA 421: استاندارد تاریخی گیربکس های صنعتی دور بالا
- ISO H7: تلورانس ماشین کاری محورهای ورودی/خروجی برای نصب دنده، چرخ زنجیر یا پولی
نحوه عملکرد گیربکس خورشیدی
گیربکس خورشیدی از یک چرخدنده مرکزی که دنده خورشیدی نیز نامیده می شود تشکیل شده است که بوسیله سه عدد چرخدنده دور تا دور آن احاطه شده است. این چرخدنده ها را پینیون یا سیاره یا چرخدنده هرزگرد نیز می نامند. پینیون ها و چرخدنده مرکزی بوسیله یک بازو به همدیگر متصل هستند. تمامی مجموعه بر روی صفحه ای قرار دارد که کریر نامیده می شود. پینیون ها درون یک رینگ دندانه دار می چرخند و حرکت دورانی دارند. نیروی محرک به چرخدنده مرکزی منتقل می شود و باعث چرخش پینیون ها می شود. حرکت سیاره ها باعث چرخش بازو می شود و نیرو و گشتاور را منتقل می کند.
هر استیج یا طبقه گیربکس خورشیدی دور را تا حدود 1:7 کاهش می دهد و به همان نسبت باعث افزایش گشتاور می شود. گیربکس های خورشیدی معمولا یک تا چهار طبقه دارند و برای دورهای خیلی پایین به جای طبقه پنجم از طبقه زاویه ای (90 درجه) استفاده می کنند.
نحوه انتقال قدرت در گیربکس خورشیدی
برای بررسی حالت ها باید ادراک خوبی داشت تا جهت دور اجزا را مجسم کرد. اگر ماکت این مجموعه را داشته باشید درک آن آسان تر خواهد بود. برای هر دنده باید جهت دور خورشندی، رینگی، قفسه و پینیون ها را باید درنظر گرفت. جهت چرخش رینگی و پینیون به علت دنده داخلی بودن رینگی همواره موافق یکدیگر و جهت چرخش خورشیدی و پینیون مخالف هم هستند، مانند دو چرخ دنده خارجی.
بررسی یکی از حالت ها (قانون دنده سنگین) خورشیدی محرک - قفسه متحرک - رینگی ثابت
همانطور که مشاهده می کنید قدرت (دور) از خورشیدی که موافق عقربه های ساعت می چرخد به قفسه منتقل می شود، چون رینگی ثابت است در نتیجه پینیون ها مخالف می چرخند. جهت چرخش قفسه (خروجی ) در جهت موافق خواهد بود چون راه گریزی ندارد.
انواع گیربکس خورشیدی بر اساس نوع اتصال
گیربکس خورشیدی به صورت هالو شافت ورودی، تک خار، فلنچ دار (MC)، پایه دار (UC)، شافت ماده (FS) عرضه می شود.
نقش گیربکس خورشیدی در کنار استپ موتور و سروو موتور
استپ موتور و سروو موتور دستگاه هایی با دقت بالا هستند، بنابراین گیربکس مورد استفاده باید دارای لقی بسیار ناچیر باشد. گیربکس خورشیدی استپ موتور که به گیربکس خورشیدی کوچک نیز مشهور است، دارای این ویژگی می باشد. طراحی منحصر به فرد این گیربکس باعث شده است تا به تنهایی و بدون استفاده از ابزار اتصال، قابلیت نصب بر سروو موتور و استپ موتور را دارا باشد. برند APPEX، برند TITAN، برند VATSUN، برند SIBONI و غیره عرضه کننده این گیربکس هستند.
ویدیو آموزشی گیربکس خورشیدی، اجزاء و قطعات
نحوه نصب گیربکس خورشیدی
نکات قابل توجه در بررسی حالت ها
- به تعداد دنده های خورشیدی، تعداد دنده های رینگی و تعداد دنده های قفسه توجه شود.
- منظور از محرک، عضوی است که گشتاور ورودی به آن وارد می شود و نیرو را به عضو متحرک منتقل می کند.
- نسبت دنده = تعداد دنده های متحرک تقسیم بر تعداد دنده های محرک
حالت های مختلف دستگاه:
- قانون خلاص: هیچ عضوی درگیر نمی باشد.
- قانون مستقیم که کافی است دو عضو با هم یکپارچه شوند.
- دنده عقب: در این حالت قفسه ثابت می شود و دو حالت خواهیم داشت که حالت مطلوب این است که خورشیدی محرک باشد و رینگی متحرک باشد. چون در این حالت افزایش گشتاور خواهیم داشت. حالت دوم افزایش نسبت دنده خواهیم داشت که برای دنده عقب مناسب نیست.
- قانون دنده سنگین دو حالت دارد.
- (قفسه متحرک رینگی محرک خورشیدی ثابت)
- (قفسه متحرک رینگی ثابت خورشیدی محرک) بیشترین افزایش گشتاور
- قانون اور درایو:
- (قفسه محرک رینگی ثابت خورشیدی متحرک) بیشترین افزایش نسبت دنده
- (قفسه محرک رینگی متحرک خورشیدی ثابت)
جدول مقایسه گیربکس خورشیدی، هلیکال و حلزونی
| ویژگی | خورشید | هلیکال | حلزونی |
| راندمان | تا حدود 98% | 94 تا 98% | 50 تا 90% |
| چگالی گشتاور | بالا | متوسط | پایین تر |
| ابعاد در گشتاور مشابه | فشرده تر | بزرگتر | بزرگتر |
| هم محور بودن ورودی / خروجی | بله، همیشه | معمولا خیر | خیر |
| هزینه اولیه | بالاتر | متوسط | پایینتر |
| تعمیر و تعویض قطعات | نسبتا ساده (ماژولار) | متوسط | ساده |
کجا از گیربکس هلیکال استفاده کنیم و کجا از خورشیدی؟
| اگر... | گزینه پیشنهادی |
| فضای نصب محدود است و گشتاور بالا لازم دارید. | گیربکس خورشیدی |
| بودجه محدودتر است و فضا مشکل نیست. | گیربکس هلیکال |
| نیاز به هم محوری کامل ورودی/خروجی دارید. | گیربکس خورشیدی |
| کاربرد سبک و کم دور با نسبت تبدیل بالا و هزینه پایین است. | گیربکس حلزونی |
نگهداری و افزایش طول عمر گیربکس خورشیدی
- سطح و کیفیت روغن گیربکس را به طور منظم بررسی و طبق دوره توصیه شده سازنده، روغن را عوض کنید.
- دمای کارکرد را پایش کنید، افزایش غیرعادی دما معمولاً نشانه اولیه مشکل روان کاری یا بار بیش از حد است.
- از کوپلینگ هیدرولیکی یا محدودکننده گشتاور در کاربردهایی با احتمال شوک یا گیرپاژ استفاده کنید.
- در صورت خرابی، امکان تعویض تک تک اجزا (به جای تعویض کل گیربکس) از مزایای این نوع گیربکس است.
کاربرد گیربکس خورشیدی
موتور گیربكس های خورشیدی با توجه به راندمان بالا، ابعاد كوچك، نصب و نگهداری آسان و قیمت مناسب با سرعت بالایی جایگاه وسیعی در صنایع مختلف پیدا كردند. برخی از كاربری های گیربكس های دنده خورشیدی عبارتند از:
- میكسر صنایع آب و فاضلاب، صنایع معدنی، قیر
- ماشین آلات کشاورزی (تراکتور، کمباین)
- ماشین آلات CNC و روباتیک (معمولا در ترکیب با سروو موتور)
- صنایع فولاد و معادن
- توربین بادی
- آسیاب خردكن
- بال میل
- وینچ كشنده
- تیکنر
- بچینگ
- نورد
- رولینگ
- نوار نقاله و سیستم های انتقال مواد
- صنایع بسته بندی
- جرثقیل، بالابر و آسانسور
مزایای گیربکس خورشیدی
- این گیربکس ها به دلیل اینکه نسل جدید گیربکس ها می باشند دارای ساختار متالوژی برتری هستند و به علت ساختار این گیربکس ها سطح درگیری دنده ها تا دو برابر افزایش یافته که این امر باعث کاهش فشار به دنده ها و افزایش عمر کارکرد آنها می گردد.
- حجم کم این نوع گیربکس به دلیل نحوه قرارگیری چرخ دنده ها از دیگر محاسن آنها می باشد که کار با این گیربکس ها را راحتر می کند.
- به علت ساختار درونی این محصولات، تعمیرات آنها بسیار راحت و سریع می باشد که این امر باعث کاهش نگرانی های مصرف کنندگان در زمینه تعمیرات و نگهداری می شود.
- دارای راندمان بسیار بالا تا 98%
- طول عمر بالا به دلیل تقسیم متوازن بار در بین طبقات
- لقی بسیار ناچیز به دلیل دقت بالا در ماشین کاری دنده ها
- امکان کوپل بسیار ساده با بسیاری از مولدهای قدرت (الکتروموتور)
گیربکس خورشیدی بر اساس نوع متریال استفاده شده برای دنده ها دارای مقاومت بالایی است، اما در صورت خرابی هر کدام از چرخدنده های گیربکس، قابلیت تعمیر یا تعویض دارند. شما می توانید جهت تعمیر گیربکس خورشیدی و یا خرید قطعه مورد نظر در صورت امکان وجود با کارشناسان ما در هایپر صنعت فامکو تماس بگیرید.
برندهای تولیدکننده گیربکس خورشیدی
- گیربکس خورشیدی رجینا
- گیربکس خورشیدی بونفیلیولی
- گیربکس خورشیدی فلندر
- گیربکس خورشیدی بروینی
- گیربکس خورشیدی بهین
خرید گیربکس خورشیدی
فامکو، با بیست واحد تخصصی فروش، آمادگی خود را جهت ارائه هر گونه اطلاعات اعم از مشخصات فنی، لیست قیمت و کاتالوگ گیربکس خورشیدی و همچنین واردات هر گونه گیربکس آلمانی، ایتالیایی، ترک (ترکیه)، ژاپنی و چینی اعلام می دارد. فامکو به عنوان نمایندگی فروش گیربکس خورشیدی برندهایی نظیر Reggiana (ایتالیا)، Bonfiglioli، Flender (آلمان) و Brevini را دارد، این یعنی می توانید بر اساس بودجه و نیاز فنی پروژه، از میان چند برند معتبر بین المللی انتخاب کنید، نه اینکه به یک محصول محدود باشید.
- مشاوره فنی پیش از خرید: واحد مشاوره فنی فامکو برای تعیین نسبت تبدیل، گشتاور و مدل مناسب کاربرد شما در دسترس است.
- خدمات پس از فروش و تعمیرات: برخلاف بسیاری از فروشندگان صرفاً وارداتی، فامکو خدمات تعمیر گیربکس صنعتی را نیز ارائه می دهد.
- دسترسی فیزیکی: امکان بازدید حضوری و خرید از هایپر صنعت فامکو در تهران وجود دارد.
جمع بندی
گیربکس خورشیدی به دلیل چگالی گشتاور بالا، ابعاد فشرده و راندمان تا ۹۸٪، برای کاربردهای صنعتی سنگین با محدودیت فضا انتخاب مناسبی است. انتخاب درست آن مستلزم محاسبه دقیق گشتاور، دور ورودی/خروجی و ضریب کار است، موضوعی که واحد مشاوره فنی فامکو می تواند در آن همراه شما باشد.
دیـــدگاهها
شما هم درباره این کالا دیدگاه ثبت کنید.