فرمت: ورد و قابل ویرایش و همچنین فایل پی دی اف
تعداد صفحه: 91 صفحه
رسته: مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی ابزار دقیق و سایر رشته های مرتبط
دارای تقدیم و سپاسگزاری، تصاویر،نمودارها، جداول، فرمول های مهندسی، محاسبات مهندسی، شامل حدود 30 فایل اتوکد، 20 تصویر طراحی شده اتوکد، شامل 11 فایل ورد و 1 فایل چامع پی دی اف
فهرست
مقدمه صفحه
چکيده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1
مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4
فصل اول (مروري بر تعاريف اصلي و اندازه گيری هاي مکانيکي چرخ دنده)…………………………………………6
منحني اينولوت………………………………………………………………………………………………………………………………………….7
تعاريف و خواص استاندارد…………………………………………………………………………………………………………………………9
نکاتي عملي در رابطه با زيربرش دندانه و اصلاح ادندام…………………………………………………………………………15
اندازه گيري ضخامت دندانه در چرخ دنده هاي هليکال و ساده…………………………………………………………….17
روش مماسي……………………………………………………………………………………………………………………………………………21
اندازه گيري با استفاده از غلطکها……………………………………………………………………………………………………………24
اندازه گيري خطاي جمع شونده گام………………………………………………………………………………………………………28
تست فرم اينولوت……………………………………………………………………………………………………………………………………30
فصل دوم:روش ساخت اجزاء دستگاه تست چرخ دنده(Rolling qear tester)…………………………………..33
سنگ زني…………………………………………………………………………………………………………………………………………………35
ساپرت لغزنده (Spring loaded carriage)…………………………………………………………………………………………..40
برش اول شفت چرخ دنده اصلي……………………………………………………………………………………………………………..42
فصل سوم (مونتاژ قطعات)…………………………………………………………………………………………………………………….44
همراستايي در جهات محورهاي XوY و Z ………………………………………………………………………………………….46
فصل چهارم (تعميم پروژه)……………………………………………………….. ………………………………………………………..48
بررسي خطاهاي دنده و تعيين درجه دقت چرخ دنده هاي توليدي………………………………………………………49
استوانه خارجي ……………………………………………………………………………………………………………………………………….51
کنترل چرخ دنده هاي بزرگ بررسي به روش قطاع ……………………………………………………………………………..55
خطاي کلي پروفيل………………………………………………………………………………………………………………………………….57
خطاي کلي اعوجاج يا فرم پروفيل در جهت پيشروي( Lead )……………………………………………………………..59
اساس سيستم………………………………………………………………………………………………………………………………………….66
فصل پنجم (نقشه ها و ضمايم)…………………………………………………………………………………………………………….71
چكيده
مروري كلي بر دستگاه اندازه گيري چرخ دنده (Rolling Gear Tester Machine) در اين قسمت در نظر است خواننده يك چشم انداز كلي از دستگاه اندازه گيري دنده داشته باشد و نحوه و اساس اندازه گيري آن به صورت كلي بيان شود. يكي از شكلهاي معمول ماشين تست چرخ دنده دستگاه تست دنده اي مي باشد كه تصويرش در صفحه قبل آمده است. اجزاي اصلي آن شامل يك بستر و يك كشويي ثابت كه قابليت تنظيم در طول بستر را دارد. (ولي در هنگام تست چرخ دنده بايد گيره بندي شود و ثابت بماند كه اين سيستم روي آن تعبيه شده است) تا دامنه وسيعي از قطرهاي چرخ دنده را بتوان با آن تست كرد.
از ديگر اجزاي اصلي آن كشویی لغزنده است كه توسط نيروي فنر به طرف كشويي ثابت كشيده ميشود و تمايل دارد به سمت آن حركت نمايد. روي كشويي ثابت يك محور سنگ خورده به كليرانسي مناسب نسبت به سوراخ داخلي چرخ دنده اصلي (Master gear) و روي كشويي لغزنده نيز يك محور متناسب با قطر سوراخ داخلي چرخ دنده تست شونده وجود دارد.
چرخ دنده اي كه روي كشويي ثابت نصب مي شود و نقش چرخ دنده يا مرجع را دارد. چرخ دنده دقيقي است كه با روشهاي خاص توليد شده است و پيشنهاد مي شود كه از لحاظ درجه دقت (Accuracy Grade) در حد 4 يا DIN3 و يا دقيق تر انتخاب شود. بديهي است اين چرخ دنده داراي مدولي برابر با چرخ دنده آزمايش شونده مي باشد.
حال اگر اين چرخ دنده با چرخ دنده مورد نظر در دايره گام تحت فشار نيروي فنز (تعبيه شده در پشت كشويي لغزنده) درگير شود در ازاي يك دور گردش چرخ دنده ها هر نوع خطايي نظير خطاي عمق دنده، انحراف از پروفيل ايده آل، خطاي گام، خطاي خارج از مركز بودن دايره گام، خطاي زير سطح پروفيل دنده، خطاي ضخامت دنده و … باعث پديدار شدن يك نيروي اضافي در محل درگیري پروفيل ها مي شود كه نهايتاً منجر به حركت كشويي لغزنده مي شود كه اين حركت كوچك توسط يك ساعت اندازه گيري نشان داده مي شود.
شايان ذكر است وقتي كشويي لغزان در اثر نيروي وارده ناشي از خطاها به سمت عقب حركت مي‌كند نيروي فنر دوباره آن را به محل اول آن بر مي گرداند و چون چرخ دنده ها در حال گردش هستند روي دنده بعدي نيز همين اتفاق تكرار خواهد شد.پس در نهايت ما يك حركت رفت و برگشت كشويي لغزان را خواهيم داشت كه باعث حركت مثبت و منفي سوزن ساعت اندازه گيري ميشود.
با توجه به توضيحات فوق توجه به چند نكته ضروري است:
نخست اينكه چرخ دنده مورد آزمايش نسبت به چرخ دنده اصلي يا مرجع سنجيده مي شود. بنابراين يك سنجش نسبي است.
دوم اينكه چرخ دنده مورد آزمايش ممكن است داراي چندين خطاي جداگانه باشد كه جمع جبري اين خطاها به صورت خطاي كلي در انحراف عقربه ساعت اندازه گيري مشخص مي شود.
سوم اينكه انحراف عقربه ساعت ناشي از خطاي دنده در تست براي توليد صنعتي انبوه كافيست.
توسط اين ماشين تست مي توان مجموعه اي از تستهاي ديگر را نيز انجام داد. به عنوان مثال با قفل كردن كشويي لغزنده در فاصله مركز به مركز در حالت درگيري چرخدنده ها و با ثابت نگه داشتن چرخ دنده اصلي(يعني جلوگيري از چرخش آن) و با قرار دادن يك ساعت اندازه گيري روي خط گام چرخ دنده مي توان لقي جانبي يا BackLash دنده را تعيين نمود.
مقدار لقي جانبي دنده هاي چرخ دنده از عوامل مهم در طراحي كاربردي چرخ دنده ها مي باشد كه مي تواند تأثير بسزايي در سر و صداي (Noise) چرخ دنده ها داشته باشد.
و يا مي توان با نصب پولي به روي شفت چرخ دنده تست شونده (بطوري كه با هم گردش كنند) و استفاده از تسمه براي انتقال گردش آن به سوزن ترسيم كننده و همچنين استفاده از يك سيستم اهرم براي بزرگنمايي انحراف يا خطاي چرخش چرخ دنده گراف مكانيكي را به دست آورد كه جزئيات بيشتر اين مطلب بعداً شرح داده خواهد شد.
نكته اي كه هنگام تست چرخ دنده هاي هليكال روي دستگاه بايد توجه كرد اين است كه مؤلفه عمودي نيروي نرمال بين دنده ها تمال دارد يكي از چرخ دنده ها را از جا بلند كند. به عبارت ديگر باعث حركت به سمت بالا روي محورش مي شود به همين دليل در اين موارد چرخ دنده استاندارد بين مراكز سوار شود و در جهتي چرخانده شود كه اين نيروي عمودي به سمت بالا را جذب كند و نيروي برابر و در خلاف جهت و به سمت پايين چرخ دنده تست شونده را پايين نگه دارد.
توجه: اگر چرخ دنده اصلي در دسترس نبود اين وسيله باز هم قابل استفاده است.
براي اين منظور مي توان دو چرخ دنده اي كه در كار با هم درگير مي شوند را روي محورهاي ماشين سوار كرد و خطاي مورد نظر را به دست آورد ولي بايد به اين نكته توجه نمود كه آنها خطاهاي موازي هم كه اثر يكديگر را خنثي كنند نداشته باشند. به طوريكه اگر دو چرخ دنده دايره گام هاي خارج از مركزيت برابر و در خلاف جهت هم در يك نسبت زاويه اي جزئي داشته باشند ساعت اندازه گيري خطايي را نشان نخواهد داد و براي رفع اين مشكل و اطمينان از تست مي توان چرخ دنده ها را در دو وضعيت زاويه اي º180 درجه نسبت به هم تست نمود.
مقدمه
از زمان انقلاب صنعتي تاكنون كه پيشرفت تكنولوژي شروع شد تا به حال كنترل زيادي روي دقت سيستم ها بكار گرفته شد تا انتقال قدرت را هر چه آسانتر سازند و در اين راه پيشرفتهاي شگرفي نيز حاصل شده است.
بيشتر وسايل مورد استفاده براي انتقال قدرت و گشتاور از طريق واسطه هايي به نام چرخ دنده صورت گرفته است و از طرفي اين مسئله كاملاً مشهود است كه قدرت دندانه هاي چرخ دنده بايد بهبود يابد تا بتوان بار قابل انتقال را افزايش داد. البته اين مشكل طراحي مهندسي است كه هدف عمده اين پروژه نمي باشد، امّا تغيير مقاومت دنده ها باعث تغييرات در سيكل بار وارده بر دنده ميشود كه اين خود باعث افزايش دو عامل مهم مي شود:
الف) خستگي و سايش
ب) سر و صدا
مورد دوم كه بيشتر مورد بحث اين پروژه مي باشد از زماني اهميت ويژه پيدا كرد و مورد بحث و بررسي قرار گرفت كه مسئله طراحي اتومبيل ها مطرح شد، در اتومبيل هاي اوليه طبيعتاً سر و صداي چرخ دنده ها در برابر سر و صداي زياد موتور و اگزوز عملاً ناچيز بود و تحت الشعاع آن قرار مي‌گرفت. ولي صدا خفهكنهاي تعبيه شده روي اگزوزهاي قديمي صداي دلخراش گيربكس ماشين را هر چه بيشتر آشكار مي نمود و اين امر استفاده از چرخ دنده هاي مارپيچ و همچنين كنترل هاي مهندسي دقيق در صنعت چرخ دنده را به ارمغان آورد.
امروزه استفاده از چرخ دنده هاي اسيبرال و هيپوئيد و كنترل دقيق در توليد باعث كاهش سر و صدا شده ولي ساخت چرخ دنده ها به صورت توليد انبوه هنوز مورد توجه است.
به طوري كه سيكل بهبود كيفيت همچنان ادامه دارد و يكي از مهمترين قسمتهاي توسعه و تكامل تجهيزات موتورها تكامل و بهبود چرخ دنده هاي قديمي است، شما هم اگر در نظر بگيريد كه به كارگيري مكانيزم ها در صنعت به انتقال نيرو سيستم چرخ دنده بستگي دارد اهميت موضوع اندازه‌گيري چرخ دنده ها فوراً براي شما آشكار خواهد شد.
اكثر نيازهاي انتقال قدرت با چرخ دنده هاي ساده و هليكال برآورده مي شوند، چرخ دنده هاي مخروطي و جناقي و مخروط مارپيچ و … مواردي هستند كه مي توانند براي كاربردهاي خاص مورد توجه قرار گيرند.
چرخ دنده هاي سيكلوئيدي هم در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرند ولي در مهندسي روز كمتر مورد توجه قرار مي گيرند. منحني سيكلوئيد عمدتاً در كارهاي ظريف و دقيق نظير ساعت سازي مورد استفاده قرار مي گيرند كه از حوصله بحث اين پروژه خارج است.
امّا انتخاب منحني اينولوت براي پروفيل دنده هاي چرخ دنده ها دو مزيت عمده دارد:
الف- سرعت نسبي براي هر دو چرخ دنده اينولوت ثابت است. (صرف نظر از خطا يا تغيير در فاصله خط المركزين دو چرخ دنده).
ب- هر شانه اينولوت يك دندانه مستقيم دارد كه صرف نظر از شكل اينولوت هاي پيچيده براي توليد از تيغه فرز نسبتاً ساده استفاده مي شود. در فصل اندازه گيري مكانيكي دنده در مورد منحني اينولوت و تابع اينولوت بحث خواهد شد.
فصل اول
مروري بر تعاريف اصلي و اندازه گيري هاي مكانيكي چرخ دنده
منحني اينولوت (The Involute Curve)
منحني اينولوت در واقع مكان هندسي نقاطي است كه بر يك خط راست واقع هستند و به دو دايره‌اي بدون لغزش پيچيده شده اند. تعريف ديگري كه براي اينولوت ارائه شده است مكان هندسي نقاطي است كه بر قطعه طنابي قرار دارد و از محيط يك استوانه در حال باز شدن جدا مي شود (بطوريكه اين طناب همواره حالت كشيده داشته باشد) اين منحني در شكل (1-1) نشان داده شده است. در شكل ديده مي شود كه طول كشيده شده برابر است با طول كمان واقع بر دايره مبنا از نقطه تماس تا نقطه مبدأ منحني اينولوت (يعني نقطهA) پس خواهيم داشت:
به همين دليل مشاهده مي شود مماس بر منحني اينولوت در هر منطقه مثلا(A2) عمود بر خط ايجاد منحني در آن نقطه است (A2B2). نكته مهمي كه شكل اينولوت كاملاً به آن بستگي……………….