أسنان التروس

أنواع أسنان التعرّج

أسنان التعرّج هي التلال أو الأسنان على عمود متعرّج تتداخل مع الأخاديد المطابقة في مكوّن مُقترن. تُستخدم أنواع مختلفة من أسنان التعرّج لتطبيقات ميكانيكية مختلفة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من أسنان التعرّج:

• التعرّج المتوازي: التعرّج المتوازي هو تصميمات عمود ومقبس مع أسنان مقطوعة بشكل مستقيم. تُستخدم نفس التعرّجات المتوازية بشكل شائع لنقل الحركة الدورانية في الآلات. وهي خيارات شائعة للمكونات الميكانيكية لأنها تتمتع بالقدرة على التعامل مع مستويات عزم دوران عالية. ومع ذلك، فإن أحد العيوب في التعرّجات المتوازية هو أنها قد تصبح غير محاذية أو تفصل بسهولة إذا لم يتم تصميمها بدقة.
• التعرّج ذو المحامل الدوارة: يتميز هذا النوع من التعرّج بمحور يربط العمود والدّوار. تُعد التعرّجات ذات المحامل الدوارة مثالية لنقل كميات كبيرة من الطاقة، على الرغم من أنها تعمل بشكل أفضل عند إقرانها بمحمل يمكنه استيعاب حمولة عالية. مثل التعرّجات المتوازية، قد تصبح التعرّجات ذات المحامل الدوارة غير محاذية إذا لم يتم تصميمها بشكل جيد.
• التعرّج المخروطي: تتمتع التعرّجات المخروطية بأسنان تتغير نسبها على طول العمود. تُعرف أيضًا باسم التعرّجات المخروطية. الميزة الأساسية للتعرّجات المخروطية هي الأسنان على شكل مخروط والتي تُحسّن من ملاءمة الاحتكاك بين المكونات المُقترنة. تُصمم التعرّجات المخروطية لتحمل الأحمال المركزية بشكل فعال، مما يجعلها مثالية للحالات عالية الضغط.
• التعرّج ذو مفتاح وودروف: يتكون التعرّج ذو مفتاح وودروف من عمود مُشكّل مع فتحة مفتاح. يناسب مفتاح وودروف بشكل مُحكم في الفتحة، مما يوفر نقلًا ممتازًا لعزم الدوران بين مكونين. تستخدم العديد من شركات تصنيع السيارات التعرّجات ذات مفتاح وودروف لربط عمود المحرك بعمود ناقل الحركة معًا.
• التعرّج المرن: تسمح هذه التعرّجات بوجود عدم محاذاة بين الأعمدة المحركة والمُدارة. يمكنها امتصاص الأحمال الصدمية والاهتزازات، وبالتالي حماية أجزاء الآلة. وعلى هذه النقطة، تُستخدم التعرّجات المرنة غالبًا في علب التروس المُخفضة وأنظمة السيرفو الدقيقة.

مواصفات وصيانة أسنان التعرّج

إن فهم مواصفات أجزاء أسنان التعرّج أمر مهم لأغراض مراقبة الجودة والتخصيص والصيانة. تتضمن المواصفات الرئيسية تركيب المواد، والخصائص الهندسية، وقدرة تحمل الحمل، وتفاصيل التثبيت.

• تركيب المواد - سيؤثر تركيب المواد في أسنان التعرّج على قوتها. التركيبات الشائعة هي الفولاذ الكربوني مع الفولاذ المُسبّك. يوفر الفولاذ الكربوني قوة متأصلة، بينما يمنح الفولاذ المُسبّك متانة إضافية من خلال الخصائص المُعالجة بالحرارة. إذا كانت هناك حاجة إلى أن يكون جزء التعرّج أخف وزنًا، كما هو الحال في التطبيقات السياراتية، فيمكن استخدام سبائك الألومنيوم.
• الهندسة - تشمل هذه القياسات مثل القطر الخارجي، والقطر الداخلي، والطول، وشكل الأسنان - مربعة، دائرية، مستطيلة أو تعرّجات ذات شكل. يجب مراعاة هندسة سن التعرّج قبل اتخاذ قرار بشأن إمكانية استبداله بآخر مختلف. فمثلاً، قد لا يشمل استبدال ترس السيارات استبدالًا كاملاً إذا كانت التعرّجات تتمتع بنفس الخصائص الهندسية.
• قدرة تحمل الحمل - تُعد قدرة تحمل الحمل في أسنان التعرّج أمرًا حيويًا لتحديد قابلية عملها واستبدالها. يمكن لاختبار الشدّ أن يُخبرنا عن قدرة تحمل الحمل أو قدرتها على نقل عزم الدوران بكفاءة دون انزلاق أو تآكل. سيكون من الضروري أن يكون التعرّج الذي تُستخدم فيه أدوات الطاقة والآلات الثقيلة بشكل شائع قادرًا على تحمل أحمال أعلى.
• تفاصيل التثبيت - يجب دراسة تفاصيل تثبيت الأجزاء المتعرّجة بدقة. يُعد نوع الاتصال، مثل الاحتكاك أو ملاءمة التداخل، أمرًا بالغ الأهمية. فهل هناك عوامل مثل الموقع المحوري والمسافات؟ ينطبق هذا بشكل خاص على الصناعات عالية الدقة مثل صناعة الفضاء حيث يمكن أن تؤدي الأجزاء غير الدقيقة إلى الفشل.

الصيانة:

تُعد صيانة أسنان التعرّج في عمود الدفع، مثل أي أسنان آلية أخرى، أمرًا بالغ الأهمية لتحسين العمر الطويل، والتقليل من الأعطال، وتعزيز الأداء. الخطوة الأولى هي معرفة نمط التآكل على الأسنان. يساعد معرفة النمط المستخدم أو ميكانيكي الصيانة على فهم المشكلات الأساسية حتى يمكن اتخاذ خطوات وقائية. قد يكون لدى التعرّجات ذات ملاءمة التداخل طرق مختلفة للاستبدال أو الصيانة مقارنةً بتلك ذات ملاءمة الاحتكاك، لذا من المهم معرفة نوع التثبيت.

سيُقدم دليل الصيانة تعليمات مفصلة حول احتياجات التشحيم ونوع المُشحّم المطلوب. يمكن أن يقلل التشحيم من الاحتكاك، وبالتالي التآكل. قد يكون تآكل سن التعرّج غير متساوٍ، لذا يجب على ميكانيكي الصيانة التأكد من توزيع الحمل بالتساوي. يمكن استخدام أدوات مثل مُخرّجات ترس التعرّج ومُقلّصات التعرّج لتقليل التآكل.

بشكل عام، ستعتمد الصيانة على متطلبات الصناعة حيث توجد الأسنان وأنماط التشحيم والتآكل التي شهدتها الصناعة في الماضي. في الصناعات الأكثر صرامة، مثل التعدين أو البناء، قد تكون هناك حاجة إلى استبدال أكثر تكرارًا، وبالتالي المخزون، أي الاحتفاظ بسجل لطلبات المخزون والاستبدال وفقًا لما هو محدد في أدلة الآلات.

سيناريوهات أسنان التعرّج

تُناقش بعض حالات استخدام أسنان التعرّج الشائعة أدناه:

• السيارات

  تربط بين محاور السيارة والعجلات، ومكونات المحرك مثل مضخات المحورية والعوادم المُصمّمة مع أسنان التعرّج لنقل عزم الدوران الفعال، وما إلى ذلك.

• الآلات الصناعية

  عادةً ما تحتوي مكوّنات توصيل عمود التعرّج المُستدامة القليلة الاستخدام في التطبيقات عالية الحمل، وصناديق التروس، وآلات CNC، وما إلى ذلك، على أعمدة توصيل أو نقل عزم دوران مُصمّمة مع أعمدة متعرّجة.

• الروبوتات

  يمكن توصيل المفاصل والأذرع الروبوتية معًا وتأرجحها باستخدام عمود متعرّج، مما يسمح بحركة ودقة تحكم دقيقة.

• آلات البناء

  تستخدم صناعة البناء التعرّجات في شاحنات النقل، والحمّالات، والحفارات، وما إلى ذلك، لأنها تربط أعمدة الدفع مع ناقل حركة علبة التروس.

• المعدات الطبية

  تستخدم بعض الأجهزة الطبية، مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ومحركات العزم، والروبوتات الجراحية، وما إلى ذلك، أسنان التعرّج للتحكم الدقيق في الحركة وتطبيقات التصوير.

• التطبيقات البحرية

  تُوجد أعمدة التعرّج في أنظمة نقل السفن المختلفة وصناديق التروس البحرية. تربط الأعمدة بمحركات الدفع وتسمح بالمحاذاة المرنة.

• آلات الفضاء

  تُستخدم في آلات الفضاء مثل المركبات الفضائية والمروحيات والطائرات.

• الأثاث

  تستخدم شركات الأثاث الراقية غالبًا عمل مفاصل التعرّج لربط إطار الأثاث وتجميعه بشكل متكرر لربط زاوية الإطار الثلاثي.

كيفية اختيار أسنان التعرّج

يمكن للمشترين التجاريين مراعاة العوامل التالية عند اختيار أسنان التعرّج:

• التطبيقات

  حدد التطبيقات المحددة التي ستُستخدم فيها أسنان التعرّج. خذ بعين الاعتبار عوامل مثل أحمال العمل، ومتطلبات نقل عزم الدوران، وأنظمة نقل الطاقة، وآليات التوصيل. اختر أسنان التعرّج المُصمّمة للتطبيقات المقصودة لضمان الوظيفة والأداء الصحيحين.

• قدرات التصنيع

  خذ بعين الاعتبار قدرات التصنيع للمعدات المستخدمة لأسنان التعرّج. تأكد من أن تصميم التعرّج المُختار يمكن تصنيعه بسهولة أو دمجها في عمليات التصنيع الحالية دون التسبب في مضاعفات أو قيود.

• الطلاءات والمعالجات السطحية

  استكشف الطلاءات والمعالجات السطحية المختلفة المتوفرة لأسنان التعرّج. يمكن أن توفر هذه الخيارات فوائد إضافية مثل تحسين مقاومة التآكل، أو تقليل الاحتكاك، أو تحسين مقاومة التآكل. اختر الطلاءات أو المعالجات التي تتناسب مع متطلبات الأداء المحددة وظروف البيئة.

• التواصل مع الموردين

  احتفظ بتواصل واضح مع الموردين عند اختيار أسنان التعرّج. ناقش الاحتياجات المحددة، وتوقعات الأداء، وأي متطلبات فريدة من نوعها. تعاون مع الموردين لضمان أن تصميم التعرّج المُختار يتوافق مع الأهداف ويضيف قيمة للمشاريع.

أسئلة وأجوبة حول أسنان التعرّج

س1. هل تُقطع التعرّجات أم تُلفّ؟

ج1. عادةً ما تُصنع أعمدة التعرّج من خلال طريقة القطع. ومع ذلك، هناك طرق أخرى لعمل أعمدة التعرّج، مثل طريقة الدحرجة، أو التشكيل، أو التصنيع.

س2. ما هي مزايا التعرّجات؟

ج2. توفر تروس التعرّج العديد من الفوائد في تطبيقات الهندسة. فهي توفر آلية توصيل قوية وقادرة على نقل عزم دوران عالي. يمتلك التعرّج الأفقي ميزة إضافية وهي السماح بالحركة المحورية مع الحفاظ على التوصيل الدوراني. تُعد أعمدة التعرّج أيضًا فعالة من حيث التكلفة. عندما يربط التعرّج مكونين يتطلبان مفتاحًا، وليس مجرى مفتاح، يمكن استخدام التعرّجات لتقليل تكاليف التصنيع وتبسيط التجميع.

س3. ما هي عيوب التعرّجات؟

ج3. على الرغم من مزاياها العديدة، فإن أعمدة التعرّج لها بعض العيوب أيضًا. إنها معقدة التصنيع، وتتطلب تحقيق التفاوتات الدقيقة معدات متخصصة وخبرة. تُعد آلية توصيل أعمدة التعرّج قوية أيضًا، مما يجعل تفكيكها صعبًا ويستغرق وقتًا طويلاً.