موتور گیربکس چیست؟ بررسی عملکرد، کاربرد و مزایا

موتور گیربکس چیست؟ کارکرد آن چگونه است؟ چگونه یک موتور گیربکس مناسب خریداری کنیم؟ اینها سؤالاتی هستند که ممکن است هنگام خرید این وسیله صنعتی برای شما هم پیش آیند. موتور گیربکس یکی از تجهیزات صنعتی مهم به شمار می‌آید که از الکتروموتور و گیربکس تشکیل شده است. این وسیله صنعتی در کنترل سرعت انتقال و افزایش قدرت نقش دارد. در موتورگیربکس انتقال حرکت از طریق تماس دو یا چند چرخ دنده با یکدیگر انجام می‌شود. به این ترتیب، از یک محور دورانی به محوری دیگر انتقال حرکت اتفاق می‌افتد. موتور گیربکس‌ها در انواع ماشین آلات صنعتی از جمله تجهیزات و دستگاه‌های انتقال مواد، صنایع پتروشیمی، تولید خودرو و ماشین آلات کشاورزی کاربرد دارند. اگر با این گروه از تجهیزات صنعتی آشنایی چندانی ندارید، مطالعه این مقاله می‌تواند برای شما مفید باشد.

در این مقاله به معرفی موتور گیربکس‌ها به همراه بررسی نحوه عملکرد، مزایا و کاربرد آن می‌پردازیم.

• موتور گیربکس چیست؟
  • مزایای موتور گیربکس
• عملکرد موتور گیربکس
• کاربرد موتور گیربکس
• انواع موتور گیربکس
  • موتور گیربکس حلزونی
  • موتور گیربکس خورشیدی
  • موتور گیربکس هلیکال
• برای انتخاب یک موتور گیربکس خوب چه ویژگی‌هایی را باید مد نظر قرار داد؟
  • محل نصب و قرارگیری موتور گیربکس
• جمع بندی

موتور گیربکس چیست؟

موتور گیربکس که به آن الکتروگیربکس نیز گفته می‌شود، یکی از تجهیزات صنعتی متشکل از یک گیربکس و یک موتور الکتریکی است. این وسیله صنعتی برای ایجاد گشتاوری بالا در سرعت کم کاربرد دارد. در این ترکیب، گیربکس با تغییر دور موتور عمل می‌کند. به بیانی دیگر می‌توان گفت که در موتور گیربکس‌ها، وظیفه اصلی گیربکس به عنوان یک مبدل گشتاور است. به این ترتیب، این قطعه می‌تواند برای موتورهای کوچک، گشتاورهای بزرگی را تولید کند.

به طور معمول، در موتور گیربکس‌های صنعتی یک گیربکس کاهنده دور به یک الکتروموتور متصل است. به این معنا که گیربکس با کاهش سرعت دورانی موتور، گشتاور بسیار بزرگی را انتقال می‌دهد. میزان گشتاور منتقل شده بسیار بیشتر از مقداری است که موتور به تنهایی آن را ایجاد می‌کند.

این قطعه صنعتی پرکاربرد از اجزای مختلفی تشکیل شده است. چرخ دنده‌ها به عنوان مهم ترین اجزای تشکیل دهنده موتور گیربکس‌ها هستند. پوسته گیربکس، شکاف‌های ورودی و خروجی، یاتاقان، کاسه نمد و درپوش کنترل روغن هم از اجزای دیگر این قطعه محسوب می‌شوند.

مزایای موتور گیربکس

مزایای موتورگیربکس چیست؟ چه ویژگی‌هایی در این قطعه صنعتی موارد استفاده از آن را تا این حد گسترش داده است؟ به عنوان مهم ترین ویژگی مثبت این وسیله صنعتی می‌توان به کاهش هزینه‌های نصب و طراحی اشاره کرد. به بیانی دیگر، با استفاده از موتورگیربکس‌ها دیگر نیازی به نصب جداگانه موتور الکتریکی و گیربکس در پروژه‌های مهندسی وجود ندارد. مصرف بهینه انرژی از دیگر نقاط قوت استفاده از این وسیله صنعتی به شمار می‌آید. حذف تلفات انرژی به دلیل عدم نیاز به تراز کردن و کوپلینگ موتور گیربکس‌ها نیز از مزایای دیگر کاربرد این قطعه محسوب می‌شود. سایر مزایای موتور گیربکس‌ها عبارتند از:

• کاهش آلودگی صوتی و افزایش طول عمر
• امکان انتقال گشتاور و سرعت بالا به دلیل طراحی دقیق دندانه‌های چرخ دنده‌ها
• ترکیب بهینه گیربکس و الکتروموتور

عملکرد موتور گیربکس

پیش از پاسخ به این پرسش که عملکرد موتور گیربکس چیست، باید بدانید که در این قطعه گیربکس و جفت‌های چرخ دنده ای نقش مهمی دارند. انتقال نیروی موتور از سمت ورودی به سمت خروجی با استفاده از این قطعات انجام می‌شود. در واقع، در موتورگیربکس‌ها، گیربکس به عنوان مبدل سرعت و گشتاور عمل می‌کند. در موتورگیربکس‌ها در نتیجه عملکرد یک منبع نیرو و یک سیستم انتقال قدرت، سرعت و دور موتور کاهش می‌یابد و در مقابل، قدرت یا گشتاور خروجی موتور افزایش پیدا می‌کند. به عبارتی دیگر، عملکرد الکتروگیربکس‌ها به صورت کاهش دور و سرعت موتور و تغییر توان قدرت موتور تعریف می‌شود.

دو فاکتور میزان سرعت ورودی و گشتاور خروجی گیربکس جهت انتخاب گیربکس و انواع آن بسیار مهم تلقی می‌شوند. بر این اساس، دو گروه در طبقه بندی الکتروگیربکس‌ها تعریف می‌شوند:

• موتور گیربکس‌های کاهنده
• موتور گیربکس‌های افزاینده

تفاوت این دو نوع عملکرد موتور گیربکس چیست؟ الکتروگیربکس‌های کاهنده با کاهش سرعت گیربکس و افزایش گشتاور عمل می‌کنند؛ در حالیکه، نوع افزاینده موتور گیربکس‌ها با ویژگی افزایش سرعت و کاهش گشتاور شناخته می‌شوند.

کاربرد موتور گیربکس

الکتروگیربکس‌ها به عنوان یکی از قطعات مهم و پرکاربرد جهت انتقال توان، انرژی و افزایش سرعت به کار می‌روند. با توجه به افزایش مصرف انرژی در صنایع مختلف و ضرورت مصرف بهینه آن، استفاده از این تجهیزات می‌تواند قابل تأمل باشد. اما اینکه کاربرد موتورگیربکس چیست و در چه صنایعی مورد استفاده قرار می‌گیرد، پرسشی است که در این بخش به آن می‌پردازیم.

تولید خودرو از جمله صنایعی است که موتورگیربکس‌ها در مراحل مختلف ساخت تا مونتاژ نهایی آن کاربرد دارند. صنعت تولید بطری، نوشیدنی و واحدهای بسته بندی نیز به طور قابل توجهی به استفاده از این تجهیزات تکیه دارند. انتقال و دریافت بار در فرودگاه‌ها و ربات‌ها یا ماشین‌های جا به جا کننده هم از دیگر موارد کاربرد موتور گیربکس‌ها محسوب می‌شود. سایر موارد استفاده این قطعه صنعتی را می‌توان به صورت زیر برشمرد:

• ساخت و تجهیز بالابرها، آسانسورها و جرثقیل‌ها
• صنعت تولید و تبدیل مواد غذایی
• صنعت فولاد سازی و سیمان
• صنعت پتروشیمی
• صنایع مس
• تجهیزات انتقال مواد در معادن و کوره‌های ذوب

انواع موتور گیربکس

در موتور گیربکس‌ها با توجه به نوع موتور استفاده شده، دو گروه AC و DC معرفی می‌شوند. اما، رایج ترین طبقه بندی موتور گیربکس چیست؟ در پاسخ باید بیان کرد که متخصصان بر اساس شکل و کاربرد مختلف این گروه از تجهیزات صنعتی، انواع متنوع آن را تولید و روانه بازار می‌کنند.

·  موتور گیربکس حلزونی

یکی از پرکاربرد ترین موتور گیربکس‌ها برای استفاده در دستگاه‌های صنعتی سبک، نوع حلزونی است. ساختار این گروه از یک ماردون و یک چرخ دنده تشکیل شده است. در طراحی این موتور گیربکس‌ها جهت کاهش میزان اصطکاک و افزایش میزان بازدهی، جنس چرخ دنده و ماردون را از دو فلز متفاوت انتخاب می‌کنند.

مزایای این نوع موتور گیربکس چیست؟ از مزایای الکتروگیربکس‌های حلزونی می‌توان به انتقال نیرو و توان این گیربکس‌ها با زاویه 90 درجه و افزایش راندمان و دقت کار اشاره کرد. این نوع موتور گیربکس‌ها جهت کاهش سرعت‌های بسیار بالا کارامد هستند و در محدوده گشتاور پایین عملکرد بهتری نشان می‌دهند. این گروه از موتور گیربکس‌ها در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:

• بالابر و آسانسورها
• صنعت حمل و نقل
• آسیاب‌ها و میزهای چرخشی
• دستگاه‌های پرس
• نورد فلزات
• انتقال مواد
• تجهیزات معدنی

· موتور گیربکس خورشیدی

علت نامگذاری این نوع موتور گیربکس‌ چیست؟ پاسخ این پرسش به نحوه قرارگیری چرخ دنده‌ها مرتبط می‌شود. در واقع، به دلیل چیدمان سیاره مانند چرخ دنده‌ها درون موتور، به این عنوان نامگذاری می‌شود. از ویژگی‌های این گروه می‌توان به ابعاد جمع و جور و کارایی مناسب آنها برای گشتاورهای بالا و استحکام بالای اشاره کرد.

مکانیزم انتقال نیرو در این نوع گیربکس به گونه ای است که قابلیت تحمل گشتاور زیادی را در آن فراهم می‌کند. با توجه به محدوده دور نرمال این گروه، می‌توان موتورگیربکس‌های خورشیدی را از بهترین انواع این تجهیزات صنعتی به شمار آورد. راندمان بالا، نصب و نگهداری بسیار ساده از دیگر ویژگی‌های این گروه است. توربین‌های بادی، خوط نورد در صنعت فولادسازی و میکسرها از جمله موارد کاربرد این موتور گیربکس به شمار می‌آید.

·  موتور گیربکس هلیکال

در این نوع گیربکس‌ها، طراحی چرخ دنده‌ها به گونه ای است که در مقایسه با چرخ دنده‌های معمولی قابلیت تحمل فشار و تنش بالاتری دارند. این ویژگی به درگیری بیشتر چرخ دنده‌ها مربوط می‌شود. به عبارت دیگر، به دلیل سطح تماس بیشتر چرخ دنده‌ها با یکدیگر، این قطعات فشار بیشتری را می‌توانند تحمل کنند. علاوه بر این، آلودگی صوتی این گیربکس‌ها نیز کمتر است. از دیگر نقاط قوت این نوع می‌توان موارد زیر را نام برد:

• عملکرد مناسب در سرعت‌های بالا بدون ایجاد لرزش
• توانایی انتقال گشتاور و قدرت بالا
• راندمان و طول عمر بالا
• سرویس و نگهداری راحت
• قابلیت کار در نسبت‌های تبدیل بالا

برای انتخاب یک موتور گیربکس خوب چه ویژگی‌هایی را باید مد نظر قرار داد؟

ویژگی‌ها شاخص جهت انتخاب یک موتور گیربکس چیست؟ همانطور که اشاره شد، گشتاور و سرعت خروجی دو تا از پارامترهای مهم در مقوله نحوه انتخاب گیربکس‌‌‌ها هستند. گشتاور خروجی به سه عامل مهم بستگی دارد:

• توان موتور
• ولتاژ موتور
• نسبت گیربکس

افزایش توان موتور و نسبت گیربکس می‌تواند باعث ایجاد گشتاور خروجی بالاتر شود. نکته مهم در ارتباط با افزایش توان موتور، توجه به تحمل دنده‌های آن است. به این مفهوم که بر اساس این میزان تحمل، باید سایز موتور گیربکس نیز متناسب با بالا بردن توان موتور افزایش یابد.

ولتاژ موتور از مشخصات فنی مهم هنگام خرید هر نوع موتور الکتریکی است. این ولتاژ می‌تواند AC یا DC باشد. تفاوت این دو نوع ولتاژ به اختلاف گشتاور تولید شده مربوط می‌شود که این ویژگی در موتورهای DC نسبت به نوع AC بالاتر است.

سرعت موتور و خروجی گیربکس نیز از ویَژگی‌های فنی دیگری است که باید در زمان انتخاب و خرید موتور گیربکس‌ها مورد توجه قرار گیرد. به طور معمول، برای موتور گیربکس‌ها از سرعت 1400 دور بر دقیقه موتور استفاده می‌کنند. گیربکس‌های کوپل شده توانایی ایجاد دور خروجی 140-14 دور را دارند. برای دورهایی بیش از این مقدار باید از موتورهایی با سرعت بیشتر (3000 دور بر دقیقه) استفاده کرد. دورهایی کمتر از محدوده ذکر شده با استفاده از گیربکس‌های ترکیبی یا موتورهای دور پایین امکان پذیر است.

توصیه مناسب هنگام خرید موتورگیربکس‌ها، انتخاب نوع یکپارچه آنهاست. منظور از یکپارچه انواعی است که  در کارخانه  با هم کوپل شده اند. این موتور گیربکس‌ها قابل جداسازی نیستند. اطمینان از عملکرد صحیح آنها، راندمان بالا و کاهش ریسک‌های طراحی از جمله مواردی هستند که استفاده از این نوع گیربکس‌ها را گسترش می‌دهد. 

· محل نصب و قرارگیری موتور گیربکس

با توجه به محل قرارگیری موتور گیربکس باید انواع خاصی از آن را مورد استفاده قرار داد. شاید این سؤال برایتان پیش آید که هدف از توجه به شرایط و محل نصب و بکارگیری نوع خاصی از موتور گیربکس چیست؟ در پاسخ باید بیان کرد که شرایط فیزیکی محیط‌های صنعتی بر عملکرد مفید هر نوع موتور و گیربکسی تأثیر بسزایی دارد. به عنوان مثال، در محیط‌های صنعتی با فضای کم و نیاز به دقت بالا، بهتر است از گیربکس‌های خورشیدی استفاده کرد. در محیط‌هایی با رطوبت بالا لازم است تا انواعی از موتور گیربکس‌ها با عایق بندی استاندارد و مناسب مورد استفاده قرار گیرند. به این ترتیب، بازدهی مطلوبی را می‌توان از این قطعه انتظار داشت. دما، وجود ذرات غلیظ و متراکم و ارتعاشات هم از دیگر فاکتورهای قابل توجه محیطی هستند که به هنگام نصب موتور گیربکس‌ها باید بدان توجه داشت.

جمع بندی

در این مقاله ضمن بیان این پرسش که موتور گیربکس چیست، به معرفی این قطعه صنعتی پرکاربرد و موارد استفاده آن پرداختیم. با توجه به مزیت صرفه جویی در وقت و انرژی با استفاده از این قطعه در تجهیزات صنعتی، اهمیت کاربرد آن در این حوزه مشخص می‌شود. برای عملکرد ایده آل موتور گیربکس‌ها باید با توجه به پروژه تعریف شده اقدام کرد. بر اساس اطلاعات جمع آوری شده پروژه می‌توان بهترین نوع موتور گیربکس را انتخاب نمود. در واقع، با تحلیل این داده‌ها و بررسی دور و گشتاور مور نیاز، می‌توان یک تطابق ایده ال بین موتور و گیربکس ایجاد کرد تا بتوان به خروجی مطلوب در پروژه دست یافت.

شرکت مهندسی فن آوران رستاپاد با طراحی، تأمین و اجرای تجهیزات صنعتی جهت راه اندازی انواع ماشین آلات در صنایع مختلف فعالیت می‌کند. کارشناسان باتجربه این مجموعه می‌توانند با توجه به نیاز شما طراحی و ساخت تجهیزات صنعتی را انجام دهند.