دانلود رایگان جزوه انواع آسیب در چرخدنده

توضیحات

چرخدنده‌های صنعتی در سیستم‌های مکانیکی وظیفه انتقال نیرو و حرکت را بر عهده دارند و به دلیل فشارها و تنش‌های زیادی که متحمل می‌شوند، ممکن است دچار خرابی یا آسیب شوند. خرابی چرخدنده‌ها می‌تواند منجر به کاهش راندمان، توقف تجهیزات، یا حتی آسیب به سایر بخش‌های سیستم شود. شناسایی و درک انواع آسیب‌ها و دلایل آن‌ها بسیار مهم است تا بتوان از وقوع خرابی جلوگیری کرد یا آن را به حداقل رساند.

انواع آسیب در چرخدنده‌های صنعتی

1. سایش (Wear):

   • تعریف: از بین رفتن تدریجی سطح دندانه‌ها به دلیل تماس و اصطکاک مداوم.
   • دلایل:
     • روانکاری ناکافی یا نامناسب.
     • وجود ذرات خارجی (مانند گردوغبار یا ذرات فلزی) در روغن.
   • نتیجه: کاهش دقت چرخدنده، افزایش لقی و افت راندمان.
   • نوع سایش:
     • سایش چسبنده (Adhesive Wear): به دلیل تماس مستقیم سطوح.
     • سایش خراشنده (Abrasive Wear): به دلیل وجود ذرات سخت در روانکار.

2. خستگی سطحی (Surface Fatigue):

   • تعریف: ایجاد ترک‌ها و کنده‌شدن ماده از سطح دندانه‌ها بر اثر تنش‌های تکراری.
   • دلایل:
     • بارگذاری بیش از حد یا بارگذاری چرخه‌ای.
     • کیفیت پایین مواد یا عملیات حرارتی نامناسب.
   • نتیجه: پیتینگ (Pitting) یا تخریب شدید سطح دندانه‌ها.
   • انواع خستگی:
     • پیتینگ (Pitting): ایجاد حفره‌های کوچک روی سطح دندانه.
     • اسپالینگ (Spalling): تخریب گسترده‌تر و عمیق‌تر سطح.

3. شکست دندانه (Tooth Breakage):

   • تعریف: شکستن کامل یا جزئی یک یا چند دندانه.
   • دلایل:
     • بارگذاری ناگهانی یا بیش از حد.
     • طراحی ضعیف یا انتخاب نادرست جنس چرخدنده.
     • وجود ترک‌های اولیه (به دلیل خستگی یا نقص تولید).
   • نتیجه: خرابی کامل چرخدنده و توقف سیستم.

4. خزش (Creep):

   • تعریف: تغییر شکل دائمی دندانه‌ها به دلیل تنش‌های مکانیکی مداوم.
   • دلایل:
     • بارگذاری مداوم و طولانی‌مدت.
     • دمای بالا در محیط کار.
   • نتیجه: تغییر شکل دندانه و کاهش کارایی چرخدنده.

5. خوردگی (Corrosion):

   • تعریف: تخریب شیمیایی سطح چرخدنده بر اثر واکنش با محیط (مانند رطوبت یا مواد شیمیایی).
   • دلایل:
     • استفاده از روانکار نامناسب یا آلودگی آن.
     • قرار گرفتن در محیط‌های خورنده (مانند محیط‌های اسیدی یا مرطوب).
   • نتیجه: کاهش مقاومت و افزایش احتمال شکست.

6. فرو رفتگی و له‌شدگی (Indentation):

   • تعریف: ایجاد فرو رفتگی یا تغییر شکل موضعی روی دندانه‌ها.
   • دلایل:
     • ورود ذرات خارجی به داخل سیستم.
     • ضربه‌های ناگهانی یا بارگذاری بیش از حد.
   • نتیجه: ناهمواری سطح دندانه و افزایش تنش‌های موضعی.

7. لرزیدن یا لرزش چرخدنده (Gear Vibration):

   • تعریف: ایجاد ارتعاش یا لرزش غیرعادی در حین کارکرد.
   • دلایل:
     • عدم تراز مناسب شفت‌ها.
     • ساییدگی یا آسیب به دندانه‌ها.
     • روانکاری نامناسب.
   • نتیجه: کاهش راندمان و افزایش احتمال خرابی.

8. بارگذاری بیش از حد (Overloading):

   • تعریف: اعمال نیروی بیش از ظرفیت طراحی‌شده چرخدنده.
   • دلایل:
     • طراحی نادرست یا انتخاب چرخدنده نامناسب.
     • تغییر شرایط کاری بدون اصلاح سیستم.
   • نتیجه: شکست دندانه یا خستگی زودرس.

9. انحراف یا لقی (Backlash):

   • تعریف: وجود فاصله بیش از حد بین دندانه‌های دو چرخدنده درگیر.
   • دلایل:
     • سایش تدریجی.
     • تنظیم نامناسب در زمان نصب.
   • نتیجه: کاهش دقت و افزایش سر و صدا در حین کار.

10. سر و صدا و ارتعاش (Noise and Vibration):

    • تعریف: تولید صدای غیرعادی یا ارتعاش در هنگام کار.
    • دلایل:
      • عدم تراز صحیح.
      • آسیب یا خرابی در دندانه‌ها.
      • استفاده از روانکار نامناسب.
    • نتیجه: کاهش طول عمر چرخدنده و عملکرد ناپایدار.

دلایل اصلی آسیب در چرخدنده‌ها

1. روانکاری نامناسب:

   • استفاده از روغن یا گریس نامناسب.
   • کمبود روانکار یا آلودگی آن.

2. بارگذاری بیش از حد:

   • استفاده از چرخدنده در شرایطی فراتر از ظرفیت طراحی.

3. کیفیت پایین مواد:

   • استفاده از مواد ضعیف یا عملیات حرارتی نامناسب.

4. طراحی نامناسب:

   • طراحی ضعیف دندانه‌ها یا انتخاب نادرست نوع چرخدنده.

5. شرایط محیطی:

   • وجود رطوبت، مواد شیمیایی یا دمای بالا.

6. نصب و نگهداری ضعیف:

   • عدم تراز مناسب شفت‌ها.
   • نظارت و بازرسی ناکافی.

راه‌های پیشگیری از آسیب چرخدنده‌ها

1. روانکاری مناسب:

   • استفاده از روانکارهای با کیفیت و تعویض به موقع آن‌ها.
   • نظارت بر تمیزی روانکار و جلوگیری از ورود ذرات خارجی.

2. طراحی مناسب:

   • انتخاب چرخدنده با ظرفیت مناسب برای شرایط کاری.
   • استفاده از مواد با کیفیت و عملیات حرارتی مناسب.

3. نصب صحیح:

   • تراز دقیق شفت‌ها و تنظیم مناسب فاصله بین دندانه‌ها.

4. بازرسی و نگهداری دوره‌ای:

   • بررسی وضعیت دندانه‌ها برای شناسایی زودهنگام آسیب‌ها.
   • نظارت بر لرزش و صداهای غیرعادی.

5. کنترل بار:

   • جلوگیری از بارگذاری بیش از حد یا شوک‌های ناگهانی.

6. محافظت در برابر شرایط محیطی:

   • استفاده از پوشش‌ها یا آب‌بندها برای جلوگیری از ورود رطوبت و آلودگی.

نتیجه‌گیری

آسیب در چرخدنده‌های صنعتی می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند سایش، خستگی، خوردگی یا نصب نادرست باشد. با طراحی مناسب، روانکاری صحیح، و نگهداری دوره‌ای می‌توان از بسیاری از این آسیب‌ها جلوگیری کرد و عمر مفید چرخدنده‌ها را افزایش داد. توجه به شرایط کاری و استفاده از تجهیزات مناسب نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

سرفصل ها:

• نشانه های خرابی سطح
• پدیده خستگی سطح
• تغییر شکل دائم
• ترک های و شیار ها

• شکستگی دندانه ها