لقی در گیربکس صنعتی

لقی دنده گیربکس (Backlash)، به خلاصی یا لقی بین دندانه‌های دو چرخ‌دنده درگیر با هم گفته می‌شود. هنگام درگیرشدن دو چرخ‌دنده با هم دندانه درگیر بین دو دندانه چرخ‌دنده دیگر قرار گرفته و به‌اصطلاح مش‌بندی یا مشبک می‌شوند. بکلش چرخ‌دنده برابر با مقدار فضای خالی اضافی بین دو دندانه نسبت به ضخامت دندانه درگیر است. وجود بکلش به دلایل مختلفی برای چرخ‌دنده‌ها ضروری است؛ از جمله:

جلوگیری از گیرکردن چرخ‌دنده‌ها

ایجاد فضا برای روانکاری

پوشش خطاهای احتمالی در حین تولید

جبران انبساط حرارتی

بااین‌وجود، لقی دنده معایبی هم دارد. به‌عنوان‌مثال، لقی دنده گیربکس باعث لرزش، صدا، کاهش دقت و افزایش سایش دنده‌ها می‌شود. علاوه بر این در کاربردهای صنعتی که نیاز به‌دقت بسیار بالا دارند، باید از گیربکس‌هایی استفاده شود که کمترین مقدار لقی دنده را دارند.

علی‌رغم اینکه مقدار بکلش هیچگاه صفر نخواهد شد، اما به برخی از گیربکس‌های صنعتی مانند گیربکس سایکلو یا هارمونیک درایو که کمترین میزان لقی را دارند، گیربکس بدون لقی یا زیرو بکلش (Zero Backlash) نیز می‌گویند. در ادامه به بررسی انواع لقی دنده می‌پردازیم.

انواع لقی دنده

به‌طورکلی انواع لقی دنده یا بکلش به 5 دسته تقسیم می‌شوند:

بکلش محیطی یا جنبی (Circumferential Backlash - j t)

بکلش نرمال (Normal Backlash - j n)

بکلش زاویه‌ای (Angular Backlash - j θ)

بکلش شعاعی (Radial Backlash - j r)

بکلش محوری (Axial Backlash - j x)

در ادامه به شرح انواع لقی دنده می‌پردازیم.

بکلش محیطی یا جنبی (Circumferential Backlash - j t)

در چرخ‌دنده‌های صنعتی سه دایره فرضی مهم داریم که عبارت‌اند از:

دایره داخلی یا مبنا

دایره گام

دایره خارجی یا بیرونی

قسمت های مختلف چرخ دنده صنعتی

بکلش محیطی به طول قوس فضای خالی بین دو دندانه درگیر روی دایره گام اشاره دارد. به‌عبارت‌دیگر، لقی دنده محیطی، برابر با مسافتی است که چرخ‌دنده درگیر می‌چرخد تا پهلو (سطح شیب‌دار) دندانه‌ها با هم تماس پیدا کنند؛ درحالی‌که دندانه دیگر ثابت است.

بکلش نرمال (Normal Backlash - j n)

بکلش نرمال یا لقی دنده طبیعی، کمترین فاصله بین دو پهلوی دندانه‌های درگیر در یک جفت چرخ‌دنده در زمانی است که سطوح این دندانه‌ها با هم در تماس هستند.

بکلش زاویه‌ای (Angular Backlash - j θ)

بکلش زاویه‌ای، حداکثر زاویه‌ای است که چرخ‌دنده درگیر می‌تواند حرکت کند تا پهلوی دندانه‌ها با هم تماس پیدا کنند؛ درحالی‌که دنده دیگر ثابت است. بکلش زاویه‌ای مشابه بکلش محیطی است با این تفاوت که به‌جای فاصله، زاویه چرخش دنده را بیان می‌کند.

بکلش شعاعی (Radial Backlash - j r)

بکلش شعاعی به مقدار جابه‌جایی بین دو چرخ‌دنده درگیر، در جهت شعاعی (به سمت داخل یا خارج) اشاره دارد. به‌عبارت‌دیگر، لقی شعاعی نشان می‌دهد که چقدر می‌توان مرکز دو چرخ‌دنده را به هم نزدیک یا دور کرد در حالیکه دندانه‌های آن‌ها هنوز در تماس هستند.

بکلش نرمال و شعاعی

بکلش محوری (Axial Backlash - j x)

بکلش محوری در چرخ‌دنده‌های بول که محورهای 90 درجه نسبت به هم دارند، اتفاق می‌افتد. لقی محوری، به مقدار جابه‌جایی یا خلاصی بین چرخ‌دنده‌های بول در جهت محوری (به سمت جلو یا عقب) اشاره دارد.

بکلش محوری

روابط انواع لقی دنده

جدول زیر روابط انواع لقی دنده با یکدیگر را نشان می‌دهد. توجه داشته باشید که برای چرخ‌دنده‌های مخروطی (Bevel Helical) به دلیل شکل مخروطی آن‌ها، به‌جای لقی شعاعی از لقی محوری استفاده می‌شود.

فرمول محاسبه بکلش انواع چرخ دنده

محاسبه بکلش

بر اساس نوع تماس دنده‌ها (محورهای موازی، متقاطع، غیر متقاطع و غیرموازی) محاسبه بکلش چرخ‌دنده‌ها انجام می‌گیرد.

محاسبه لقی دنده‌های محور موازی

در تصویر زیر نمونه محاسبات موردنیاز برای اندازه‌گیری لقی چرخ‌دنده‌های ساده (Spur Gears) و هلیکال (Helical Gears) را مشاهده می‌کنید. در این چرخ‌دنده‌ها، با تنظیم فاصله مرکز (لقی شعاعی)، می‌توان بکلش را کنترل کرد.

منبع:https://www.kalasanati.com/%D8%A7%D8%AE%D8%A8%D8%A7%D8%B1-%D9%88-%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3/20/%D9%84%D9%82%DB%8C-%D8%AF%D8%B1-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%D8%A8%DA%A9%D8%B3-%D8%B5%D9%86%D8%B9%D8%AA%DB%8C