در بسیاری از صنایع، استفاده از گیربکس‌ها برای انتقال نیرو و تغییر جهت حرکت امری ضروری است. دو نمونه پرکاربرد از این تجهیزات، گیربکس ۹۰ درجه و گیربکس RAN هستند که هر دو برای تغییر مسیر انتقال نیرو به زاویه قائمه (۹۰ درجه) طراحی شده‌اند. با این حال، تفاوت‌هایی در ساختار، عملکرد و کاربردهای آن‌ها وجود دارد که شناخت این تفاوت‌ها می‌تواند در انتخاب مناسب‌ترین گزینه کمک کند.
در این مقاله، ابتدا به معرفی این دو نوع گیربکس پرداخته و سپس تفاوت‌های آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.
گیربکس 90 درجه چیست؟
گیربکس ۹۰ درجه یک نوع سیستم انتقال قدرت است که وظیفه تغییر مسیر حرکت دورانی را با زاویه ۹۰ درجه بر عهده دارد. این نوع گیربکس‌ها معمولاً از چرخ‌دنده‌های مخروطی، حلزونی یا کرانویل پینیون تشکیل شده‌اند و در صنایعی که نیاز به تغییر جهت نیرو در فضاهای محدود وجود دارد، کاربرد دارند.
از ویژگی‌های برجسته این گیربکس صنعتی می‌توان به راندمان بالا، کاهش استهلاک قطعات، توانایی انتقال گشتاورهای بالا و سازگاری با شرایط کاری سنگین اشاره کرد. به دلیل این مزایا، گیربکس‌های ۹۰ درجه در تجهیزات صنعتی، خودروسازی، نوار نقاله‌ها و ماشین‌آلات سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع گیربکس ۹۰ درجه
گیربکس‌های ۹۰ درجه، به دلیل طراحی منحصربه‌فرد خود که محورهای ورودی و خروجی را در زاویه قائم قرار می‌دهد، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. این گیربکس‌ها در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
- گیربکس حلزونی: این گیربکس‌ها با استفاده از چرخ‌دنده‌های حلزونی، انتقال نیرو را با زاویه ۹۰ درجه انجام می‌دهند. به دلیل طراحی ساده و مقرون‌به‌صرفه بودن، در مصارف سبک تا نیمه‌سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- گیربکس‌های کرانویل پینیون (بول هلیکال): با بهره‌گیری از چرخ‌دنده‌های مخروطی، این گیربکس‌ها توانایی انتقال گشتاورهای بالا را دارند و در فضاهای نصب محدود که امکان استفاده از گیربکس‌های هلیکال وجود ندارد، کارآمد هستند.
- گیربکس‌های خورشیدی ۹۰ درجه: این گیربکس‌ها که به صورت سفارشی تولید می‌شوند، برای انتقال گشتاورهای بسیار بالا و در شرایط صنعتی دشوار مناسب هستند.
مزایا و معایب گیربکس ۹۰ درجه
گیربکس‌های ۹۰ درجه به دلیل طراحی منحصربه‌فرد خود، مزایا و معایب خاصی دارند. از جمله مزایای آن‌ها می‌توان به اشغال فضای کم در نصب، تنوع بالا در طراحی، امکان استفاده ترکیبی با دیگر گیربکس‌ها، توانایی تولید گشتاورهای بالا به‌ویژه در مدل‌های خورشیدی و بول هلیکال، عملکرد بی‌صدا و استفاده از انواع ورودی‌ها و خروجی‌ها نظیر شافت و هالو شافت اشاره کرد. در مقابل، معایبی نظیر طراحی خاص و پیچیده و بالاتر بودن قیمت در بعضی مدل‌ها نیز وجود دارد.
- اشغال فضای کم: مناسب برای فضاهای محدود
- تنوع بالا: شامل مدل‌های حلزونی، کرانویل پینیون و خورشیدی
- قابلیت ترکیب با سایر گیربکس‌ها: افزایش انعطاف‌پذیری در طراحی سیستم‌ها
- توانایی تولید گشتاور بالا: ایده‌آل برای کاربردهای سنگین
- عملکرد بی‌صدا: کاهش نویز و لرزش در هنگام کار
- امکان استفاده از انواع ورودی و خروجی: سازگار با شافت و هالو شافت
- طراحی پیچیده: نیاز به مهندسی دقیق در تولید و نصب
- قیمت بالاتر در برخی مدل‌ها: مخصوصاً در گیربکس‌های با راندمان بالا
کاربردهای گیربکس ۹۰ درجه
گیربکس‌های ۹۰ درجه به دلیل توانایی تغییر جهت انتقال نیرو، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. این گیربکس‌ها با طراحی منحصربه‌فرد خود، امکان استفاده بهینه از فضا و افزایش کارایی سیستم‌های مکانیکی را فراهم می‌کنند.
در ادامه، برخی از کاربردهای مهم گیربکس‌های ۹۰ درجه در صنایع مختلف فهرست شده است:
- صنایع خودروسازی: استفاده در سیستم‌های انتقال قدرت و دیفرانسیل خودروها
- صنایع فولاد: به‌کارگیری در ماشین‌آلات نورد و تجهیزات حمل مواد
- صنایع معدنی: کاربرد در نوار نقاله‌ها و تجهیزات استخراج
- صنایع سیمان: استفاده در کوره‌ها و آسیاب‌های مواد
- صنایع غذایی: به‌کارگیری در خطوط تولید و بسته‌بندی
- صنایع شیمیایی: کاربرد در میکسرها و راکتورها
- صنایع نفت و گاز: استفاده در پمپ‌ها و کمپرسورها
- صنایع دریایی: به‌کارگیری در سیستم‌های رانش و جابه‌جایی
گیربکس RAN چیست؟
گیربکس RAN، مخفف عبارت "Right Angle" به معنای زاویه قائمه، نوعی گیربکس صنعتی است که قابلیت تغییر جهت انتقال نیرو را به میزان ۹۰ درجه دارد. این گیربکس‌ها با نسبت‌های تبدیل پایین مانند ۱:۱، ۱:۲ و ۱:۳ تولید می‌شوند که در این میان، نسبت ۱:۱ بیشترین کاربرد را دارد.
به دلیل طراحی منحصربه‌فرد، گیربکس‌های RAN امکان تغییر جهت ورودی و خروجی را در فضای محدود فراهم می‌کنند و در صنایعی مانند ماشین‌سازی، کشاورزی، فن‌ها، توربین‌ها و کولینگ‌تاورها مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، این گیربکس‌ها با راندمان بالا (بیش از ۹۵٪) و استهلاک کم، گزینه‌ای مناسب برای انتقال قدرت با تغییر راستا محسوب می‌شوند.
انواع گیربکس RAN
گیربکس‌های RAN (Right Angle)، به دلیل توانایی تغییر جهت انتقال نیرو به میزان ۹۰ درجه، در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این گیربکس‌ها با نسبت‌های تبدیل پایین مانند ۱:۱، ۱:۲ و ۱:۳ عرضه می‌شوند که در این میان، نسبت ۱:۱ بیشترین کاربرد را دارد.
- گیربکس RAN راست‌گرد و چپ‌گرد: این تقسیم‌بندی بر اساس جهت چرخش دندانه‌ها صورت می‌گیرد. در گیربکس‌های راست‌گرد، دندانه‌ها در جهت ساعت‌گرد و در گیربکس‌های چپ‌گرد، در جهت پادساعت‌گرد قرار دارند. انتخاب بین این دو نوع بستگی به نیاز سیستم و جهت چرخش مورد نظر دارد.
- گیربکس RAN مخروطی: این نوع گیربکس‌ها با استفاده از چرخ‌دنده‌های مخروطی، انتقال نیرو را بین دو محور متقاطع انجام می‌دهند. طراحی آن‌ها به گونه‌ای است که برای انتقال نیرو در زاویه ۹۰ درجه مناسب بوده و در صنایعی که نیاز به تغییر جهت نیرو در فضاهای محدود وجود دارد، کاربرد دارند.
مزایا و معایب گیربکس RAN
گیربکس‌های RAN (Right Angle) به دلیل طراحی خاص خود که امکان تغییر جهت انتقال نیرو به زاویه ۹۰ درجه را فراهم می‌کنند، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این گیربکس‌ها دارای مزایا و معایب خاصی هستند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود:
مزایا:
- راندمان بالا: گیربکس‌های RAN می‌توانند راندمانی تا ۹۵٪ داشته باشند که نشان‌دهنده کارایی بالای آن‌ها است.
- صدای کم در حین کارکرد: به دلیل طراحی مناسب، این گیربکس‌ها در حین کارکرد صدای کمی تولید می‌کنند که به بهبود شرایط کاری کمک می‌کند.
- متعامد بودن محور ورودی و خروجی: این ویژگی باعث می‌شود که در فضاهای محدود و مکان‌هایی که نیاز به تغییر جهت نیرو وجود دارد، به‌خوبی عمل کنند.
- تحمل بار، نوسان و شوک: به دلیل استفاده از دنده‌های مخروطی اسپیرال، این گیربکس‌ها قابلیت تحمل بارهای نوسانی و شوک‌های مکانیکی را دارند.
معایب:
وجود صدا و لرزش در دورهای بالا: در سرعت‌های بالای ۱۶۰۰ دور در دقیقه، ممکن است به دلیل عدم امکان سنگ‌زنی دنده‌ها، صدا و لرزش در گیربکس‌های RAN افزایش یابد.
کاربردهای گیربکس RAN
گیربکس‌های RAN (Right Angle) به دلیل توانایی تغییر جهت انتقال نیرو به زاویه ۹۰ درجه، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. این گیربکس‌ها با طراحی منحصربه‌فرد خود، امکان انتقال قدرت در فضاهای محدود را فراهم می‌کنند و راندمان بالایی دارند. به‌عنوان مثال، در صنایع ماشین‌سازی، کشاورزی، فن‌ها، توربین‌ها و کولینگ‌تاورها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- ماشین‌سازی: انتقال قدرت در دستگاه‌های صنعتی
- کشاورزی: ماشین‌آلات کشاورزی
- فن‌ها و توربین‌ها: تجهیزات تهویه و خنک‌کننده
- کولینگ‌تاورها: سیستم‌های خنک‌کننده صنعتی
تفاوت‌های گیربکس ۹۰ درجه و گیربکس RAN
گیربکس ۹۰ درجه و گیربکس RAN هر دو برای تغییر جهت انتقال نیرو به زاویه قائمه (۹۰ درجه) طراحی شده‌اند، اما تفاوت‌هایی در ساختار، عملکرد و کاربردهای آن‌ها وجود دارد. گیربکس ۹۰ درجه به عنوان یک دسته کلی شامل مدل‌های مختلفی مانند حلزونی، کرانویل پینیون و خورشیدی است که در صنایع مختلف برای انتقال گشتاور در زوایای قائمه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در مقابل، گیربکس RAN یک نوع خاص از گیربکس ۹۰ درجه است که معمولاً از چرخ‌دنده‌های مخروطی استفاده می‌کند و به دلیل طراحی ساده و راندمان بالای خود، در ماشین‌آلات سبک و سیستم‌های تهویه صنعتی محبوبیت دارد.
| تفاوت گیربکس 90 درجه و RAN |
گیربکس ۹۰ درجه |
گیربکس RAN |
| نوع طراحی و ساختار |
انواع مختلفی از جمله حلزونی، کرانویل پینیون و خورشیدی دارد. |
معمولاً از چرخ‌دنده‌های مخروطی و نسبت‌های تبدیل پایین مانند ۱:۱، ۱:۲ و ۱:۳ استفاده می‌کند. |
| کاربردها |
در صنایع سنگین مانند فولاد، معادن، نوار نقاله‌ها و صنایع غذایی استفاده می‌شود. |
در ماشین‌آلات کشاورزی، سیستم‌های خنک‌کننده، توربین‌ها و سیستم‌های تهویه کاربرد دارد. |
| راندمان و صدا |
بسته به نوع طراحی، راندمان و میزان صدا متفاوت است. مدل‌های حلزونی معمولاً راندمان پایین‌تر و صدای بیشتری دارند. |
راندمان بالای حدود ۹۵٪ و صدای کمتر در حین عملکرد دارد. |
| تحمل بار و گشتاور |
برخی مدل‌ها مانند کرانویل پینیون و خورشیدی توانایی انتقال گشتاورهای بالا را دارند. |
برای کاربردهایی با بار متوسط مناسب است و برای تحمل گشتاورهای بالا طراحی نشده است. |
اگر به دنبال گیربکسی برای تحمل بارهای سنگین و انتقال نیرو در صنایع بزرگ هستید، گیربکس‌های ۹۰ درجه در انواع مختلف بهترین انتخاب هستند. اما اگر به یک گیربکس با طراحی فشرده، راندمان بالا و کارایی مناسب برای ماشین‌آلات سبک و سیستم‌های تهویه نیاز دارید، گیربکس RAN گزینه بهتری خواهد بود.
نتیجه گیری
در این مقاله، به بررسی گیربکس ۹۰ درجه و گیربکس RAN پرداختیم و تفاوت‌های کلیدی آن‌ها را بیان کردیم. گیربکس‌های ۹۰ درجه به عنوان یک دسته کلی، شامل انواع مختلفی مانند حلزونی، کرانویل پینیون و خورشیدی هستند که در صنایع سنگین و کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در مقابل، گیربکس RAN نوع خاصی از گیربکس‌های ۹۰ درجه است که معمولاً از چرخ‌دنده‌های مخروطی بهره می‌برد و به دلیل راندمان بالا، طراحی فشرده و عملکرد کم‌صدا، در ماشین‌آلات سبک و سیستم‌های تهویه کاربرد دارد.