جعبه دنده های سرعت بالا

اولین استاندارد مربوط به جعبه دنده‌های سرعت بالا AGMA 421.01 می‌باشد که به صورت آزمایشی در اکتبر سال ۱۹۴۳ پذیرفته شد و شامل فرمول‌هایی جهت محاسبه توان بر حسب اسب بخار، تنش‌های مجاز و یک جدول برای ضرایب کاربردی می‌باشد. این استاندارد در سپتامبر سال ۱۹۴۷ مورد بازنگری قرار گرفت و اصلاح‌ شده آن با عنوان AGMA 421.02 عرضه شد. اعضای کمیته جعبه دنده‌های سرعت بالا، بازنگری روی استاندارد ۴۲۱٫۰۲ را در سال ۱۹۵۱ شروع کرده و استاندارد AGMA 421.03 را منتشر کردند، به طوری که این استاندارد دسته‌بندی کاربردهایی که در استاندارد قبلی بیان نشده بود، در برمی‌گرفت. همچنین بازنگری فرمول‌های مربوط به عملیات حرارتی این نوعه گیربکس ها از دیگر محتویات این استاندارد بود.
به همین ترتیب در سال ۱۹۵۷ استاندارد AGMA 421.04 منتشر شد که در آن اشتباهات چاپی که در استاندارد قبلی وجود داشت، مورد تصحیح قرار گرفت. در اکتبر سال ۱۹۵۹، کمیته جعبه دنده‌های سرعت بالا، تصمیم به بازنگری استاندارد قبلی گرفتند. این تصمیم در راستای توسعه طراحی، تولید و کاربرد جعبه دنده‌های سرعت بالا گرفته شده بود. نتایج این بازنگری‌ها در استاندارد AGMA 421.05 که در ۲۲ اکتبر سال ۱۹۶۳ منتشر شد، اعمال گردید. در سال ۱۹۶۸ نسخه ویرایش شده استاندارد قبلی با عنوان AGMA 421.06 منتشر شد. تفاوت اساسی این استاندارد با نسخه قبلی، افزایش مینیمم سرعت خطی گام به ۵۰۰۰ فوت بر دقیقه (۲۵ متر بر ثانیه) و همچنین افزوده شدن بعضی از سرویس فاکتورها بود.
در اکتبر سال ۱۹۹۱ استاندارد ANSI/AGMA 6011-G92 منتشر شد که نسخه بازنگری شده ۴۲۱٫۰۶ بود. نسخه بعدی ANSI/AGMA 6011-H98 بوده که مهم‌ترین تغییر آن تبدیل همه اعداد استاندارد قبلی به واحد متریک می‌باشد. در این استاندارد همچنین مینیمم سرعت خطی گام از ۲۵ متر بر ثانیه به ۳۵ متر بر ثانیه و مینیمم سرعت دورانی به ۴۰۰۰ دور بر دقیقه افزایش یافت.
استانداردی که در حال حاضر از آن استفاده می‌شود، استاندارد ANSI/AGMA 6011-I03 است که حاصل ویرایش و بازنگری استاندارد ANSI/AGMA 6011-H98 می‌باشد. طرح اولیه این استاندارد در سال ۲۰۰۱ نگاشته شد و در اکتبر سال ۲۰۰۳ توسط اعضای AGMA مورد تصویب قرار گرفت. این استاندارد در فوریه سال ۲۰۰۴ نیز به عنوان یک استاندارد ANSI (استاندارد بین‌المللی امریکا) تصویب شد. از جمله تفاوت‌های این استاندارد نسبت به نسخه قبلی افزایش مینیمم سرعت دورانی از ۴۰۰۰ دور بر دقیقه به ۴۵۰۰ دور بر دقیقه می‌باشد. به‌علاوه محدوده زاویه هلیکس، محدوده نسبت تماس محوری وهمچنین محدوده بار یاتاقان‌ها برای طراحی تغییر کرد. در واقع بر اساس این استاندارد هرگاه در یک جعبه دنده مارپیچ یکی از شرایط زیر برقرار باشد، آن را جعبه دنده دور بالا می‌نامند:
۱- در جعبه دنده‌های تک مرحله‌ای، سرعت خطی گام مساوی یا بیشتر از ۳۵ متر بر ثانیه بوده و یا سرعت دورانی بیشتر از ۴۵۰۰ دور بر دقیقه باشد.
۲- در جعبه دنده‌های چند مرحله‌ای، حداقل یک مرحله دارای سرعت خطی گام مساوی یا بیشتر از ۳۵ متر بر ثانیه باشد و سرعت خطی گام در مراحل دیگر نیز کمتر از ۸ متر بر ثانیه نباشد.
استاندارد گیربکس های پر سرعت مربوط به گیربکس های هلیکال می باشد. اما در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت گیربکس های ساده ای مشاهده می شود که به علت سرعت دورانی زیاد در دسته گیربکس های پرسرعت قرار می¬گیرند. اگر چه بنظر می رسد جایگزین نمودن گیربکس هلیکال به جای گیربکس ساده با توجه به ماهیت درگیری این دو نوع گیربکس راهکار مناسبی در چنین شرایطی باشد، اما ایجاد نیروی محوری نسبتا بزرگ در گیربکس های هلیکال باعث ایجاد مشکل در یاتاقان بندی شافت می¬گردد.
یکی از محصولاتی که به صورت ویژه توسط متخصصین دکتر گیربکس مورد بررسی قرار گرفته است، گیربکس های ساده ای هستند که با سرعت زاویه ای بیش از ۴۰۰۰ دور بر دقیقه دوران می نمایند. فرآیند تولید این نوع گیربکس با گیربکس های ساده ای که در سرعت های پایین دوران می نمایند تفاوت هایی دارند که از جمله آن می توان به تولرانس ها و عملیات حرارتی اشاره نمود. شکل زیر یک جفت گیربکس ساده سرعت بالا که توسط متخصصین دکتر گیربکس تولید شده است را نشان می دهد. سرعت دورانی گیربکس بزرگ ۶۰۰۰ دور بر دقیقه و گیربکس کوچک ۲۳۰۰۰ دور بر دقیقه می باشد.

 

                                        

تولید گیربکس های ساده سرعت بالا توسط متخصصین دکتر گیربکس