اجزا جعبه دنده دستی

همانطور که در مقاله انواع جعبه دنده بیان شد، یکی از اجزا مهم در سیستم انتقال قدرت، مجموعه گیربکس (یا همان جعبه‌دنده) است. این مجموعه مانند هر سامانه دیگری دارای زیر سیستم‌ها و اجزا مختلفی است. طی سلسله مقالاتی تمامی اجزا این مجموعه بررسی خواهد شد سپس به عیب‌یابی کلی خواهیم پرداخت. در این مقاله زیر سیستم‌ها و اجزا جعبه دنده دستی معرفی خواهد شد.

اجزا جعبه دنده دستی

جعبه دنده دستی از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است. این بخش‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته‌بندی کرد. شکل 1 نمونه‌ای از اجزا اصلی یک جعبه دنده دستی را معرفی می‌کند.

شکل 1- اجزا جعبه دنده دستی

همانطور که در شکل 1  اجزا جعبه دنده دستی ملاحظه می‌شود، هر کدام از آن‌ها بخشی از هدف مجموعه انتقال قدرت را بر عهده دارند. شکل 2 برخی از این اجزا را روی جعبه‌دنده نشان می‌دهد.

1- مجموعه اهرم‌بندی دسته‌دنده 2- میل ماهک 3- ماهک 4- مجموعه سنکرونیزه
5- شفت خروجی 6- گلدانی جلو 7- شفت زیر و دنده‌های آن 8- دنده واسطه (عقب)
9- پوسته گیربکس 10- شفت خروجی
شکل 2- اجزا جعبه دنده دستی

پوسته و گلدانی (Gearbox Case – Transmisstion Case)

جعبه‌دنده‌ها نیز مانند هر دستگاه دیگری نیاز به یک بدنه دارند که اجزا مختلف آن را داخل خود قرار دهد. این مجموعه پوسته نامیده می‌شود. شکل 3 مجموعه پوسته و گلدانی گیربکس را نشان می‌دهد.

1- گلدانی جلو 2- پوسته اصلی 3- گلدانی عقب
شکل 3- مجموعه پوسته گلدانی جعبه‌دنده

گشتاور/دور از شفت (محور) ورودی از سمت گلدانی جلو که محل قرارگرفتن مجموعه کلاچ است وارد پوسته اصلی گیربکس می‌شود. پس از انجام مراحل تغییر دور و گشتاور از شفت خروجی، بیرون می‌رود. در بیشتر گیربکس‌های  انواع خودروهای عقب محرک، مجموعه دارای گلدانی عقب هم است که بخشی از شفت خروجی از داخل آب عبور می‌کند بعلاوه قسمتی از مکانیزم اهرم بدنی دسته‌دنده تا میل ماهک‌ها نیز ممکن از گلدانی عقب عبور کند.
در گیربکس‌ خودروهای جلو محرک معمولاً گلدانی عقب مشاهده نمی‌شود. شکل 4 نمونه‌ای از جعبه‌دنده‌های خودرو محرک عقب را نشان می‌دهد

1- گلدانی جلو 2- پوسته 3- مجموعه دیفرانسیل
شکل 4- مجموعه پوسته و گلدانی گیربکس تیبا (محرک جلو)

گیربکس‌های عقب محرک مجموعه دیفرانسیل نیز روی پوسته یا گلدانی جلو مشاهده می‌شود. در این مدل‌ها مجموعه گاردان کاملاً حذف شده است.
در خودروهای چهارچرخ محرک (FWD-AWD) مجموعه دیگری در مسیر انتقال قدرت به چرخ‌ها وجود دارد. در بسیاری از خودروها این مجموعه روی جعبه دنده نصب می‌شود و به نام transfer Case نامیده می‌شود. شکل 5 نمونه‌ای از مورد ذکر شده را نشان می‌دهد.

1-گلدانی جلو 2- پوسته اصلی 3- Transfer Case
شکل 5- مجموعه جعبه‌دنده و transfer case

دسته‌دنده و اهرم‌بندی آن (Gear shift and linkage)

برای انتقال فرمان از وضعیت دنده موردنیاز به مجموعه گیربکس از دسته بندی و اهرم‌بندی آن استفاده می‌شود. فرم دسته‌دنده تقریباً در تمامی خودروها مشابه هم است.متناسب با اینکه فاصله قرارگیری محل دسته‌دنده در کنسول میانی با محل قرارگیری جعبه دنده روی شاسی چقدر است. مجموعه دسته‌دنده می‌تواند به‌صورت مستقیم روی جعبه دنده نصب بشود و یا اینکه با کمک اهرم‌بندی دسته‌دنده به ماهک‌های تعویض دنده متصل شود. (شکل 6)

A: ارتباط مستقیم B: ارتباط با کمک اهرم‌بندی
شکل 6- نحوه ارتباط دسته‌دنده با ماهک‌های تعویض دنده

ماهک و میل ماهک (Fork and Fork Shaft)

فرمان دسته‌دنده توسط مجموعه ماهک به چرخ‌دنده‌های شفت رو گیربکس منتقل می‌شود. معمولاً به‌ازای هر 2 دنده یک ماهک وجود دارد. تعداد میل ماهک‌ها متناسب با طراحی و اهرم‌بندی می‌تواند متغیر باشد. شکل 7 نمونه‌ای مجموعه ماهک و میل ماهک را نشان می‌دهد.

1- میل ماهک 2- ماهک
شکل 7- مجموعه ماهک و میل ماهک

یکی از مهم ترین وظایف این مجموعه علاوه بر تعیین چرخ‌دنده درگیر، جلوگیری از حرکت نامناسب ماهک‌ها است به‌عنوان‌مثال یک دسته‌دنده 5 دنده را در نظر بگیرید.

شکل 8- سری دسته‌دنده گیربکس 5 دنده

اگر خودرو در دنده 5 باشد و راننده بخواهد کاهش دنده داشته باشد ممکن است در اثر یک بی‌توجهی ساده بجای دنده 4 وارد دنده‌عقب شود. در این حالت اگر برای آن تدبیری اندیشیده نشده باشد. به دلیل تغییر ناگهانی جهت دوران در چرخ‌ها قطعاً خط انتقال قدرت به‌شدت صدمه خواهد دید. یکی از نکاتی که هنگام طراحی مجموعه ماهک و میل ماهک در نظر گرفته می‌شود همین مطلب است. سیستم طوری طراحی می‌شود که امکان این حالت وجود نداشته باشد. در مقاله‌های بعدی در مورد این مکانیزم توضیح داده خواهد شد.

چرخ‌دنده‌ها و محورها (Gears and shafts)

شاید بتوان گفت معروف‌ترین عضو گیربکس مجموعه چرخ‌دنده‌ها و شفت‌ها هستند. چرخ‌دنده‌ها روس محورها نصب می‌شوند.
شفت‌های گیربکس می‌تواند دو یا سه عدد و گاهی چهار عدد باشد که نام‌گذاری آن‌ها متفاوت است. در گیربکس‌های محرک عقب معمولاً یک شفت ورودی، یک شفت زیر و یک شفت خروجی وجود دارد. در گیربکس‌های جلو محرک معمولی یک محور ورودی و یک محور خروجی وجود دارد. اگر جعبه‌دنده از نوع دو کلاچه باشد دو محور ورودی و یک محور خروجی وجود دارد.
چرخ‌دنده‌های مورداستفاده در گیربکس‌های دستی معمولاً از نوع دنده مورب هستند. البته معمولاً چرخ‌دنده‌های مربوط به دنده‌عقب از نوع دنده مستقیم است.
در مدل‌های قدیمی‌تر یا گیربکس‌ خودروهای عقب محرک شفت زیر و چرخ‌دنده‌ها یک‌پارچه هستند.
شکل 9 نمونه این محورها و چرخ‌دنده‌های آن را نشان می‌دهد.

شکل 9 – نمونه‌هایی از شفت‌های ورودی و خروجی و چرخ‌دنده‌های مربوطه

مجموعه سنکرونیزه (Synchronizer parts)

یکی دیگر از اجزا جعبه دنده دستی، که بخش هماهنگ‌کننده سرعت دنده‌ها و شفت‌ها را دارد، مجموعه سنکرونیزه است. بدون استفاده از سیستم سنکرونیزه است فرایند تعویض دنده بسیار دشوار و پر سروصدا انجام می‌شد. علاوه‌برآن استهلاک دنده‌ها به‌شدت بالا خواهد رفت. در مقاله جعبه‌دنده‌های غیر سنکرونیزه دلیل این موضوع تشریح شده است. شکل 10 نمونه‌ای از این مجموعه را نشان می‌دهد.

شکل 10 – نوعی مکانیزم سنکرونیزه پینی

سیستم‌های سنکرونیزه طی سالیان تکامل یافتند در شکل‌ها و فرم‌های مختلفی در گیربکس‌ها استفاده شدند. در مقاله انواع و عملکرد سیستم سنکرونیزه با مدل‌های مختلف این مکانیزم آشنا خواهید شد.

یاتاقان‌ها (Bearing)

یکی دیگر از اجزا  جعبه دنده دستی، یاتاقان‌ها هستند. یاتاقان‌ها مجموعه بزرگی از قطعات مکانیکی هستند که معمولاً بین دو عضو متحرک (و یا یکی ثابت و دیگری متحرک) قرار می‌گیرند تا حرکت روانی را بین آن دو عضو ایجاد کنند. برای قراردادن شفت‌ها روی پوسته گیربکس عموماً از بلبرینگ‌ها استفاده می‌شود و برای حرکت روان دنده‌های شفت خروجی از بوش استفاده می‌شود. (شکل 11)

شکل 11- نمونه‌های از یاتاقان‌های مورداستفاده در جعبه‌دنده

در این مقاله فقط به معرفی سیستم‌های داخلی و اجزا جعبه دنده دستی پرداخته شد. مقاله‌های بعدی در مورد عملکرد هر قسمت و عیب‌یابی نهایی را حتماً دنبال کنید.

نویسنده:مهندس بهروز خطیبی