גלגלי שיניים ותמסורות
על פי הגדרה, גלגל שיניים הוא גלגל אשר בהיקפו מסודרות שיניים במרחקים שווים אחת מן השנייה. מערכת גלגלי שיניים, שנקראת גם תמסורת, כוללת פעמים רבות גלגלי שיניים בגדלים שונים. גלגל השיניים נועד להעביר כוח ותנועה לגלגל שיניים נוסף או לכל רכיב משונן אחר. שיני הגלגל מעוצבות כך שמידת החיכוך, הרטט והרעש יהיו מינימליים, בעוד שהעברת הכוח תהיה מקסימלית.






לגלגלי שיניים יש שימושים רבים ופעמים רבות הם צריכים לעמוד בעומסים גדולים כך שיש חשיבות לסוג החומר ממנו מכינים את גלגל השיניים כמו גם לידע ולרמת המקצועיות של מי שמייצר את הגלגל.
 
ישנו מגוון רחב של סגסוגות מתכת מהן מייצרים גלגלי שיניים. כמו-כן, ישנו שימוש נרחב גם בברזל יצוק ובפלסטיק. עם זאת, מתכות נמצאות בשימוש נפוץ יותר מאשר פלסטיק כאשר מדובר בייצור של גלגלי שיניים מאחר והן חזקות יותר.

 
הנה סרטון שמסביר כיצד עובדת מערכת העברת הכוח בכלי רכב (תיבת ההילוכים). בחלק הראשון של הסרטון ישנו הסבר על הרעיון שעומד מאחורי גלגלי השיניים. צפייה מהנה.
קישורים חיצוניים
 
By No machine-readable author provided. Audriusa assumed (based on copyright claims).
No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims).,
 
By Kaushik.chug (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
 

הבחירה בסוג החומר בו ייעשה שימוש בייצור של גלגלי השיניים תלויה, בין היתר, ביישום.
 
גלגלי שיניים מפלסטיק מספקים אלטרנטיבה לאילו ממתכת כאשר מדובר ביישומים קלים יחסית. הם עובדים בשקט ופעמים רבות ללא צורך בשימון ביישומים כמו: מעבדי מזון, מנגנוני הנעה של מגבים ברכב וגם בשעונים.


הנה חלק מהשיקולים שמטים את הכף לטובת הפלסטיק ביישומים שכאלה:

גמישות בעיצוב – ניתן לעצב את הפלסטיק לצורות שקשות יותר לעיצוב במתכת. כמו-כן, ניתן לשלב בתוכם יותר בקלות אלמנטים שונים, כגון: קפיצים.

עלויות – ניתן לייצר גלגלי שיניים מפלסטיק בכמות גדולה בעלויות שבדרך כלל נמוכות בחצי עד עשירית מאילו של שיטות ייצור אחרות. על פי רוב, גלגלי שיניים מפלסטיק מוכנים לשימוש מיד לאחר הכנתם, ללא צורך בגימור.


משקל – באופן טבעי, משקלו של הפלסטיק נמוך יותר מזה של פלדה. יחד עם זאת, גלגלי שיניים מפלסטיק חייבים להיות גדולים יותר על מנת להעביר את אותו הכוח.
 
רעש – בהשוואה למתכת, גלגלי שיניים מפלסטיק מייצרים פחות רעש. בהתחשב ביישום, רמת הרעש של גלגלי פלסטיק תהיה כמו של גלגלי שיניים ממתכת שנמצאים באיכות שגבוהה יותר ברמה אחת או שתיים.
 
שימון – גלגלי שיניים מפלסטיק לא תמיד דורשים שימון, דבר שמקל על התחזוקה של המכשיר.
 
דיוק – עם השיפור המתמיד באיכות של החומרים ועיצוב מדויק, גלגלי שיניים מפלסטיק יכולים להשיג רמת דיוק גבוהה.
 
קיימוּת – העמידות הכימית של פלסטיק וכן העמידות שלו לקורוזיה הופכים אותו למתאים יותר ליישומים מסוימים, במיוחד כאשר מדובר בסביבה רטובה.
קיימות שיטות שונות לייצור של גלגלי שיניים, כולל עיבוד שבבי, אם כי לא מדובר דווקא בשיטה הנפוצה ביותר. נכון לשנת 2014 כ-80% מגלגלי השיניים שיוצרו ברחבי העולם, יוצרו בטכנולוגיות Net Shape (ראה מסגרת).
 
מדובר על שיטות כמו יציקות מתכת או שימוש באבקות מתכת. שימוש באבקות מתכת נעשה בין היתר במקרים שבהם אין אפשרות להתיך את המתכת או לעצב אותה בכל דרך אחרת. ייצור מוצרים באמצעות אבקות מתכת יכול למנוע או להפחית באופן ניכר את הצורך להסיר שאריות מתכת ועל ידי כך להוריד את עלויות הייצור.
 
הנה היתרונות העיקריים שטמונים בשימוש בטכנולוגיות האלה:
  • הפחתה במספר תהליכי העיבוד השונים שכרוכים בייצור המוצר.
  • הפחתה ניכרת בפסולת מתכת שנוצרת במהלך הייצור.
  • היכולת לייצר בקלות יחסית צורות גאומטריות מורכבות ישירות מתוכנות CAD.
  • ייצור חוזר וכן התאמה של המוצר לצרכי הלקוח בקלות יחסית.
  • הטכנולוגיות הללו מאפשרות לנצל חומרים שבכל דרך אחרת יהיה קשה מאוד לעבד אותם.
מה זה Net Shape?
 
Net Shape או Near Net Shape הוא כינוי לשורה של טכנולוגיות שמאפשרות לייצר מוצרים קרוב לעיצוב הסופי שלהם. הדבר מפחית את הצורך בעבודות גימור ומפחית את עלויות הייצור בהתאם.
דוגמה לחשיבות של הדיוק כאשר מדובר בייצור של גלגלי שיניים ותיבות תמסורת ניתן למצוא בכך שבארצות הברית ישנו ארגון בשם התאחדות יצרני תיבות ההילוכים האמריקנית (או בשמו באנגלית American Gear Manufacturers Association או בקיצור AGMA) אשר קובע תקנים ובאופן כללי מנחה את היצרנים בתחום.
 
ההתאחדות, אשר נוסדה בשנת 1916, הוקמה כאשר שוק הרכב החל להתפתח והיה צורך לפתח תקנים לייצור מסודר של תמסורות. ההתאחדות הוסמכה על ידי מכון התקנים האמריקני לכתוב את כל התקנים לייצור של תמסורות בשוק האמריקני.


ההתאחדות פרסמה רמות איכות שקשורות לייצור של גלגלי שיניים. רמות האיכות הללו ממוספרות וככל שהמספר גבוהה יותר כך רמת האיכות טובה יותר.

מעבר לתקינה, ההתאחדות מספקת הכשרה בסיסית ומתקדמת לייצור ובדיקה של רכיבים ומערכות להעברת כוח החל מהקניית היסודות של התחום והלאה.
 
שוב, הדבר נועד להמחיש את החשיבות במאגר ידע, במקצועיות ובדיוק כאשר מדובר בייצור של חלקים כמו גלגלי שיניים ומערכות להעברת כוח.
הלוגו של התאחדות יצרני
תיבות ההילוכים האמריקנית
 
ניתן לשלוח שרטוטי עיבוד שבבי לתמחור ישירות לדוא"ל: info@hitechm.co.il

היי-טק מכניקה, מפעל עיבוד שבבי. רחב חרשי הברזל 6, ירושלים. טל': 02-5455914 או 052-7507776 דוא"ל: info@hitechm.co.il
© 2017. כל הזכויות שמורות להיי-טק מכניקה בע"מ - מפעל עיבוד שבבי.