نسبت دندانه مناسب چرخدنده ها چیست؟

نسبت دنده (i) را به عنوان نسبت تعداد دندانه ‌های دنده (چرخ دنده بزرگتر) به تعداد دندانه‌ های پینیون (چرخ دنده کوچکتر) تعریف می کنند. تعداد دندانه هر چرخدنده می تواند عدد کاملی باشد (21، 22، 23 و …).

این عدد همان نسبت تغییر سرعت و نسبت تغییر گشتاور نیز می باشد که به منظور افزایش طول عمر چرخدنده ها بهتر است یک نسبت صحیح (2،3،4 و …) نباشد و هر چقدر عددی با نسبت اعشاری بیشتری باشد، از جهت عمر چرخدنده بهتر است. مثلا نسبت 5/2 بهتر از نسبت 2 است. چرا که با نسبت 5/2 به ازاء هر 5 دور، دو دندانه یکسان از دو چرخدنده با یکدیگر درگیر می شوند اما زمانی‌که نسبت 2 باشد، به ازاء هر 2 دور چرخش چرخدنده دو دندانه یکسان با یکدیگر درگیر می شوند. اگر عیبی در یک دندانه وجود داشته باشد، اینکه دندانه ها دیرتر با یک دندانه مشابه روبرو شوند سبب می شود تا عیب و ایراد دیرتر به چرخدنده دیگر و دیگر دندانه ها انتقال یابد. لذا صحیح نبودن نسبت دندانه ها باعث کاهش ارتعاشات، سایش و صدای گیربکس شده و طول عمر چرخدنده ها نیز افزایش می یابد.

به نسبت دندانه صحیح اصطلاحا نسبت شکارچی (hunting) گویند و به نسبت غیر صحیح لفظ غیرشکارچی (non-hunting) داده شده است. دلیل این نام گذاری مخرب بودن نسبت صحیح دندانه برای شیوع و پخش عیوب است.

این یک قاعده و قانون کلی نیست اما ترکیب چرخدنده با تعداد دندانه زوج و فرد باعث می شود نسبت تبدیل های غیر صحیح و اعشاری ایجاد شود و این مناسب است. به عنوان مثال اعداد 32 به 21 منجر به نسبت 523/1 می شود که از نظر صحیح نبودن(رند نبودن) بسیار مناسب است.

به شکل زیر توجه نمایید، زمانی که نسبت بین دو دندانه یک عدد صحیح است (3)، دندانه هاشورخورده در هر بار چرخش چرخدنده بزرگتر با سه محل از آن درگیر می شود. اگر عیبی در دندانه هاشورخورده باشد به سرعت آن را به سه نقطه در چرخدنده روبرو منتقل می نماید.

حال فرض کنید نسبت دندانه ها مانند شکل زیر برابر با 444/3 باشد، در این صورت دندانه هاشور خورده در مرتبه اول چرخش با دندانه های شماره 1 درگیر شده و در دور دوم با دندانه های شماره 2 و الی آخر. لذا بسیار بیشتر از حالت قبل زمان می برد تا دندانه هاشورخورده با دندانه های مشابهی درگیر شده و عیوبی را منتقل نماید.

کارستان