تُعدّ أسنان التروس العناصر الأساسية التي تُمكّن من نقل الطاقة في الأنظمة الميكانيكية. ويُحدد شكل أسنان التروس وحجمها وترتيبها مدى كفاءة تعشيق التروس، ومقدار الحمل الذي يمكنها تحمّله، ومدى سلاسة التشغيل. وعلى مرّ السنين، طوّر المهندسون أنواعًا عديدة من أسنان التروس لتلبية احتياجات صناعية متنوعة، بدءًا من الروبوتات عالية الدقة وصولًا إلى معدات التعدين الثقيلة. ويُعدّ فهم هذه الأنواع المختلفة أمرًا ضروريًا لاختيار الترس المناسب لأي تطبيق.

يُعدّ السنّ المستقيم أو السنّ الحلزوني من أكثر أنواع أسنان التروس شيوعًا. يتميّز هذا التصميم بأسنان تُقطع بالتوازي مع محور الترس، مما يسمح بنقل الحركة بسهولة وكفاءة بين المحاور المتوازية. تتميّز أسنان التروس الحلزونية بسهولة تصنيعها وانخفاض تكلفتها، ولكنها تُصدر مستويات ضوضاء واهتزاز أعلى عند السرعات العالية. وهي الأنسب للتطبيقات متوسطة السرعة حيث تكون البساطة والمتانة أهم من تقليل الضوضاء.

أنواع التروس، ترس بيلون

تُقطع أسنان التروس الحلزونية بزاوية بالنسبة لمحور الدوران. يسمح هذا التصميم المائل بتعشيق تدريجي للأسنان، مما يقلل الضوضاء والاهتزاز مقارنةً بالتروس المستقيمة. كما تُمكّن أسنان التروس الحلزونية من تحمل أحمال أعلى وحركة أكثر سلاسة. وبفضل هذه المزايا، تُستخدم التروس الحلزونية على نطاق واسع في ناقلات الحركة في السيارات، والناقلات، والآلات الثقيلة. فهي قادرة على نقل الحركة بين الأعمدة المتوازية والمتقاطعة، مما يوفر مرونة أكبر من أسنان التروس المستقيمة.

تروس مخروطيةصُممت أسنان التروس لنقل الحركة بين أعمدة متقاطعة، غالباً بزاوية قائمة. يمكن أن تكون الأسنان مستقيمة أو حلزونية أو منحنية (بدون زاوية).تروس مخروطية مستقيمةتعمل أسنان التروس الحلزونية مثل التروس المستقيمة، وهي أسهل في التصنيع، لكنها أكثر ضجيجًا. أما أسنان التروس المخروطية الحلزونية، من ناحية أخرى، فتُوفر تعشيقًا أكثر سلاسة وتشغيلًا أكثر هدوءًا، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية السرعة أو عالية الحمل، كما هو الحال في تروس التفاضل في السيارات وعلب تروس الطائرات.

التروس الدوديةتُمثل أسنان التروس الدودية تصميمًا فريدًا آخر، حيث يُشبه أحد التروس لولبًا يتعشق مع عجلة دودة. يكون تلامس الأسنان انزلاقيًا وليس تدحرجيًا، مما يُؤدي إلى نسب تخفيض عالية وقدرة على نقل الحركة بزوايا قائمة. تُعد أسنان التروس الدودية مثالية للتطبيقات التي تتطلب صغر الحجم وإمكانية القفل الذاتي، مثل المصاعد وأنظمة النقل وآليات الضبط. مع ذلك، فإن كفاءتها أقل مقارنةً بأنواع أسنان التروس الأخرى نظرًا لزيادة الاحتكاك.

متعرج ومزدوجhتروس كهربائيةتُعدّ أسنان التروس المتعرجة نسخًا متطورة من التروس الحلزونية. يتميز تصميمها بمجموعتين من الأسنان الحلزونية المقطوعة في اتجاهين متعاكسين، مما يُلغي قوة الدفع المحورية. وهذا يجعلها مثالية للآلات الثقيلة والتطبيقات البحرية التي تتطلب نقل طاقة عالية دون قوى دفع جانبية. كما تعمل أسنان التروس المتعرجة بسلاسة وهدوء، إلا أن تعقيد تصنيعها يزيد من تكلفتها.

تصنيف آلات تطبيق تروس بيلون

إضافةً إلى هذه الأنواع الشائعة، غالبًا ما يُعدّل المهندسون هندسة الأسنان لتحسين الأداء. على سبيل المثال، يُساعد تغيير شكل السن وتشكيل تاج السن على تقليل احتكاك الحواف وتحسين توزيع الحمل. في المجالات عالية الدقة مثل الروبوتات والفضاء، يضمن تقليل الخلوص من خلال تصميم خاص للأسنان الدقة والموثوقية.

يعتمد اختيار نوع أسنان التروس على عوامل متعددة، بما في ذلك متطلبات الحمل، وسرعة التشغيل، والكفاءة المطلوبة، وحدود الضوضاء، وتكلفة التصنيع. على سبيل المثال، تُعد أسنان التروس المستقيمة كافية للآلات البسيطة والأحمال المتوسطة، بينما تُعد الأسنان الحلزونية أوترس مخروطي حلزونيتُعدّ الأسنان ضرورية لأنظمة عالية السرعة أكثر هدوءًا وكفاءة. تُختار أسنان التروس الدودية للتطبيقات المدمجة ذات التخفيض العالي، بينما تُختار أسنان التروس المتعرجة عندما يكون الاستقرار والتوازن أمرًا بالغ الأهمية.

في الختام، تُمثل أنواع أسنان التروس الركيزة الأساسية للهندسة الميكانيكية، إذ تُقدم حلولًا مُخصصة لمختلف تحديات الحركة ونقل الطاقة. تتنوع تروس بيلون من بساطة الأسنان المستقيمة إلى تعقيد الأسنان الحلزونية المخروطية أو المتعرجة، ولكل تصميم مزايا فريدة تخدم قطاعات صناعية متنوعة، من السيارات والفضاء إلى الروبوتات والمعدات الثقيلة. ومع تقدم التكنولوجيا، ستستمر التحسينات في هندسة أسنان التروس وموادها وتقنيات تصنيعها في تعزيز أداء التروس وكفاءتها ومتانتها في تطبيقات لا حصر لها.