جليسونتروس مخروطية حلزونيةتُعدّ تروس غليسون نوعًا متخصصًا من التروس المخروطية، مصممة لنقل الطاقة بين أعمدة متقاطعة، عادةً بزاوية 90 درجة. ما يُميّز نظام غليسون هو هندسة أسنانه الفريدة وطريقة تصنيعه، مما يوفر حركة سلسة، وقدرة عالية على عزم الدوران، وتشغيلًا هادئًا. تُستخدم هذه التروس على نطاق واسع في أنظمة نقل الحركة في السيارات، والصناعات، والفضاء، حيث تُعدّ الموثوقية والدقة عنصرين أساسيين.
تم تطوير نظام غليسون لتحسين نظام التصوير المباشر وتروس مخروطية صفريةمن خلال تصميم سنّ حلزوني منحني. يُمكّن هذا الشكل الحلزوني من تعشيق الأسنان تدريجيًا، مما يقلل الضوضاء والاهتزاز بشكل ملحوظ، مع السماح بسرعات دوران أعلى وقدرة تحمل أكبر. كما يُحسّن التصميم نسبة التلامس وقوة السطح، مما يضمن نقلًا فعالًا للطاقة تحت الأحمال الثقيلة أو الديناميكية.
يتكون كل زوج من تروس غليسون الحلزونية المخروطية من ترس صغير وترس مطابق له، يتم تصنيعهما بهندسة متطابقة. وتتميز عملية التصنيع بتخصصها العالي، حيث تبدأ بتشكيل أو صب دقيق لقطع فولاذية سبيكية، مثل 18CrNiMo7-6، يليها قطع أولي أو تشكيل بالقطع الحلزوني أو التشكيل الدقيق للحصول على الشكل الأولي للترس. وتضمن الطرق المتقدمة، مثل التصنيع بخمسة محاور، والتشذيب، والقطع الصلب، دقة أبعاد عالية وتشطيبًا سطحيًا مثاليًا. بعد المعالجة الحرارية، مثل الكربنة (58-60 HRC)، تخضع التروس لعملية صقل أو تجليخ لتحقيق تعشيق مثالي بين الترس الصغير والترس الكبير.
تُحدد هندسة تروس غليسون الحلزونية المخروطية بعدة معايير أساسية، هي: زاوية الحلزون، وزاوية الضغط، ومسافة مخروط الخطوة، وعرض الوجه. تُحسب هذه المعايير بدقة لضمان أنماط تلامس الأسنان الصحيحة وتوزيع الأحمال بشكل سليم. خلال الفحص النهائي، تُستخدم أدوات مثل آلة قياس الإحداثيات (CMM) وتحليل تلامس الأسنان (TCA) للتحقق من أن مجموعة التروس تفي بفئة الدقة المطلوبة وفقًا لمعيار DIN 6 أو ISO 1328-1.
أثناء التشغيل، حلزون غليسونتروس مخروطيةتتميز هذه التروس بكفاءة عالية وأداء مستقر حتى في أصعب الظروف. توفر الأسنان المنحنية تلامسًا مستمرًا، مما يقلل من تركيز الإجهاد والتآكل. وهذا يجعلها مثالية لتروس التفاضل في السيارات، وعلب تروس الشاحنات، والآلات الثقيلة، وأنظمة الدفع البحرية، والأدوات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، تتيح إمكانية تخصيص هندسة الأسنان ومسافة التركيب للمهندسين تحسين التصميم وفقًا لعزم الدوران والسرعة وقيود المساحة المحددة.
ترس مخروطي حلزوني من نوع جليسون - جدول حسابات رئيسي
| غرض | الصيغة / التعبير | المتغيرات / الملاحظات |
|---|---|---|
| معلمات الإدخال | (z_1,\ z_2,\ m_n,\ \alpha_n,\ \Sigma,\ b,\ T) | أسنان الترس/الترس الصغير (z)؛ المعامل العادي (m_n)؛ زاوية الضغط العادية (\alpha_n)؛ زاوية العمود (\Sigma)؛ عرض الوجه (b)؛ عزم الدوران المنقول (T). |
| القطر المرجعي (المتوسط) | (d_i = z_i , m_n) | i = 1 (الترس الصغير)، 2 (الترس الكبير). القطر المتوسط/المرجعي في المقطع العمودي. |
| زوايا الميل (المخروط) | (\delta_1,\ \delta_2) بحيث يكون (\delta_1+\delta_2=\Sigma) و (\dfrac{\sin\delta_1}{d_1}=\dfrac{\sin\delta_2}{d_2}) | أوجد زوايا المخروط المتوافقة مع نسب الأسنان وزاوية العمود. |
| مسافة المخروط (مسافة قمة الميل) | (R = \dfrac{d_1}{2\sin\delta_1} = \dfrac{d_2}{2\sin\delta_2}) | المسافة من قمة المخروط إلى دائرة النغمة مقاسة على طول المولد. |
| درجة دائرية (عادية) | (p_n = \pi m_n) | درجة خطية في المقطع العادي. |
| الوحدة العرضية (تقريبًا) | (m_t = \dfrac{m_n}{\cos\beta_n}) | (\beta_n) = زاوية حلزونية عادية؛ تحويلات بين المقاطع العادية والمستعرضة حسب الحاجة. |
| الزاوية الحلزونية (العلاقة بين المتوسط والمستعرض) | (\tan\beta_t = \tan\beta_n \cos\delta_m) | (\delta_m) = زاوية المخروط المتوسطة؛ استخدم التحويلات بين الزوايا العادية والمستعرضة والزوايا الحلزونية المتوسطة. |
| توصية بشأن عرض الوجه | (ب = ك_ب، م_ن) | (k_b) يتم اختيارها عادةً من 8 إلى 20 حسب الحجم والتطبيق؛ راجع ممارسات التصميم للحصول على القيمة الدقيقة. |
| ملحق (متوسط) | (a \approx m_n) | التقريب القياسي للإضافة كاملة العمق؛ استخدم جداول نسب الأسنان الدقيقة للحصول على قيم دقيقة. |
| القطر الخارجي (الطرف) | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| قطر الجذر | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = dedendum (من نسب نظام التروس). |
| سُمك السن الدائري (تقريبًا) | (s \approx \dfrac{\pi m_n}{2}) | بالنسبة للهندسة المائلة، استخدم السماكة المصححة من جداول الأسنان للحصول على الدقة. |
| القوة المماسية عند دائرة الملعب | (F_t = \dfrac{2T}{d_p}) | (T) = عزم الدوران؛ (d_p) = قطر الخطوة (استخدم وحدات متسقة). |
| إجهاد الانحناء (مبسط) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = عامل التحميل الزائد، (K_V) = العامل الديناميكي، (Y) = عامل الشكل (هندسة الانحناء). استخدم معادلة الانحناء الكاملة AGMA/ISO للتصميم. |
| إجهاد التلامس (من نوع هيرتز، مبسط) | (\sigma_H = C_H \sqrt{\dfrac{F_t}{d_p , b} \cdot \dfrac{1}{\frac{1-\nu_1^2}{E_1}+\frac{1-\nu_2^2}{E_2}}}) | (C_H) ثابت هندسي، (E_i,\nu_i) معاملات المرونة للمادة ونسب بواسون. استخدم معادلات إجهاد التلامس الكاملة للتحقق. |
| نسبة التلامس (عامة) | (\varepsilon = \dfrac{\text{قوس الحركة}}{\text{الدرجة الأساسية}}) | بالنسبة للتروس المخروطية، يتم الحساب باستخدام هندسة مخروط الخطوة وزاوية اللولب؛ ويتم تقييمها عادةً باستخدام جداول تصميم التروس أو البرامج. |
| عدد افتراضي من الأسنان | (z_v \approx \dfrac{d}{m_t}) | مفيد لفحص التلامس/القطع السفلي؛ (m_t) = وحدة عرضية. |
| فحص الحد الأدنى للأسنان / فحص التقعر السفلي | استخدم الحد الأدنى لحالة الأسنان بناءً على زاوية الحلزون وزاوية الضغط ونسب الأسنان | إذا كانت قيمة (z) أقل من الحد الأدنى، فإن القطع السفلي أو الأدوات الخاصة مطلوبة. |
| إعدادات الماكينة/القاطعة (خطوة التصميم) | تحديد زوايا رأس القطع، ودوران المهد، وفهرسة القطع من هندسة نظام التروس | تُستمد هذه الإعدادات من هندسة التروس ونظام القطع؛ اتبع إجراءات الماكينة/الأدوات. |
تضمن تقنيات الإنتاج الحديثة، مثل آلات قطع وتجليخ التروس المخروطية CNC، جودة متسقة وقابلية تبادل عالية. ومن خلال دمج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) والمحاكاة، يستطيع المصنّعون إجراء هندسة عكسية واختبارات افتراضية قبل الإنتاج الفعلي. وهذا يقلل من وقت التسليم والتكلفة مع تحسين الدقة والموثوقية.
باختصار، تمثل تروس غليسون الحلزونية المخروطية مزيجًا مثاليًا من الهندسة المتقدمة، وقوة المواد، ودقة التصنيع. وقد جعلتها قدرتها على توفير نقل طاقة سلس وفعال ودائم عنصرًا لا غنى عنه في أنظمة الدفع الحديثة. وسواء استُخدمت في قطاعات السيارات أو الصناعة أو الطيران، فإن هذه التروس لا تزال تُرسّخ معايير التميز في الحركة والأداء الميكانيكي.
تاريخ النشر: 24 أكتوبر 2025