یکی از دستگاههای تست چرخ دنده که در شرکت کولیس مورد استفاده قرار میگیرد، دستگاه تست لید و اینولوت Links 3203B میباشد. مشخصات عمومی این دستگاه به شرح زیر است:

• مدول : 0.5 الی 10
• حداکثر قطر خارجی چرخ دنده : 300 میلی متر
• اندازه دایره مبنای چرخ دنده : 7 الی 270 میلی متر
• فاصله مرکزی : 10 الی 370 میلی متر
• زاویه هلیکال چرخ دنده : 0 الی 45 درجه
• حداکثر ضخامت چرخ دنده : 70 میلی متر
• طول شفت دندانه دار : 10 الی 190 میلی متر
• این دستگاه توانایی تست چرخ دنده بر اساس استاندارد ISO  و DIN را دارا میباشد.

برای تست چرخ دنده کارشناس آزمایشگاه ابتدا مقادیر زیر را از روی نقشه فنی چرخ دنده استخراج و در نرم افزار رابط تست چرخ دنده وارد می‌کند:

• مدول چرخ دنده
• تعداد دندانه چرخ دنده
• زاویه فشار چرخ دنده
• ضخامت چرخ دنده
• میزان اصلاح پروفیل چرخ دنده
• کلاس چرخ دنده
• زاویه هلیکس چرخ دنده ( برحسب درجه –دقیقه و ثانیه )
• قطر خارجی چرخ دنده
• اندازه شروع اینولوت چرخ دنده
• اندازه شروع درگیری اینولوت چرخ دنده ( Start Active Profile )
• اندازه پایان درگیری اینولوت چرخ دنده ( End Active Profile )
• استاندارد مورد استفاده برای تست چرخ دنده ( ISO / DIN )
• جهت هلیکس چرخ دنده ( راستگرد / چپ گرد )
• مشخص کردن نوع چرخ دنده ( کوتاه / معمولی )
• مشخص کردن اینکه چند درصد سطح چرخ دنده برای محاسبات استفاده شود ( معمولا 90 تا 95 درصد سطح چرخ دنده را مورد ارزیابی قرار میدهند)

البته در این صفحه جهت اطلاع کارشناس تست چرخ دنده، نرم افزار مقادیر زیر را بر اساس اطلاعات وارده مشخص کرده و نمایش میدهد.

• قطر دایره گام
• قطر دایره مبنا
• طول پروفیل چرخ دنده

پروب دستگاه ابتدا میزان خطای اینولوت را اندازه گیری میکند، برای این منظور پروب مماس بر سطح اینولوت از قطر پای دندانه چرخ دنده به سمت سر دندانه حرکت نموده و گراف اینولوت چرخ دنده را ترسیم میکند. اصول بکار رفته بشرح شکل زیر میباشد.

برای تست میزان خطای لید (هلیکس ) دنده، پروب دستگاه از سمت پایین عرض دنده را به سمت بالا طی نموده و گراف لید چرخ دنده را ترسیم میکند. اصول بکار رفته بشرح شکل زیر میباشد.

پس از اینکه ترسیم گراف اینولوت چرخ دنده و گراف لید چرخ دنده توسط پروب انجام گرفت دادها توسط نرم افزار مورد ارزیابی قرار گرفته و میزان خطای اینولوت و لید چرخ دنده مشخص میشود.

دستگاه برای اینولوت چرخ دنده مقادیر زیر را آنالیز و اعلام میکند:

• میزان خطای کل اینولوت چرخ دنده
• میزان خطای فرم اینولوت چرخ دنده Ffα
• میزان خطای زاویه اینولوت چرخ دنده Fhα

دستگاه برای لید چرخ دنده نیز مقادیر زیر را آنالیز و اعلام میکند:

• میزان خطای کل لید چرخ دنده Fβ
• میزان خطای فرم لید چرخ دنده Ffβ
• میزان خطای زاویه لید چرخ دنده Fhβ

شایان ذکر است که دستگاه پارامترهای فوق را برای چهار دندانه مختلف از چرخ دنده و برای فلنک راست و چپ مورد بررسی قرار داده و نتایج را اعلام میکند.

اصول استخراج میزان خطا گراف اینولوت چرخ دنده به شرح شکل زیر است:

اصول استخراج میزان خطا گراف لید چرخ دنده به شرح شکل زیر است:

میزان تلرانس مقادیر فوق بستگی به اندازه چرخ دنده و گرید ان دارد که مقادیر آن در استانداردهای تست چرخ دنده درج شده و دیتا بیس دستگاه نیز ثبت شده اند.

دستگاه پس از تست چرخ دنده و با مقایسه مقادیر استخراج شده از گراف چرخ دنده کلاس دنده را مشخص میکند.

نمونه گراف و مقادیر استخراج شده برای چرخ دنده ای با مشخصات زیر برای مطالعه بیشتر در زیر آورده شده است، این گراف مربوط به مرحله دنده زنی با دستگاه هاب میباشد.

• مدول چرخ دنده: 2.54 ( DP10 )
• تعداد دندانه چرخ دنده: 50
• ضخامت چرخ دنده: 25.5
• زاویه فشار چرخ دنده : 20 درجه
• گرید مورد انتظار چرخ دنده : DIN 8

نمونه گراف و مقادیر استخراج شده برای چرخ دنده ای با مشخصات زیر برای مطالعه بیشتر در زیر آورده شده است، با این تفاوت که در گراف زیر برای مرحله شیوینگ میباشد.

• مدول چرخ دنده: 4.233 ( DP6 )
• تعداد دندانه چرخ دنده: 33
• ضخامت چرخ دنده: 26.5
• زاویه فشار چرخ دنده : 20 درجه
• گرید مورد انتظار چرخ دنده : DIN 8

چنانچه مشاهده میکنید گراف اینولوت و لید این چرخ دنده با چرخ دنده قبلی کمی متفاوت است. در حقیقت برای اینولوت این چرخ دنده محدوده اینولوت به شکل K تعریف شده است و برای گراف لید چرخ دنده محدوده Crown تعریف شده است. امکان تعریف مقادیر فوق و استخراج نتایج بررسی در این دستگاه وجود دارد.

این محدودیتها برای بهبود عملکرد چرخ دنده و کاهش صدای حین کارکرد میباشد، که در مرحله طراحی توسط تیم طراحی برای چرخ دنده ها اعمال میگردد. ( در مجالی جداگانه به تفضیل این موارد در آینده نزدیک خواهیم پرداخت )

پس از اخذ خروجی دستگاه تست، ریشه یابی علل خطاهای موجود در گراف چرخ دنده بر اساس دفترچه راهنمای خطاهای پروسه دنده زنی که توسط امور فنی و مهندسی شرکت کولیس تدوین شده است مورد ارزیابی قرار گرفته و اقدامات لازم برای اصلاح خطاها صورت میگیرد. لازم بذکر است محتوای دفترچه فوق یکی از منابع فنی و دانش سازمانی شرکت کولیس محسوب میشود.

در ضمن این دستگاه امکان تست انواع تیغه های شیوینگ و چرخ دنده های مستر را نیز دارا میباشد.