زمانی­که نیاز به انتقال قدرت میان شفت­های غیرموازی باشد از چرخدنده­های مخروطی استفاده می­شود. چرخدنده­های مخروطی کاربرد زیادی در سیستم­های انتقال قدرت نظیر دیفرانسیل خودرو و گیربکس بالگردها دارند لذا شناخت و بهبود عملکرد این نوع چرخدنده اهمیت ویژه­ای دارد. محاسبه دقیق زمان ماشین کاری چرخ دنده مخروطی مورد نظر به منظور کاهش وقت و هزینه ها امری مهم و ضروری می باشد. در این مقاله، داده ها با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی در سه سطح جمع آوری شده اند. مقدار زمان ماشین کاری برای هر آزمایش محاسبه شد، سپس با کمک تجزیه وتحلیل به روش سیگنال به نویز به بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر طراحی چرخ دنده مخروطی دندانه مستقیم بر روی کاهش زمان ماشین کاری پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی نسبت تبدیل، تنش تماسی مجاز و تنش خمشی مجاز می باشد. مطابق نتایج به دست آمده پارامتر نسبت تبدیل موثرترین پارامتر بر روی کاهش زمان ماشین کاری شناخته شد. مقدار بهینه نسبت تبدیل در سطح 1 با مقدار 5/1 گزارش شد.

این مقاله به تحلیل کرانه فوقانی اکستروژن مستقیم چرخ دنده های ساده باپروفیل دندانه اصلاح شده می پردازد. با وارد کردن مشخصات هندسی چرخ دنده ساده شامل: مدول، تعداد دندانه، زاویه فشار، شعاع سوراخ مرکزی، شعاع و ضریب اصلاح دندانه به برنامه کامپیوتری نوشته شده به زبانVisual Basic ، مدل سه بعدی آن در محیط نرم افزار SolidWorks ایجاد می شود. با استفاده از مدل ایجاد شده، ابعاد بیلت محاسبه و مدل سه بعدی بیلت و حفره قالب اکستروژن آن به طور خودکار ایجاد می گردند. تحلیل کرانه فوقانی فرآیند با در نظر گرفتن یک نیم دندانه و تقسیم آن به دوازده ناحیه تغییر شکل و با فرض متقارن محوری جریان فلز در هر ناحیه، انجام شده است. میزان نیروی شکل دهی محاسبه شده از روش کرانه فوقانی با نیروی شکل دهی به دست آمده از آزمایش های انجام شده توسط سایر محققین مقایسه و در انتها نیز تاثیر عوامل مختلف بر روی نیروی اکستروژن بررسی گردیده است.

امروزه محاسبات و ساخت چرخ دنده، مخصوصا چرخ دنده های اصلاحی، با توجه به محدودیت سیستم های انتقال قدرت از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این مقاله فرآیند مهندسی معکوس انجام شده در شرکت تراکتورسازی ارومیه، برای تولید چرخ دنده مخروطی دندانه مستقیم اصلاح شده جعبه دنده عقب تراکتور کمرشکن باغی مدل ایتالیایی، با استفاده از ابزارهای اندازه گیری کارگاهی، بررسی شده است. این بررسی با دمونتاژ چرخ دنده، عملیات کنترل ابعادی اولیه چرخ دنده آغاز و نتایج آن به عنوان داده های مقدماتی برای انجام محاسبات و ساخت مجدد چرخ دنده استفاده می شود. بر اساس الگوریتم ارائه شده در مهندسی معکوس ابعاد چرخ دنده های مخروطی دندانه مستقیم، به دلیل کافی نبودن داده ها، پاره ای عملیات ریاضی جهت حصول پارامترهایی چون مدول، زوایا، طول مولد و ضرایب اصلاح چرخ دنده انجام می شود. در ادامه با متالوگرافی نمونه اصلی و بررسی استانداردهای مربوطه، جنس چرخ دنده تعیین و در پایان چرخ دنده مخروطی نمونه تولید و با موفقیت روی جعبه دنده مونتاژ می شود.

هدف از این تحقیق، تحلیل و بررسی فرایند آهنگری مرسوم چرخ دنده مخروطی با شماره مواد 1.7131 به روش المان محدود به کمک نرم افزار (SUPER FORGE) و مقایسه آن با آهنگری سرد دورانی بر اساس آزمایش های عملی است. بعد از انجام شبیه سازی بر روی آهنگری مرسوم و به دست آوردن تناژ پرس در روش آهنگری دورانی توسط نرم افزار DEFORM، قالب های آهنگری اوربیتال ساخته شد. از آنجایی که تولید چرخدنده مخروطی به روش آهنگری مرسوم دارای سه مرحله پیش فرم است، پس فرایند آهنگری بایستی به روش آهنگری داغ صورت گیرد. اما در فرایند آهنگری اوربیتال، چرخ دنده مخروطی تنها در یک مرحله و به صورت آهنگری سرد تولید می شود. در انتها، ریز ساختار چرخ دنده های تولید شده به روش های آهنگری اوربیتال و ماشینکاری و ریز ساختار قالب ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل بیانگر این است که روش تولید قطعات قبل از انجام عملیات حرارتی تاثیر به سزایی بر ریز ساختار دارد. در آهنگری دورانی، میزان تناژ پرس به مراتب کمتر از تناژ در آهنگری مرسوم است و قدرت پرکنندگی حفره قالب از مواد خام در آهنگری دورانی به مراتب بیشتر از آهنگری مرسوم است. هندسه بیلت تاثیر به سزایی در پر کردن حفره قالب دارد.

در این تحقیق هدف بررسی و تحلیل فرآیند آهنگری چرخ دنده مخروطی به روش اجزای محدود به کمک نرم افزار (Super Forge) و مقایسه آن با نتایج تجربی می باشد، در همین راستا نیز مقایسه ای بین ریز ساختار چرخ دنده های ماشینکاری شده و چرخ دنده هایی که از طریق آهنگری حاصل شده اند بعد و قبل از فرآیند عملیات حرارتی روی آنها انجام شد. بعد از انجام آزمایشات متالوگرافی در سطح چرخ دنده آهنگری شده مارتنزیت های ریزتر با فواصل کم دیده شد ولی در سطح چرخ دنده ماشینکاری شده مارتنزیت های درشتر و با فواصل بیشتر مشاهده شد. نتایج حاصله بیانگر این است که روش تولید قطعات قبل از انجام عملیات حرارتی تأثیر بسزایی روی ریز ساختار خواهد داشت. همچنین افزایش قطر بیلت که منجر به کاهش ارتفاع بیلت می شود، باعث افزایش نیروی پرس خواهد شد. نتایج بدست آمده از عملیات شبیه سازی در انتهای مقاله نشان داده شده است.

در این مقاله محاسبه تنش های خمشی، لهیدگی و ضرایب اطمینان چرخ دنده سه حالته، که یکی بحرانی ترین چرخ دنده های موجود در جعبه دنده جلوی تراکتور گلدونی OTM 930 با توان 30 اسب بخار می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. سپس محاسبات مورد نیاز با هدف بهینه سازی ابعاد این چرخ دنده برای افزایش توان موتور تراکتور به 50 اسب بخار انجام گرفته است. برای این منظور، ابتدا چرخ دنده سه حالته با استفاده از نقشه های ارائه شده توسط شرکت تراکتورسازی، در نرم افزار Solid Works مدل سازی و سپس با توجه به نیروهای وارده، در نرم افزارSimulation Xpress  تحلیل شده است. مقایسه نتایج محاسبات با آنالیز نرم افزاری نشان دهنده دقت بالا و انطباق خوب هر دو روش است. در نهایت تغییرات ابعادی مورد نیاز روی چرخ دنده سه حالته برای نصب در تراکتور گلدونی با توان 50 اسب بخار ارائه و نمونه واقعی آن تولید شده است.

در پژوهش حاضر، تاثیر اصلاح پروفیل دندانه چرخ دنده ساده روی خطای انتقال استاتیکی مورد بررسی قرار می گیرد. خطای انتقال مهم ترین عامل ایجاد سروصدا در یک جفت چرخ دنده گیردار محسوب می شود. درابتدا خطای انتقال با تخمین نرمی دندانه به صورت تحلیلی محاسبه می گردد. نرمی چرخ دنده با درنظر گرفتن دندانه به صورت تیر یک سرگیردار، انعطاف پذیری بدنه چرخ دنده و اثرات تماسی هرتزین، تعیین می گردد. پس از تخمین خطای انتقال استاتیکی، به اصلاح پروفیل دندانه به چهار صورت اصلاح سردندانه چرخ دنده، سر و ریشه دندانه چرخ دنده، سردندانه پینیون و چرخ دنده و سر و ریشه دندانه پینیون و چرخ دنده پرداخته می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد اصلاح سر و ریشه دندانه پینیون و چرخ دنده بهترین روش برای کاهش خطای انتقال می باشد.

وجود ارتعاشات در جعبه دنده از ویژگی های ذاتی آنها است زیرا ماهیت و ذات درگیری چرخ دنده ها در جعبه دنده به دلیل ضربه موجود حین درگیری دندانه ها، تولید ارتعاشات می کند. این ارتعاشات اجتناب ناپذیر در حالت هایی باعث اختلال در کار جعبه دنده می شود، بنا بر این در تحلیل عملکرد جعبه دنده ها و بهینه سازی آن ها، تحلیل های ارتعاشی بسیار مهم و کارآمد هستند. جعبه دنده سیاره ای از یک چرخ دنده اصلی خورشید به عنوان محرک که در مرکز قرار دارد، چند چرخ دنده سیاره به دور آن، یک چرخ دنده حلقه ای که این مجموعه درون آن می چرخند و یک بازو که به چرخ دنده های سیاره ای متصل است و کار را به عنوان خروجی برای جعبه دنده سیاره ای انجام می دهد تشکیل شده است. در این مقاله ابتدا رابطه های ارتعاشی مورد نظر در جعبه دنده سیاره ای بیان شده است. سپس اعمال رابطه های حاکم بر موتور الکتریکی در نرم افزار متلب بررسی شده و مدل ارتعاشی کوپل موتور-جعبه دنده سیاره ای به منظور مشاهده و تحلیل اثر متقابل موتور الکتریکی و جعبه دنده سیاره ای شبیه-سازی شده است. نمودار ها و تحلیل های فرکانسی استخراج شده و نشان داده شد که فرکانس های مجموعه قابل قبول هستند. مدل سازی دینامیکی و تحلیل در نرم افزار آباکوس جهت استخراج سختی درگیری متغیر با زمان بین دندانه های دو چرخ دنده درگیر در جعبه دنده سیاره ای انجام شده است.

دقت در طراحی اولیه چرخ دنده ها می تواند تا حد زیادی کارکرد مناسب جعبه دنده به عنوان قسمتی از سیستم انتقال نیرو در موتورهای محرک را تضمین نماید. این مقاله تاثیر اقتصادی اجرای فرآیند مجازی را که دربرگیرنده طراحی به کمک کامپیوتر و روش نمونه سازی سریع است، در مهندسی معکوس چرخ دنده های جعبه دنده انتقال نیرو در موتورسیکلت مدل CB125R ساخت شرکت هوندا به منظور اصلاح روند سنتی موجود و کاهش هزینه های تولیدی مورد بررسی قرار می دهد. به این منظور چرخ دنده های فلزی از روی جعبه دنده موتورسیکلت دمونتاژ و از لحاظ ابعادی مورد بررسی قرار داده شد که با توجه به اصلاحی بودن آنها، محاسباتی به منظور یافتن مدول هر جفت چرخ دنده درگیر با هم انجام گرفت. پس از استخراج مشخصات ابعادی چرخ دنده ها، مدل کامپیوتری تک تک آنها ترسیم و سپس نمونه های فیزیکی از آنها توسط روش پرینت سه بعدی با لایه گذاری رسوبی تولید شد. از نمونه های تولیدشده برای تست نحوه مونتاژپذیری اولیه چرخ دنده ها در جعبه دنده و اطمینان از صحت ابعادی آنها برای تولید انبوه استفاده گردید. با تایید طراحی اولیه، تولید انبوه چرخ دنده ها با پارامترهای تعیین شده توسط ماشین کاری به روش هاب زنی آغاز شد. نتایج حاصل از پایش کاربرد فرآیند مجازی در مهندسی معکوس چرخ دنده های مورد بررسی در بازه پنج ماهه از تولید انبوه نشان می دهد که فرآیند مجازی میزان هزینه های ناشی از خطا در تولید، ایرادات مونتاژپذیری و ضایعات ایجاد شده را به ترتیب به میزان 100، 55 و 71 درصد و در مجموع کل هزینه های تولید انبوه را به میزان 36% کاهش داده است.