ჭიაყელა მექანიზმები სიმძლავრის გადაცემის კომპონენტებია, რომლებიც ძირითადად გამოიყენება მაღალი კოეფიციენტის მქონე შემცვლელებად ლილვის ბრუნვის მიმართულების შესაცვლელად და არაპარალეალურად მბრუნავ ლილვებს შორის სიჩქარის შესამცირებლად და ბრუნვის მომენტის გასაზრდელად. ისინი გამოიყენება არაგადამკვეთი, პერპენდიკულარული ღერძების მქონე ლილვებზე. იმის გამო, რომ შემაერთებელი მექანიზმების კბილები ერთმანეთზე სრიალებს, ჭიაყელა მექანიზმები არაეფექტურია სხვა გადაცემათა ამძრავებთან შედარებით, მაგრამ მათ შეუძლიათ სიჩქარის მასიური შემცირება ძალიან კომპაქტურ სივრცეებში და, შესაბამისად, მრავალი სამრეწველო გამოყენება აქვთ. არსებითად, ჭიაყელა მექანიზმები შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც ერთ და ორმაგ გარსებად, რაც აღწერს შემაერთებელი კბილების გეომეტრიას. აქ აღწერილია ჭიაყელა მექანიზმები მათი მუშაობისა და გავრცელებული გამოყენების განხილვით.

ცილინდრული ჭიის გადაცემები

ჭიაყელას ძირითადი ფორმაა ჩახლართული თარო, რომლის მეშვეობითაც წარმოიქმნება ღერძიანი მექანიზმები. თაროსებრ კბილებს აქვთ სწორი კედლები, მაგრამ როდესაც ისინი გამოიყენება მექანიზმის ბლანკებზე კბილების წარმოსაქმნელად, ისინი წარმოქმნიან ჩახლართული ღერძიანი მექანიზმის ნაცნობ მოხრილი კბილის ფორმას. თაროსებრი კბილების ეს ფორმა არსებითად ჭიაყელას სხეულის გარშემო ტრიალებს. შეჯვარება ჭიაყელა ბორბალი შედგებასპირალური მექანიზმიკბილები მოჭრილია კუთხით, რომელიც ემთხვევა ჭიაყელა კბილის კუთხეს. ნამდვილი ღერძისებრი ფორმა მხოლოდ ბორბლის ცენტრალურ ნაწილში ჩნდება, რადგან კბილები იხრება ჭიაყელას შემოსახვევად. ბადისებრი მოქმედება მსგავსია თაროს მოქმედებისა, რომელიც ამოძრავებს პინიონს, გარდა იმისა, რომ თაროს გადატანითი მოძრაობა იცვლება ჭიაყელას ბრუნვითი მოძრაობით. ბორბლის კბილების სიმრუდეს ზოგჯერ აღწერენ, როგორც „ყელიანს“.

ჭიაყელას ექნება მინიმუმ ერთი და ოთხ (ან მეტ) ხრახნი, ანუ საწყისი. თითოეული ხრახნი ეხება ჭიაყელას ბორბლის კბილს, რომელსაც გაცილებით მეტი კბილი და გაცილებით დიდი დიამეტრი აქვს, ვიდრე ჭიაყელას. ჭიაყელას შეუძლია ორივე მიმართულებით ბრუნვა. ჭიაყელას ბორბლებს, როგორც წესი, მინიმუმ 24 კბილი აქვთ და ჭიაყელას ხრახნებისა და ბორბლის კბილების ჯამი, როგორც წესი, 40-ზე მეტი უნდა იყოს. ჭიაყელას დამზადება შესაძლებელია პირდაპირ ლილვზე ან ცალკე და მოგვიანებით ლილვზე დამაგრება.
თეორიულად, ბევრი ჭია-რედუქტორი თვითდაბლოკვადია, ანუ ვერ ახერხებს ჭია-ბორბლის მიერ უკან გადაწევას, რაც უპირატესობას წარმოადგენს ბევრ შემთხვევაში, მაგალითად, ამწევი აწევის შემთხვევაში. იმ შემთხვევებში, როდესაც უკან გადაწევა სასურველი მახასიათებელია, ჭია-ბორბლისა და ბორბლის გეომეტრია შეიძლება ადაპტირებული იყოს ამის საშუალებას (ხშირად მოითხოვს მრავალჯერად ჩართვას).
ჭიისა და ბორბლის სიჩქარის თანაფარდობა განისაზღვრება ბორბლის კბილების რაოდენობისა და ჭიის ძაფების თანაფარდობით (და არა მათი დიამეტრით).
რადგან ჭია ბორბალთან შედარებით უფრო მეტ ცვეთას განიცდის, ხშირად თითოეული მათგანისთვის განსხვავებული მასალები გამოიყენება, მაგალითად, გამაგრებული ფოლადის ჭია, რომელიც ბრინჯაოს ბორბალს ამოძრავებს. ასევე ხელმისაწვდომია პლასტმასის ჭია ბორბლები.

ერთ და ორმაგად შემომხვევი ჭიაყელა მექანიზმები

შემოხვევა გულისხმობს იმ მეთოდს, რომლითაც ჭიაყელა ბორბლის კბილები ნაწილობრივ შემოეხვევა ჭიაყელას ან ჭიაყელას კბილები ნაწილობრივ შემოეხვევა ბორბალს. ეს უფრო დიდ შეხების არეალს უზრუნველყოფს. ერთშემხვევიანი ჭიაყელა მექანიზმი იყენებს ცილინდრულ ჭიას ბორბლის ყელებიან კბილებთან შესაერთებლად.
კბილთან შეხების კიდევ უფრო დიდი ზედაპირის უზრუნველსაყოფად, ზოგჯერ თავად ჭია ყელშია გამოკვეთილი - ქვიშის საათის ფორმის - რათა შეესაბამებოდეს ჭიაყელა ბორბლის სიმრუდეს. ეს დაყენება მოითხოვს ჭიაყელას ფრთხილად ღერძულ განლაგებას. ორმაგად შემომხვევი ჭიაყელა მექანიზმები დამუშავებისთვის რთულია და მათ ნაკლებად იყენებენ, ვიდრე ერთშემავსებელ ჭიაყელა მექანიზმებს. დამუშავების სფეროში მიღწეულმა პროგრესმა ორმაგად შემომხვევი დიზაინები წარსულთან შედარებით უფრო პრაქტიკული გახადა.
გადაჯვარედინებული ღერძიანი სპირალური მექანიზმები ზოგჯერ არაშემხვევ ჭიაყელა მექანიზმებსაც უწოდებენ. თვითმფრინავის დამჭერი, სავარაუდოდ, არაშემხვევი კონსტრუქციისაა.

აპლიკაციები

ჭია-მექანიკური რედუქტორების გავრცელებული გამოყენებაა ქამრის კონვეიერის ამძრავები, რადგან ქამარი შედარებით ნელა მოძრაობს ძრავასთან მიმართებაში, რაც მაღალი კოეფიციენტის შემცირების საფუძველს იძლევა. ჭიის ბორბლის უკუქცევისადმი წინააღმდეგობის გამოყენება შესაძლებელია კონვეიერის გაჩერებისას ქამარის შებრუნების თავიდან ასაცილებლად. სხვა გავრცელებული გამოყენებაა სარქვლის ამძრავებში, დომკრატებსა და ცირკულარულ ხერხებში. ისინი ზოგჯერ გამოიყენება ინდექსირებისთვის ან ტელესკოპებისა და სხვა ინსტრუმენტების ზუსტი ამძრავების სახით.
ჭიაყელა მექანიზმების შემთხვევაში სითბო პრობლემას წარმოადგენს, რადგან მათი მოძრაობა ძირითადად სრიალებს, ისევე როგორც ხრახნზე თხილი. სარქვლის აქტივატორის სამუშაო ციკლი, სავარაუდოდ, წყვეტილი იქნება და სითბო, სავარაუდოდ, ადვილად გაიფანტება იშვიათი ოპერაციების დროს. კონვეიერის ამძრავისთვის, შესაძლოა უწყვეტი მუშაობით, სითბო დიდ როლს ასრულებს დიზაინის გამოთვლებში. ასევე, ჭიაყელა მექანიზმებისთვის რეკომენდებულია სპეციალური საპოხი მასალები კბილებს შორის მაღალი წნევის, ასევე განსხვავებული ჭიაყელა და ბორბლის მასალებს შორის დაბინძურების შესაძლებლობის გამო. ჭიაყელა მექანიზმების კორპუსები ხშირად აღჭურვილია გამაგრილებელი ფარფლებით ზეთიდან სითბოს გასაფანტად. თითქმის ნებისმიერი რაოდენობის გაგრილების მიღწევაა შესაძლებელი, ამიტომ ჭიაყელა მექანიზმების თერმული ფაქტორები გასათვალისწინებელია, მაგრამ არა შეზღუდვა. ნებისმიერი ჭიაყელა მექანიზმის ეფექტური მუშაობისთვის, ზოგადად, რეკომენდებულია ზეთების ტემპერატურა 200°F-ზე დაბლა იყოს.
უკუსვლა შეიძლება მოხდეს ან არ მოხდეს, რადგან ის დამოკიდებულია არა მხოლოდ სპირალის კუთხეებზე, არამედ სხვა ნაკლებად განსაზღვრად ფაქტორებზეც, როგორიცაა ხახუნი და ვიბრაცია. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ეს ყოველთვის მოხდება ან არასდროს მოხდება, ჭია-ამძრავის დიზაინერმა უნდა აირჩიოს სპირალის კუთხეები, რომლებიც ან საკმარისად ციცაბოა, ან საკმარისად ზედაპირული, რათა გადალახოს ეს სხვა ცვლადები. გონივრული დიზაინი ხშირად გვთავაზობს ზედმეტი დამუხრუჭების ინტეგრირებას თვითდაბლოკვის ამძრავებთან, სადაც უსაფრთხოება საფრთხის ქვეშაა.
ჭიაყელა მექანიზმები ხელმისაწვდომია როგორც ჩაშენებული, ასევე გადაცემათა კომპლექტების სახით. ზოგიერთი მექანიზმის შეძენა შესაძლებელია ინტეგრირებული სერვოძრავებით ან მრავალსიჩქარიანი კონსტრუქციებით.
მაღალი სიზუსტის შემცირების მქონე აპლიკაციებისთვის ხელმისაწვდომია სპეციალური ზუსტი ჭიები და ნულოვანი უკუქცევის ვერსიები. ზოგიერთი მწარმოებლის მიერ ხელმისაწვდომია მაღალსიჩქარიანი ვერსიები.