سال هاست که خودروی سنگین کامیون درصنعت حمل ونقل کشور استفاده می شود .اکنون باورود خودروهای جدید ساخت شرکت VOLVO وخودروهای چینی از اهمیت کامیون وماشینهای دیگرمانند بنزها کاسته شده .چون قشر عظیمی از رانندگان متمایل به آن هستند ورانندگی با این کامیون راحت تر بوده واز ابزارهای اتوماتیک بیشتری برخوردار است .ما در شروع این پروژه با گیربکس ولوو fh 12 آشنایی پیدا می کنیم که این گیربکس نسبت به دیگر گیربکس ها پیچیده تر بوده .از همین روست که تعمیرات این گیربکس نسبت به تعمیر دیگر گیربکس ها سخت تر خواهد بود.امروزه سیستم انتقال قدرت دستی MT) )(موسوم به گیربکس دستی) که به وسیله راننده از طریق سیستم تعویض دنده و عملکرد کلاچ کنترل می‌شود، در حال تغییر و تحول می‌باشد. در سالهای گذشته تعداد نسبت تبدیل‌ها از چهار به پنج رشد یافته و برای خودروهای ورزشی این تعداد حتی به۷ دنده (مستقیم یا جلو) نیز می‌رسد. این افزایش تعداد دنده‌ها در کاهش مصرف سوخت موثر می‌باشد. در حال حاضر صنایع سیستم انتقال قدرت متعارف در جهت افزایش کاربرد مواد سبک، افزایش تعداد نسبت تبدیل‌ها، کاهش تعداد قطعات متحرک و افزایش کنترل الکترونیکی در حال تغییر است.
– سیستم‌های انتقال قدرت در حالت کلی به چند نوع تقسیم‌بندی می‌شوند:
– سیستم انتقال قدرت دستی (گیربکس دستی)
– سیستم انتقال قدرت اتوماتیک (AT)
– سیستم انتقال قدرت دستی با کلاچ اتوماتیک (MTAC)
– سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده (AMT)
– سیستم انتقال قدرت با تغییرات نسبت تبدیل پوسته (CVT)
– سیستم انتقال قدرت متغیر نامحدود (IVT)
سالهای متمادی اروپایی‌ها فقط از دو نوع گیربکس استفاده می‌کردند- گیربکس اتوماتیک مرسوم و گیربکس متداول دستی. اما در این ایام امریکایی‌ها و ژاپنی‌ها بیشتر از گیربکس‌های اتوماتیک مرسوم به عنوان گیربکس استاندارد برروی خودروها استفاده می‌نمودند. علت این موضوع این بود که اروپایی‌ها معتقد بودند که سیستم انتقال قدرت اتوماتیک گران و پرهزینه است. گذشت زمان سبب تغییر این برداشت از گیربکس اتوماتیک شد. موضوعاتی مثل قابلیت رانندگی، اقتصادی بودن، همچنین افزایش سطح درآمد مردم در اروپا باعث شد که مردم اروپا پیش از پیش به گیربکس اتوماتیک گرایش پیدا کنند.
از دیگر دلایل این تغییر عقیده می‌توان مسئله نیاز به کاهش آلاینده‌های خروجی خودرو و نیز نیاز به بهینه‌سازی مصرف سوخت با توجه به افزایش قیمت سوخت و مسئله حفظ محیط زیست اشاره کرد.
صنعت گیربکس و سیستم انتقال قدرت امروزه توسط سازندگان توانمند در اروپا، و ژاپن تقریباً به همه دنیا راه پیدا کرده است. در ژاپن همانگونه که اشاره شد اکثر خودروها مجهز به گیربکس اتوماتیک هستند. در صورتی که در اروپا فقط %۱۵ خودروها مجهز به گیربکس اتوماتیک هستند و بقیه بازار اختصاص به گیربکس‌های دستی دارد. در اروپا جائیکه پایه طراحی و ساخت سیستم‌های انتقال قدرت دستی استوار است، تحقیقات وسیعی در زمینه اتوماتیک کردن گیربکس‌های دستی در حال انجام است. نمونه‌های موفق و خوبی را نیز برروی خودروها سوار کرده‌اند. این گیربکسها ابتدا برروی خودروهای مینی و سبک بوده اما درحال حاظربرای ماشینهای سنگین هم مورد استفاده است.
۱-۲ تاریخچه
درسال ۱۹۳۵ کرامیلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن درحالی که جعبه دنده می توانست در وضعیت درگیری باشد موتور بادور آرام به جعبه دنده های نیمه اتوماتیک که طراحی گردید به نام های مختلف درتجارت شناخته شد ودرطراحی بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مدل گشتاورهیدرولیکی جایگزین شد وبه نام های کرامیلر تورک –درایو وپلی موت نامیده شد .مشاهده می شود که در آن ها به منظورتعویض دنده ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده می شود وچند سال بعد از آن کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدرواتوماتیک را طراحی نمود و در بعضی از ماشین ها به کار گرفته شد ازجمله گیربکس ولوو fh 12 این طراحی اولین کاربرد کلاچ های هیدرولیکی رادر ترکیب جعبه دنده ۴دنده ای مشخص کرد وجعبه دنده اتوماتیک نامیده شد.
این جعبه دنده با مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شود و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد ضریب ماکزیمم در مبدل گشتاور ۱ : ۲۵/۲ و نسبت دنده در دنده یک 2: 82/1 می باشد که دارای کشش عالی در سربالا یی ها بوده و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها را نیز دارا می باشد کاربرد عمومی این جعبه دنده ها که ناشی از رشد صنعتی بوده است
۱-۳ معرفی گیربکس ولوو fh 12
گیربکس ولوو fh 12 به صورت دستی واتوماتیک ساخته می شود .این نوع گیربکس از بقیه گیربکس های کشنده های دیگر سبک تر وحتی کوچکترمی باشد .که در اوایل جنس این گیربکس ها از چدن بود ولی در حال حاضر جنس این گیربکس ها از آلومینیوم می باشد وبه همین خاطر از لحاظ وزن و حجم روغن کمتر از بقیه می باشد (شکل ۱-۱).
شکل ۱-۱ گیربکس VOLVO FH 12
این گیربکس تشکیل شده از:
– پوسته
– چرخ دنده
– رولبرینگ
– یاتاقان ها
– شفت ها
درمورد هر کدام در این پروژه به طور کامل بحث خواهد شد.
این گیربکس نیاز به نگهداری بیشتر نسبت به بقیه گیربکس ها دارد چون تعمیرات آن سخت تر وحتی از لحاظ قیمت گرانتر از بقیه گیربکس ها می باشد. درکشنده های Volvo از دو نوع گیربکس نامبرده استفاده می شود که از لحاظ قیمت متفاوت می باشند
مهمترین موضوعات جهت طراحی وتوسعه محصول این گیربکس عبارتند از:
- فضای کمی را اشغال می کند
- شتاب گیری بهتر
- کیفیت جابجایی دنده ها
- کاهش صدا
- کیفیت قابل اطمینان
۱-۴ سیستم انتقال قدرت
نیرو از موتور به گیربکس انتقال می یابد لذا هیچ وقت انتقال نیرو از موتور به چرخ منقطع نمی شود همین امر موجب می شود که احساس رانندگی بهتری به وجود آید که این سیستم انتقال قدرت در کشنده های VOLVO به دو طریق ساخته می شود:
- سیستم تنتقال قدرت دستی
- سیستم انتقال قدرت اتوماتیک
۱-۴-۱ سیستم انتقال قدرت دستی
این نوع گیربکس بوسیله رانده از طریق سیستم تعویض دنده وکارکرد کلاچ کنترل می شود.
۱-۴-۲ سیستم انتقال قدرت اتوماتیک
دراین نوع گیربکس از یک مبدل گشتاور جهت تعویض نرم دنده ها استفاده می شود.
۱-۴-۳ کاهش وزن کل در گیربکس ولوو fh 12
با توسعه و به کارگیری سیستم در گیربکس گیربکس ولوو fh 12 امکان بکارگیری مبدلها ی گشتاور با سیستم های هیدرولیک جمع و جور و فشرده نیز به وجود می آید البته قابل ذکر است که این سیستم های هیدرولیک دارای نقاط ضعف نیز می باشد (خصوصا از جنبه اتلاف انرژی ) که در شرایط مختلف یا از نظر رانندگی خود را آشکار نمی کنند در هر حال استفاده از این سیستم های هیدرولیکی جمع و جور و فشرده سبب کاهش محسوس وزن کل گیربکس شده است.
۱-۴-۴ کاهش صدای نا خواسته گیربکس
برای کاهش صدای ناخواسته گیربکس، مطالعات، آزمایشات و اندازه‌گیری‌های زیادی در دو شاخه مختلف انتشار صوت صورت گرفت.
• شاخه اول: انتقال صوت از طریق قطعات و پوسته
• شاخه دوم: انتقال صوت از طریق هوای اطراف دستاوردهای مهم بدست آمده از این مطالعات نشان می‌دهد که موارد زیر بیشترین اثر را در جهت کاهش صوت در گیربکس خواهند داشت.
. میزان سختی یاتاقان‌های پینیون
• میزان سختی محل چرخ دنده سیاره‌ای
• کاهش انتقال صوت ناشی از ضربات چرخ‌دنده ها
• افزایش سطح درگیری چرخ‌دنده‌ها با یک دیگر
