جعبه دنده‌های ترتیبی

جعبه دندنه های دستی معمولاً از شیوه ای به نام (H-pattern) برای تعویض دنده استفاده می کنند اما اگر به شیوه تعویض دنده در موتور سیکلتها توجه کرده باشید می دانید که آنها برای تعویض دنده از شیوه ای متفاوت بهره می گیرند. در موتور سیکلتها معمولاً تعویض دنده با فشار دادن به بالا و پایین یک اهرم بوسیله پا صورت می پذیرد. این شیوه در تعویض دنده بسیار سریعتر از گونه (H-pattern) می باشد. اینگونه جعبه دندنه ها اصطلاحاً جعبه دندنه ترتیبی (Sequential Manual Transmission) نامیده می شود.
امروزه جعبه دندنه های پنج سرعته معمولاً به شکل استاندارد زیر در خودروها به کار برده می شود.
در این مجموعه سه ماهک (U شکل) و سه میل ماهک که با دسته دنده درگیر می باشد بکار رفته است.
شیوه (H-pattern) به شما اجازه می دهد که با انتقال دسته دنده بین میل ماهکها آنها را به عقب یا جلو برانید.
جعبه دندنه های دستی ترتیبی نیز به شکل مشابهی کار می کنند و تنها تفاوت آنها و جعبه دندنه های (H-pattern) در نحوه کنترل میل ماهکها می باشد.
در برخی ماشینهای مسابقه ای، حرکت دسته دنده به سمت جلو و عقب باعث افزایش یا کم شدن دنده می شود. برای مثال برای تغییر دنده از ۲ به ۳ دسته دنده را یکبار به جلو فشار می دهیم و برای دنده ۴ مجدداً دسته دنده را به جلو فشار می دهیم و همچنین از دنده ۴ به ۵ بار دیگر دسته دنده را به جلو فشار می دهیم و برعکس برای کم کردن دنده مثلاً از ۵ به ۴ دسته دنده را یکبار به عقب می کشیم و تکرار آن باعث کم شدن مجدد دنده می شود. در حقیقت در موتور سیکلت نیز همین کار را انجام می دهیم با این تفاوت که بجای حرکت دسته دنده به عفب و جلو، دنده را به بالا و پایین فشار می دهیم.
روی درام یا استوانه شیارهای ماشینکاری شده وجود دارد . این شیار ها یکی از دو کار زیر را جهت تعویض دنده انجام می دهند.
- اگر درام دور از چزخ دنده های جعبه دنده قرار گرفته باشد, شیارها میل ماهک ها را جهت تعویض دنده کنترل می کند.
- اگر درام نزدیک به چرخدنده ها باشد شیارها مستقیماً خود ماهک ها را کنترل می کند و دیگر نیازی به میل ماهک ها نیست.
این تکنولوژی تعداد قطعات را کمتر و مجموعه را جمع و جور تر می نماید.
هنگامی که دسته دنده را حرکت می دهیم این دسته درام یا استوانه را به اندازه یک گام ( برای مثال ۵۰ درجه) می چرخاند. این چرخش باعث حرکت ماهک یا میل ماهک مطابق با شیارها می شود و بدینوسیله کار تعویض دنده صورت می گیرد.
این شیوه همان حالت ترتیبی می باشد که در آن پرشی وجود ندارد، برای مثال از یک به دو یا از دو به سه بایستی استوانه (درام) در جهت یکسان و به همان اندازه چرخانده شود؛ و به عکس برای کم کردن دنده. از محاسن اصلی این شیوه عدم اشتباه در تعویض دنده می باشد چرا که همیشه به یک دنده بالاتر یا پایین تر می رویم.
● مزایا:
تقریباً همه ماشینهای مسابقه ای با جعبه دنده های دستی از شیوه ترتیبی استفاده می کنند تا شیوه H-Pattern. در مجموع چهار دلیل اصلی را در این باره می توان برشمرد:
۱) تعویض دنده در شیوه ترتیبی سریعتر می باشد . برای مثال جهت تعویض دنده از ۲ به ۳ باید با دو حرکت، ابتدا دسته دنده را از ۲ تا خلاص و سپس از خلاص تا ۳ به طرف جلو فشار دهیم. که وقت می گیرد. حال آنکه در جعبه دنده ترتیبی برای تعویض دنده شما به سادگی فقط دسته دنده را به سمت جلو فشار می دهید.
۲) تعویض دنده به شیوه ترتیبی همیشه ثابت است؛ به عبارتی بهتر لزومی ندارد که شما فکر کنید که در دنده چند هستید و به دنده چند باید بروید، بلکه تنها با دسته دنده به سمت جلو فشار می دهید. این همان کاری است که برای هر تعویض دنده انجام می دهید.
۳) موقعیت دسته دنده ثابت است؛ در شیوه H-Pattern موقعیت دسته دنده بسته به هر دنده ای در موقعیت خاصی است که شما برای تعویض دنده بایستی به آن اشراف داشته باشید؛ حال آنکه در جعبه دنده ترتیبی موقعیت دسته دنده ثابت می باشد.
۴) عدم اشتباه در جعبه دنده ترتیبی. اگر در شیوه H-Pattern در حین مسابقه تعویض دنده اشتباهی رخ دهد، (مثلا به جای ۳ به ۴ ، ۳ به ۲) موتور و جعبه دنده به شدت آسیب خواهند دید، در صورتیکه چنین خطایی در جعبه دنده ترتیبی وجود ندارد.
از دیگر محاسن این جعبه دنده، نیاز به فضای کم برای جابجایی دسته دنده می باشد؛ چرا که تنها دسته دنده را به عقب و جلو می فشاریم نه چپ و راست.
همچنین لازم به ذکر است که درام را هم می توان بصورت دستی کنترل کرد هم با استفاده از ادوات هیدرولیکی، پنوماتیکی و الکترونیکی. در حالت الکترونیکی برای کنترل این مکانیزم یک جفت دکمه روی غربال فرمان تعبیه شده است که راننده بدون جابجا نمودن دست خود و براحتی قادر به کنترل آن می باشد.

منبع : انجمن علمی دانشجویی دانشکده مهندسی مکانیک دانشکاه صنعتی امیر کبیر