نحوه کارکرد دقیق دنده شانه به صورت زیر است:
وظیفه دندانه‌های چرخ‌دنده در چرخ دنده شانه، منتقل کردن حرکت از یک دنده به دیگری است. هنگامی که دندانه‌های چرخ‌دنده بچرخند، دندانه‌های شانه نیز بر اساس قالب و شکل آن‌ها، حرکت متناسبی را انجام می‌دهند. در حین چرخش دندانه‌های چرخ‌دنده، قدرت و گشتاور از طریق نقاط تماس دندانه‌ها به دندانه‌های شانه منتقل می‌شود. این انتقال قدرت باعث تحرک و حرکت شانه در همان جهت یا متناسب با حرکت دندانه‌ها می‌شود.
با ترکیب دندانه‌های چرخ‌دنده با دندانه‌های شانه با سایز و تعداد دندانه‌های متفاوت، می‌توان نسبت‌های مختلفی را در انتقال حرکت و سرعت بین دنده و شانه برقرار کرد. به عبارت دیگر، با استفاده از دنده با سایزهای مختلف، می‌توان سرعت یا گشتاور را در چرخش دنده شانه تغییر داد.
دنده شانه با استفاده از تعامل دندانه‌ها و شانه، حرکت و قدرت را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می‌دهد. بسته به طراحی و اندازه‌بندی دنده‌ها و شانه، می‌توان نسبت‌های مختلفی را در انتقال حرکت و قدرت برقرار کرد و بر اساس نیازها و کاربردهای مختلف، دنده شانه را بهینه‌سازی کرد.
به طور کلی، عملکرد چرخ دنده شانه‌ای به این صورت است که، یک دنده دایره‌ای به نام چرخ دنده، پینون pinion، داخل دندانه‌های میله دنده‌دار rack جا می‌افتد، حرکت چرخشی اعمال شده به چرخ دنده باعث می‌شود که میله دنده‌دار با چرخ دنده حرکت کنند.
به عنوان مثال، در یک میله دنده‌دار ریلی، چرخش چرخ دنده نصب شده بر روی یک لوکوموتیو، که بر روی یک ردیف میله دنده‌دار که بین ریل‌ها نصب شده، جا افتاده، قطار را با سختی بالایی می‌راند. برای چفت شدن دندانه‌های هر جفت پروفیل پیچ‌دار، یک چرخ دنده پایه rack وجود دارد، این چرخ دنده پایه، دنده‌های دایره‌ای و منحنی نامحدود است. یک چرخ دنده مولد، یک چرخ دنده خارجی یا بیرونی است که برای مشخص کردن جزییات دندانه‌ها و ابعاد برای طراحی یک ابزار مولد مثل سنبه قالب یا جعبه دنده برش شکل دهنده، استفاده می‌شود.
برای بهتر فهمیدن نحوه کارکرد دنده شانه، می‌توانیم به یک مثال ساده مراجعه کنیم:
فرض کنید یک چرخ دنده شانه ساده داریم که شامل یک دنده و یک شانه است. دنده دارای دندانه‌هایی است که به دندانه‌های شانه متصل می‌شوند.
حالا فرض کنید که دنده را بچرخانیم. با چرخش دنده، دندانه‌های آن به دندانه‌های شانه متصل می‌شوند. این اتصال دندانه‌ها باعث می‌شود که شانه نیز حرکت کند.
مثلاً، اگر دنده را به صورت معکوس عقربه‌های ساعت بچرخانیم، دندانه‌ها به دندانه‌های شانه متصل می‌شوند و شانه به سمت پایین حرکت می‌کند. همینطور، اگر دنده را به صورت عقربه‌های ساعت بچرخانیم، شانه به سمت بالا حرکت می‌کند.
به این ترتیب، با استفاده از دنده‌های شانه مختلف، می‌توان مقاومت، سرعت و نسبت‌های حرکت مورد نیاز را در انتقال قدرت و حرکت بین دنده و شانه کنترل کرد. این ویژگی‌ها باعث استفاده گسترده دنده‌های شانه در صنایع و مکانیسم‌های مختلف می‌شود.
ساختار چرخ دنده شانه ای
ساختار چرخ دنده شانه‌ای شامل یک میله دنده‌دار و یک چرخ دنده است، که از انواع سیستم‌های متحرک خطی است که شامل یک جفت چرخ دنده‌ای است که حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می‌کنند.
ساختار چرخ دنده
چرخ دنده‌ها انواع مختلفی دارند، موارد ذکر شده از مهم‌ترین اصطلاحاتی که در طراحی چرخ‌دنده بکار می‌روند.
مدول
برای به دست آوردن مقدار مدول، از تقسيم گام بر عدد 3/14 بدست مي‌آيد. 3.14/m=p این فرمول را اصطلاحا فرمول مادر می‌نامند، زیرا در محاسبات چرخ دنده از اين فرمول زياد استفاده مي‌شود و مي‌توان گفت يك فرمول كليدي است.
نسبت قطر دايره گام هر چرخ دنده برحسب ميلي‌متر بر تعداد دندانه چرخ‌دنــده را مدول مي‌نامند. میلی متر واحد کمیت آن است. مدول در چرخ دنده‌هــا، اهميت فوق العاده بالايى دارد. نکته مهم و مورد توجه این است که دو چرخ‌دنده درگیر باید هم مدول باشند، تا جفت شوند.
دايــره گام (قطر گام)
برای به دست آوردن قطر دایره گام از حاصل ضرب مدول در تعداد دنده بدست مي‌آيد. do=Z*m
دايره گام، یک دايره نظرى اســت كه از اهميت بسیار بالايى برخوردار اســت و تمام محاسبات بر اساس قطر گام انجام می‌شود. دایره گام دو چرخ‌دنده درگیر بر هم مماس می‌باشند.
گام محیطی
طول کمانی از دایره گام که بین دو نقطه متناظر از دو دندانه مجاور قرار گرفته است.
برای محاسبه گام محیطی مي‌توان، با حاصل ضرب مدول در عدد p ،3.14*p=m را بدست آورد.
ارتفاع سردنده
فاصله بین بالای دندانه تا دایره گام.
اندازه ســردنده، که در واقع فاصله شعاعى بين سطح نوك دنده تا دايره گام می‌باشد و اندازه پاى دنده، فاصله شعاعى بين ســطح پايين دنده تا دايره گام است. مجموع اندازه سردنده با پاى دنده، ارتفاع دندانه را تشكيل مي‌دهد.
ارتفاع ته‌دنده
فاصله بین ته‌دندانه تا دایره گام.
لقی محیطی
مقداری که فضای خالی بین دو دندانه یک چرخ‌دنده از ضخامت دندانه‌های چرخ‌دنده درگیر با آن در امتداد دایره گام بیشتر است. تفاوت اندازه پايی‌دنده با اندازه سردنده درگير با آن را لقى سردنده مي‌گويند.
شرکت تام باهر با در اختیار داشتن کادری مجرب و متعهد و ابزار آلات و دستگاه‌های دقیق انواع دنده شانه‌ای را به بهترین نوع ممکن عرضه می‌کند، برای خرید دنده شانه ای، دریافت اطلاعات و مشخصات محصولات می‌توانید با شماره تماس‌های موجود در سایت تماس حاصل فرمایید.
