چرخ دنده گیربکس‌های پایه دار، نوعی از گیربکس‌های دستی هستند که در آن‌ها دنده‌ها به صورت یک چرخ دنده به یک محور متصل هستند. این چرخ دنده عمدتاً با یک دسته دنده کنترل می‌شود

ساختار چرخ دنده: چرخ دنده به صورت یک دیسک دارای دندانه‌هایی با تعداد و اندازه‌های مختلف ساخته می‌شود. این دندانه‌ها بر روی دیسک قرار دارند و به صورت ترتیبی به یکدیگر متصل می‌شوند. هر دنده معمولاً با یک دنده دیگر به نسبت دورانی خاص متصل می‌شود.

نسبت‌های دورانی: هر دنده باعث تغییر نسبت دورانی میان موتور و چرخ‌ها می‌شود. دنده‌های بزرگتر می‌توانند به موتور کمک کنند تا در سرعت‌های پایین قدرت بیشتری تولید کند، در حالی که دنده‌های کوچکتر می‌توانند به خودرو در سرعت‌های بالاتر کمک کنند.

پتانسیل کنترل کاربر: در گیربکس‌های پایه دار، کنترل دنده‌ها توسط راننده انجام می‌شود. این به راننده امکان می‌دهد تا دسترسی دقیق‌تری به نسبت‌های دورانی داشته باشد و میزان تاثیر بر روی کارکرد موتور و سرعت خودرو را کنترل کند.

روش عملکرد: با تغییر دنده‌ها، دندانه‌ها با یکدیگر تراز می‌شوند و نسبت دورانی تغییر می‌کند. مثلاً اگر از دنده “اول” به دنده “دوم” تغییر دهید، دنده دوم به طور مستقیم با دنده اول تراز می‌شود و نسبت دورانی از موتور به چرخ‌ها تغییر می‌کند.

نوع و تعداد دنده‌ها: گیربکس‌های پایه دار ممکن است به تعداد دنده‌های مختلفی برای مختلف نواحی سرعتی تجهیز شده باشند. این تعداد معمولاً با توجه به نوع خودرو و نیازهای رانندگی مشخص می‌شود.

گیربکس‌های پایه دار برای رانندگی معمولی و کنترل دقیق‌تر سرعت و توان موتور مناسب هستند. این نوع گیربکس‌ها باعث افزایش تعامل بین راننده و خودرو می‌شوند و تجربه رانندگی بیشتری را ارائه می‌دهند

چرخدنده یک قطعه دوار دندانه دار است که در تماس با یک قطعه مشابه دیگر قرار می گیرد. چرخدنده ها یکی از مهمترین اجزای هر دستگاه می باشند. به دو یا چند چرخدنده که در کنار یکدیگر و در ارتباط باهم قرار داشته باشند، گیربکس می گویند.

گیربکس ها از طریق کاهش دور در چرخدنده ها می توانند گشتاور خروجی را افزایش دهند و جهت چرخش شفت خروجی را تعیین نمایند. انتقال نیرو در این نوع گیربکس ها با توجه به ساختار چرخ دنده های آنها (هلیکال) با حرکت یک نقطه در امتداد سطح دنده انجام می شود.

گیربکس هلیکال یکی از قدیمی ترین و ابتدایی ترین گیربکس های صنعتی هستند که در مدل تک استیج و مدل 2 و 3 استیج محدوده گشتاوری بین 50 تا 20000 نیوتن متر را پوشش می دهند.

این نوع گیربکس ها از نظر تنوع نسبت تبدیل از 1:30 تا 1:289.74، در گیربکس های مرکب یا ترکیبی نسبت تبدیل تا 1:2700 تقسیم بندی می شود. دسترسی به این میزان گشتاور و نسبت تبدیل بسیار بالا در بازار خیلی مشکل می باشد و تنها گیربکس های خاصی هستند که این ویژگی ها را دارند.

مشخصات فنی گیربکس پایه دار (شافت مستقیم) ممکن است بسته به نوع و کاربردهای مختلف آن متفاوت باشد.

اما در کل، برخی از مشخصات معمولی که ممکن است در نظر گرفته شوند عبارتند از:

نسبت انتقال: گیربکس پایه دار ممکن است نسبت انتقال ثابتی داشته باشد که نسبت 1:1 باشد، به این معنی که چرخش ورودی به طور مستقیم به چرخش خروجی منتقل می‌شود. در برخی موارد، نسبت انتقال دیگری نیز ممکن است وجود داشته باشد.

ظرفیت تحمل قدرت: این مشخصه به ظرفیت گیربکس برای تحمل و انتقال قدرت و گشتاور ورودی مربوط می‌شود. این ظرفیت ممکن است بر حسب وات (Watt) یا نیوتن-متر (Nm) اندازه‌گیری شود.

سرعت ورودی: گیربکس پایه دار ممکن است برای پذیرش ورودی از منابع مختلف طراحی شده باشد، مثلاً برای موتورهای الکتریکی با سرعت مشخص یا برای دیگر سیستم‌های مکانیکی با سرعت مشخص.

ابعاد: ابعاد فیزیکی گیربکس، از جمله طول، عرض و ارتفاع، می‌تواند متناسب با نوع و کاربردهای مختلف طراحی شود. این ابعاد بسته به اندازه و سایز سیستم کاربردی ممکن است متغیر باشد.

وزن: وزن گیربکس نیز ممکن است بسته به ابعاد و جنس استفاده شده در ساخت متفاوت باشد.

در هر صورت، برای دانستن دقیق تر در مورد مشخصات فنی گیربکس پایه دار (شافت مستقیم)، بهتر است به منابع معتبری نظیر سازندگان گیربکس یا دفتر فنی مراجعه کنید، زیرا مشخصات دقیق هر گیربکس ممکن است با توجه به تولید کننده و مدل خاص متفاوت باشد.

گیربکس شافت مستقیم یا “گیربکس دایرکت” یک نوع گیربکس است که در برخی خودروها استفاده می‌شود. در این نوع گیربکس، نیرو به صورت مستقیم از موتور به شافت خروجی منتقل می‌شود، بدون نیاز به هرگونه سیستم دنده‌باز کننده یا تغییر سرعت.

مزیت اصلی گیربکس شافت مستقیم، سادگی و کمبود قطعات متحرک است. با این حال، این نوع گیربکس معمولاً در خودروهای با سرعت بالا و کارایی بالا مانند اتومبیل‌های مسابقه و خودروهای عملیاتی استفاده می‌شود. زیرا با حذف سیستم دنده‌باز کننده، تاخیر در انتقال نیرو بهینه می‌شود و نتیجه آن، افزایش سرعت و کارایی خودرو است.

به عنوان مثال، در برخی اتومبیل‌های مسابقه، گیربکس شافت مستقیم استفاده می‌شود تا در سرعت بالا و در شرایط مسابقه، تاخیر در انتقال نیرو حداقل شود و خودرو بتواند با کارایی بیشتر حرکت کند.

بنابراین، گیربکس شافت مستقیم یک گزینه مناسب برای خودروهایی است که به سرعت بالا و کارایی بیشتر نیاز دارند و عموماً در حوزه خودروهای ورزشی و مسابقه‌ای استفاده می‌شود.

چرخ دنده هرینگ بون

چرخ دنده هرینگ بون یکی از انواع چرخ دنده هایی است که قابلیت استفاده در گیربکس های مارپیچ را دارد. این مدل از گیربکس ها دارای دندانه های زاویه دار هستند که دو ردیف از آن ها بدون فاصله در کنار یکدیگر قرار می گیرند. چرخ دنده های هرینگ بون معمولاً در سایز کوچک ساخته می شوند و برای ارتعاشات سنگین مناسب می باشند. با توجه به سختی طراحی و ساخت این مدل از چرخ دنده ها، هزینه های طراحی و ساخت در آن ها بالا است.

چرخ دنده یک ردیفه

چرخ دنده یک ردیفه نیز همانند چرخ دنده هرینگ بون دارای دندانه های زاویه دار می باشد که البته تنها یک ردیف از آن بر روی چرخ قرار دارد. چرخ دنده مارپیچ یک ردیفه دارای یک ردیف دندانه زاویه دار می باشند که در جهت دست مخالف در حال چرخش هستند. با توجه به خصوصیات این مدل چرخ دنده ها دارای توانایی تحمل بار بالایی می باشند.

چرخ دنده دو ردیفه

چرخ دنده دو ردیفه نیز دارای ساختار مشابهی نسبت به چرخ دنده یک ردیفه می باشد با این تفاوت که این چرخ دنده دارای دو ردیف دندانه است. تفاوت چرخ دنده دو ردیف نسبت به چرخ دنده هرینگ بون وجود گپ بین دو ردیف دندانه است. جهت زاویه دندانه های این دو ردیف مخالف یکدیگر است. استفاده از چرخ دنده های مارپیچ دو ردیفه موجب حذف بارهای رانشی شده و سطح مقطع بین دندانه ها را افزایش داده و موجب عملکرد نرم تر و روان تر می شود.