نرم افزار KISSsoft  که در صنعت اغلب به ابزار طراحی چرخدنده معروف است، به بیان سایت شرکت توسعه دهنده آن، یک برنامه محاسباتی برای طراحی، بهینه سازی و صحت سنجی اجزای یک ماشین بر اساس استانداردهای بین المللی است و پکیج های شخصی سازی شده ی این نرم افزار راه حلی برای گستره وسیعی از کاربردها هستند و با ادغام با نرم افزارهای رایج CAD طراحی یک محصول را تکمیل می کنند.

چرخدنده چیست؟!

چرخدنده وسیله‌ای است برای انتقال توان دورانی از یک محور به محور دیگر که طی آن، مقدار گشتاور یا سرعت دورانی یا جهت چرخش یا راستای محوری می‌تواند تغییر کند.

انواع چرخدنده های صنعتی:

Spur

Helical

Double Helical

Spiral Bevel

Miter

Straight bevel

Internal

Worm

Rack and pinion

مشخصات مهم چرخدنده ها:

گام چرخ نده (pitch)

قطر دایره داخلی (قطرمبنا)

قطر دایره خارجی

قطر دایره گام (pitch)

گیربکس چیست؟!

گیربکس یا به اصطلاح فارسی جعبه دنده، ماشینی است که بعد از موتور یا سرراه وسایل صنعتی قرار می گیرد و می توان باکم و زیادکردن نسبت توسط مکانیزم داخل گیربکس، گشتاور مورد نیاز دستگاه را بدست آورد. گیربکس مکانیزم خاصی دارد که به کمک آن میزان معینی از دور موتور را با استفاده از چرخ دنده های مختلف و سرعت های متفاوت منتقل می کند. نتیجه این عمل قابلیت کنترل نیرو و سرعت وسیله خواهد بود. درساده ترین حالت گیربکس شامل دو چرخ دنده است. یک چرخ دنده کوچک و یک چرخ دنده بزرگ، که بنا به کاربرد یک چرخ دنده محرک و دیگری چرخ دنده پیرو است. چرخ دنده محرک: چرخ دنده ای  است که به موتور متصل است و هم گام با موتور می چرخد. چرخ دنده پیرو: چرخ دنده ای است که با موتور اتصالی ندارد و به واسطه چرخ دنده محرک، می چرخد.

چرا نرم افزار KISSsoft ؟

یکی از چالش های صنایع مدرن طراحی و تحلیل سیستم های مکانیکی خاص در نرم افزارهای طراحی (CAD) و تحلیلی (CAE) عمومی است.  به طور مثال طراحی یک گیربکس در یک نرم افزار CAD مثل اتوکد، کتیا، سالیدورکس، NX و ..... و تحلیل آن در یک نرم افزار المان محدود (FEM) مثل آباکوس، انسیس و ... به صورت چه یکپارچه چه جز به جز بسیار زمان بر و طبیعتا برای آن شرکت بسیار هزینه بر است و معمولا هم نتیجه نهایی دچار خطای محاسباتی می شود. زیرا از دید یک طراح گیربکس این کار مستلزم داشتن دامنه گسترده ای از اطلاعات برای استخراج ورودی از استانداردها است و از طرفی هر تغییر کوچکی در مدل گیربکس ایجاد شود، زمان زیادی در طراحی و تحلیل مجدد از طراح گرفته می شود. پس منابع مالی و زمانی شرکت ها باعث می شود دنیای نرم افزار، برای هر موضوعی دنبال ساخت و توسعه نرم افزار همان حوزه باشد.

در مورد چرخدنده ها، ما به نرم افزاری نیاز داریم که با تعریف یک سری پیش فرض ها، به ما در طراحی کمک کند. نرم افزار KISSsoft ساخته شد تا به طور خاص طراحی، تحلیل، بهینه سازی و مهندسی معکوس اجزای سیستم های مکانیکی مثل چرخدنده ها، شفت ها، پیچ ها و سایر متعلقات سیستم های انتقال قدرت، بپردازد.

در واقع ابزارهای پیش فرض این نرم افزار به ما کمک میکند  تا به جای صرف زمان و انرژی زیاد در تحلیل های CAD و  CAE و یا استخراج ورودی ها از استانداردها و کاتالوگ ها که معمولا محدود هستند  به راحتی بتوانیم از این موارد پی فرض تعیین شده در نرم افزار KISSsoft استفاده کنیم و از طرفی چون نرم افزار KISSsoft یک برنامه محاسباتی است، نتایج ارائه شده نتایج دقیقی است. همچنین کیسافت محیط بسیار ساده و به اصطلاح کاربر پسندی دارد و خروجی های بسیار جامعی به مهندسین ارائه می دهد. به طور مثال در ماژول طراحی چرخدنده (gear) ها، تمامی استانداردهای طراحی، استانداردهای پروفیل های دنده زنی، پارامترهای طراحی، متریال های پرکاربرد، تلرانس های استاندارد طراحی برای طراح تعریف شده است و کاربر فقط باید از بین آن ها، موارد مناسب را انتخاب کند. اما مسئله مهم این است که ما بعنوان مهندس طراح درک درستی از این استاندارد و از کاربری چرخدنده مورد نظر داشته باشیم.

بخش های مختلف نرم افزار KISSsoft

چرخدنده

 محاسبات چرخدنده این نرم افزار همه انواع رایج را پوشش می دهد. علاوه بر محاسبات بر پایه استانداردهای ISO، DIN، AGMA، VDI و ... ، ابزارهای سایزینگ و بهینه سازی را نیز ارائه می دهد.

شفت و یاتاقان

محاسبات شفت و یاتاقان به طور کامل در نرم افزار KISSsoft تجمیع شده است. قدرت شفت و نرخ عمر یاتاقان با در نظر گرفتن هندسه داخلی محاسبه می شود (استاندارد  iso TS 16281). محاسبات می تواند چندین شفت هم محور و یاتاقان های متصل کننده آن ها را شامل شود. همچنین فرکانس های بحرانی خمش و پیچش شفت ها نیز تعیین می شود.

اتصالات شفت – هاب

زمانی که اتصالات شفت – هاب محاسبه می شود، سیستم بررسی می کند که یک اتصال به درستی انجام شده باشد و همچنین فشاری که وارد می شود، کمتر از مقادیر مجاز آن ماده باشد. همه ماژول های محاسباتی توابعی را برای قدرت وابسته به ابعاد هندسی و حداکثر گشتاور پیچشی، پیشنهاد می دهند.

پیچ و مهره

محاسبات اتصالات پیچ و مهره در نرم افزار KISSsoft کاربر را قادر می سازد با توجه به VDI 2230 SHEET 1 و با توجه به نتایج المان محدود بیان شده در VDI 2230 SHEET 2 صحت سنجی انجام دهد. روش های محاسبانی تکمیلی که در صنعت استفاده می شوند با توجه به VDI 2230 در اینجا پیاده سازی می شود. علاوه بر گزارش ها، دیاگرام اعوجاج، پیش بارگذاری و هندسه پیچ و مهرهبه صورت گرافیکی نمایش داده می شود.

فنرها

رایج ترین نوع فنر ها در نرم افزار KISSsoft قابل محاسبه و صحت سنجی است. برای یافتن فنر مناسب برای یک بارگذاری مورد نظر، گزینه های متعدد سایزینگ برای پارامترها وجود دارد. یک پایگاه داده شامل رایج ترین مواد و قطرهای مفتول در نرم افزار  کیسافت فراهم شده است. استانداردهای تلرانسی نیز در پایگاه داده این نرم افزار موجود است. برای تصویرسازی، منحنی مشخصات فنر و دیاگرام گودمن (Goodman) نشان داده می شود.

کمربند و زنجیر

نرم افزار KISSsoft محاسباتی برای کمربندهای V شکل ( V-belts) و کمربندهی دندانه دار بر اساس استانداردها و دستورعمل ها به تولید کننده ها پیشنهاد می دهد. محاسبات زنجیر شامل نوع زنجیر بر اساس DIN ISO 606 و یک محاسبات پایه ای بر طبق DIN ISO 10823 می شود. این ماژول ها توابع سایزینگ مفیدی برای طول کمربند، فاصله مرکز، عرض مورد نیاز و تعداد کمربندها ارائه می دهد.