В механическом оборудовании для получения большего передаточного отношения или изменения скорости и реверса часто необходимо использовать несколько пар шестерен для трансмиссии, таких как станки, коробки передач и дифференциалы, используемые в автомобилях, и редукторы, широко используемые в инженерия. и т. д. Этот тип системы передачи, состоящей из нескольких пар шестерен, называется зубчатой передачей или зубчатой передачей для краткости.
В зависимости от того, фиксируется ли положение оси каждой шестерни во время передачи, зубчатая передача делится на два основных типа: зубчатая передача с фиксированной осью и планетарная передача. Положения геометрических осей всех шестерен фиксируются во время передачи, и этот вид зубчатой передачи называется зубчатой передачей с фиксированной осью.
При передаче геометрическая ось шестерни g вращается вокруг общей оси шестерен а, b и элемента Н, и такая зубчатая передача становится планетарной. В соответствии с различными степенями свободы планетарную зубчатую передачу можно разделить на планетарную зубчатую передачу и дифференциальную зубчатую передачу. Планетарная передача имеет одну степень свободы, а планетарная передача — две степени свободы.
1. Передаточное число колесной передачи
Отношение скорости ведущего колеса в начале колесной пары к скорости ведомого колеса в конце называется передаточным числом колесной пары, а i представляет величину угла поворота.
В формуле n1 – скорость ведущего колеса 1, об/мин; nk — скорость ведомого колеса, об/мин;
2. Роль зубчатой передачи
2.1 Реализовать передачу движения и мощности между двумя осями, которые находятся далеко друг от друга.
В зубчатой передаче, когда расстояние между главным и ведомым валами относительно большое, если для передачи используется только одна пара шестерен, размер шестерен неизбежно будет большим. Таким образом, конструктивный размер и вес как увеличивающейся машины, так и отходов, а также производственной установки - все это неудобно. Если для трансмиссии используется зубчатая передача, состоящая из двух пар шестерен, размер шестерни может быть намного меньше, а изготовление и установка также более удобны.
Как работает переключение велосипедных передач
2.2 Реализовать шунтовую передачу
Используя зубчатую передачу, один ведущий вал может одновременно вращать несколько ведомых валов для получения различных требуемых скоростей.
2.3 Реализовать трансмиссию с переменной скоростью
Когда скорость ведущего вала постоянна, ведомый вал может иметь различные рабочие скорости с помощью зубчатой передачи. Такой тип трансмиссии называется трансмиссией с регулируемой скоростью. Для многих машин, таких как автомобили, станки и краны, требуются приводы с регулируемой скоростью.
картина
▲ Шестеренчатая передача
2.4 Получите большее передаточное отношение
Большое передаточное отношение может быть получено с помощью зубчатой передачи с фиксированной осью или планетарной передачи.
Если зубчатая передача с фиксированной осью используется для получения большого передаточного отношения, требуется многоступенчатая зубчатая передача, что приводит к сложной и громоздкой конструкции передающего устройства. В планетарной зубчатой передаче требуется всего несколько передач, чтобы получить большое передаточное число. Поскольку система планетарной передачи использует несколько планетарных передач для распределения нагрузки и часто использует передачу с внутренним зацеплением, пространство в середине внутренней передачи используется разумно, а входной вал и выходной вал находятся на одной оси, что не только значительно увеличивает грузоподъемность планетарного редуктора. улучшен, а радиальный размер очень компактен. При условии одинаковой мощности и передаточного числа объем и вес планетарного редуктора составляют всего 1/2~1/3 редуктора зубчатой передачи с фиксированным валом.
картина
2.5 Реализовать синтез и декомпозицию движения
В машинах для реализации синтеза и декомпозиции движения используется дифференциальная планетарная передача с двумя степенями свободы. Это уникальная функция планетарной передачи.
Синтез движения: дифференциальная зубчатая передача имеет две степени свободы, и только когда задано движение любых двух из трех основных компонентов, можно определить движение третьего основного компонента. То есть движение третьего основного компонента есть синтез движений двух других основных компонентов.
картина
▲Коническая зубчатая передача дифференциала (синтез движения)
Декомпозиция движения: Используя дифференциальную зубчатую передачу, вращение одного основного компонента также можно разложить на вращение двух других основных компонентов в соответствии с требуемым соотношением.
картина
▲Автомобильный дифференциал (разложение движения)
Наконец, давайте взглянем на высокий
3D-демонстрационная анимация принципа работы высокоскоростной железнодорожной зубчатой муфты.
Рождение шестерни, я не ожидал, что процесс обработки будет настолько сложным
