Содержание
Назначение и роль передач в машинах
27. Назначение и роль передач в машинах. Классификация механических передач.
В машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи.
Механическая передача – это механизм для передачи энергии на расстоянии, как правило, с преобразованием скорости и моментов, иногда с преобразованием видов и законов движения.
Согласование режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов машины осуществляют с помощью передач.
Необходимость применения передач:
1) Несовпадение частот вращения двигателя и рабочих органов машин;
2) Большинство машин требуют регулирования скорости и периодически работать с большими моментами при низких скоростях;
3) Двигатели выполняют для равномерного вращательного движения, а машинам часто необходимо поступательное движение, движение с заданным законом изменения скорости4
4) Двигатели не всегда могут быть соединены исполнительным механизмом из-за условий габаритов, техники безопасности, иногда они должны приводить по нескольку механизмов.
Передачи по принципу работы делят на:
1) Передачи трением:
· С непосредственным контактом тел качения (фрикционные)
· С гибкой связью (ременные передачи)
2) Передачи зацеплением
· С непосредственным контактом (зубчатые, червячные)
· С гибкой связью (цепные)
Передачи выполняют с u = const (постоянное передаточное число) и с u = Var (вариционно-переменное).
В последнем случае применяют ступенчатое (коробки скоростей, ременные передачи — высокая надежность) и бесступенчатое регулирование (фрикционные и цепные вариаторы). Бесступенчатое регулирование менее надежно, применяется для малых мощностей (10 – 15 кВт).
Конкурентами этих передач являются:
· Гидравлические
· Электрические
Они имеют простую систему регулирования и могут передавать большую мощность.
Бесступенчатое регулирование позволяет:
ü Повысить производительность труда за счет полной загрузки двигателя
ü За счет исключения остановок повысить производительность труда
ü Автоматизировать процесс управления и управлять на расстоянии
ü Выбрать оптимальный технологический процесс.
Передачи зацеплением бывают:
Ø Открытые (обычно тихоходные, смазываемые периодически густой смазкой)
Ø Полуоткрытые (имеющие кожух для масляной ванны)
3.6 Оптимальное размещение — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
Ø Закрытые (заключенные в стальные, чугунные или пластмассовые корпуса со смазкой) окунанием колес в масляную ванну и с хорошей защитой от загрязнения.
Передачи делят на:
ü Кинематические, служащие только для преобразования скоростей
ü Силовые, для преобразования вращающих моментов.
Все типы передач могут быть встроены в машину или выполнены как отдельные части.
Закрытые, отдельно выполненные устройства с u 1 называются редукторами, а с u 1 – мультипликаторами.
Назначение и типы механических передач в электроприводах ЛА — Студопедия
Поделись
Устройство, служащее для передачи момента и частоты вращения от электродвигателя к нагрузке, будем называть передачей.
Передачи разделяются на механические, гидравлические и пневматические.
Наибольшее распространение в авиационном электроприводе получили механические передачи (будем говорить о них).
Простейшая механическая передача присутствует в электроприводе при непосредственной связи электропривода с нагрузкой. В этом случае она состоит всего лишь из одного элемента – муфты сцепления. Подобная передача используется, например, в топливных насосах, вентиляторах, электромашинных преобразователях рода тока и напряжения.
В большинстве случаев в состав механической передачи входит большее число устройств (звеньев механической передачи).
Наиболее распространенные элементы, входящие в состав механических передач:
1) Редукторы
2) Муфты
3) Преобразователи движения.
Редукторы.
Предназначен для уменьшения угловой скорости выходного вала и тем самым, увеличения момента вращения выходного устройства по сравнению со скоростью и моментом входного вала.
Большинство исполнительных механизмов ЛА требуют привода с небольшой частотой вращения, доходящей до нескольких оборотов в минуту, а в ряде случаев исполнительные механизмы должны только поворачиваться лишь на некоторый угол. А вот авиационные двигатели с целью уменьшения массы и габаритов выполняются с высокой номинальной скоростью вращения.
Потери и КПД
Основные составляющие:
1) Потери на трение в зубцах колес и подшипниках.
2) Вентиляционными потерями от вращения колес в воздушной или масляной среде.
Потери мощности учитываются коэффициентом полезного действия. КПД — есть отношение полезной мощности, снимаемой с ведомого вала редуктора Р2, к мощности, подводимой к ведущему валу Р1
Муфтами называют устройства, соединяющие валы совместно работающих агрегатов и передающие вращающий момент.
Основные задачи, выполняемые муфтами:
1) Соединение (сцепление) валов.
2) Передача вращающего момента на рабочий орган механизма.
3) Ограничение передаваемого момента максимальным значением (функция предохранителя от механических перегрузок).
Цель: предотвратить чрезмерные напряжения в отдельных звеньях системы передач, элементах конструкции исполнительного механизма и перегрузки электродвигателя при случайных повреждениях элементов передачи за счет разъединения ведущего и ведомого валов.
4) Торможение ведомой части при отключении двигателя (сокращение выбега).
Механические преобразователи движения.
Предназначены для преобразования одного вида движения в другое. Наиболее распространены механические передачи с преобразованием вращательного движения в поступательное, а среди них — винтовые передачи (винтовые пары). Основными элементами винтовой пары являются винт и стакан с винтовыми канавками на внутренней стенке. Винт пары с валом электродвигателя связан, как правило, через редуктор.
Типы зубчатых колес: Руководство по различным механическим зубчатым колесам
Шестерни – важная часть двигателей — это механические устройства, позволяющие изменять крутящий момент и скорость машин.
Существуют различные типы зубчатых колес со специфическими требованиями и спецификациями, начиная от простых форм и заканчивая более сложными.
Часто несколько шестерен образуют сложные машины, но это не всегда так. Например, шестерни присутствуют в простых машинах, таких как часы, где они регулируют скорость часовой стрелки. В этой статье мы обсудим различные механические передачи и их применение. Давайте читать дальше.
Что такое Gears?
Шестерни представляют собой вращающиеся механические устройства с зубьями, обеспечивающие передачу крутящего момента и скорости. Часто механические шестерни имеют цилиндрическую форму с наборами зубьев вокруг корпуса. Когда две или более передач работают синхронно, они находятся в трансмиссии. Передача мощности — это то, что приводит к изменению скорости или крутящего момента.
Преимущества шестерен
- Шестерни механически прочны. Следовательно, они могут поднимать более высокие грузы.
- С помощью редуктора они позволяют изменять соотношение скоростей.
- Хорошо работают на низких скоростях.
- Высокоэффективная передача мощности.
- Идеально подходят для передачи больших значений крутящего момента.
- Зубчатые передачи требуют только периодической смазки, следовательно, техническому обслуживанию уделяется мало внимания.
- Обладают высокой прочностью, поэтому зубчатая система служит долго.
Недостатки шестерен
- Шестерни не подходят для передачи движения на большие расстояния.
- Они не гибкие.
- Шестерни шумят, особенно на высоких скоростях.
- Не подходят для удаленных валов.
Различные типы зубчатых колес и их применение
В механике группировка зубчатых колес в различные классы зависит от конфигурации зубьев, использования и направления движения. Ниже приведены наиболее важные виды зубчатых колес.
Цилиндрическая шестерня
Цилиндрические шестерни передают мощность в одной плоскости, когда два вала (ведущий и ведомый) параллельны. Зубья цилиндрических шестерен параллельны оси вала. Поэтому, когда он входит в зацепление с другим цилиндрическим зубчатым колесом, он передает мощность на параллельный вал. Это наиболее распространенные формы зубчатых колес, которые используются в автомобилях, конвейерных системах, шестеренных насосах и двигателях, редукторах и т. д. прямозубые шестерни параллельны. У них несколько зубов соприкасаются во время передачи. В результате косозубые механические передачи могут выдерживать большие нагрузки. Кроме того, они работают с меньшим шумом и вибрациями, так как нагрузки лучше распределяются. Кроме того, они подвержены меньшему износу из-за меньшего трения. Ниже показаны различные типы винтовых зубчатых колес.
Одинарная или двойная косозубая шестерня
Одинарная косозубая шестерня имеет зубья либо в левой, либо в правой спирали.
Однако шестерни с двойной спиралью имеют зубья в обоих направлениях. В двойных косозубых передачах есть две винтовые поверхности рядом друг с другом с промежутком между ними. Грани идентичны, но имеют противоположные спиральные углы. Использование двойной косозубой шестерни обеспечивает более значительное перекрытие зубьев, что приводит к более плавной передаче.
Шестерня-елочка
Этот набор очень похож на двойную косозубую шестерню. Однако они меньше и не имеют пространства между двумя спиральными гранями. Шестерни типа «елочка» имеют две косозубые шестерни, соединенные из стороны в сторону. Они не так распространены из-за высоких производственных затрат и производственных трудностей, хотя они лучше подходят для применения в условиях вибрации и сильных ударов.
Винтовые передачи
Винтовые передачи представляют собой пару косозубых передач, работающих под углом 45 градусов. Они возникают на непараллельных и непересекающихся валах.
Они имеют низкую грузоподъемность из-за контакта с одним зубом. Поэтому эти шестерни не идеальны для передачи большой мощности.
Применение косозубых шестерен
- Водяные насосы
- Смесители
- Автомобили
Шестерня коническая с конусообразными зубьями вокруг
Прямые конические шестерни
Прямые конические шестерни являются наиболее распространенными конфигурациями зубьев конической шестерни. Причина тому – простота конструкции и простота изготовления. Прямые скошенные зубья входят в зацепление все сразу, а не постепенно при правильном подборе. Делительная поверхность прямозубых конических зубчатых колес имеет коническую форму с прямыми зубьями, сужающимися к кончику.
Спирально-конические зубчатые колеса
Спирально-конические механические зубчатые колеса имеют криволинейные линии зубьев, и они имеют лучшее отношение контакта зубьев, чем прямозубая коническая шестерня. Следовательно, они превосходят по эффективности и прочности и производят меньше вибрации и шума. Однако у них есть производственные трудности.
Конические зубчатые колеса Zerol®
Конические зубчатые колеса Zerol® являются зарегистрированным товарным знаком Gleason Co. Зубчатое колесо имеет черты как прямых, так и спиральных конических зубчатых колес с изогнутыми зубьями. Таким образом, редуктор подходит для обоих применений. Однако у них нулевые углы закручивания, и, следовательно, зубья могут вращаться в любом направлении.
Угловые шестерни
Угловые шестерни представляют собой особый тип конических шестерен, поскольку они имеют одинаковое количество зубьев.
У них валы расположены на 90 градусов друг к другу, и эти шестерни меняют передачу мощности, не влияя на скорость. Угловые зубчатые колеса уникальны, потому что они имеют передаточное отношение 1. В отличие от этого, другие конические зубчатые колеса могут иметь передаточное число в диапазоне от 10: 1 до 500: 1.
Корончатые шестерни
Корончатые шестерни, которые иногда называют торцевыми шестернями, также имеют зубья под прямым углом к поверхности колеса. У них конус тангажа 90 градусов. В промышленности коронные зубчатые колеса входят в зацепление с другими коническими зубчатыми колесами или прямозубыми зубчатыми колесами при силовом круговом движении.
Гипоидные шестерни
Гипоидные шестерни внешне похожи на спирально-конические шестерни, но они функционируют на непересекающихся валах. Они работают под углом 90 градусов и широко используются в автомобильной промышленности. Вы видите эти шестерни на осях транспортных средств.
Применение скидных шестерни
- Миксеры
- Водящие системы
- Дробители
Gorm Gear
Зубчатая шестерня состоит из нарезанного винтового завора (Word) и Mctive Gear Gear (Wormating Mating Gear) и Matcating Mating Gear) и Matcating Gear) и Mating Gear Gear) и Mating Gear Gear) и Mating Gear Gear) и Mating Gear Gear) и Mating Gear Gear) и Matcating Gear Gear) и Matcating Gear Gear) и Matcating Gear Gear). ). Этот тип редуктора передает мощность на непересекающиеся валы, образующие прямые углы. Типы зубчатых колес работают за счет скользящего контакта с меньшим трением, а за счет плавного и бесшумного вращения. Таким образом, они подходят для применения в условиях сильного удара. Однако они имеют низкий КПД, что ограничивает их использование в маломощных приложениях.
Применение червячных передач
- Сельскохозяйственные машины
- Небольшие конвейеры
- Упаковочное оборудование
Реечная передача 0007 Они состоят из двух круговых шестерен: шестерня входит в зацепление с линейной шестерней – рейкой.
Они переводят вращательное движение в поступательное. Эти шестерни распространены в системе рулевого управления автомобилей. В системах реечной передачи могут использоваться как прямые, так и косозубые шестерни. Реечные передачи в основном применяются в автомобильном рулевом управлении 9.0007 .
Вам необходимо обработать шестерни? RapidDirect — ваш лучший партнер в области обработки зубчатых колес. Получите предложение сегодня!
Краткая таблица различных типов механических зубчатых колес
| Типы передач | Характеристики | 99998 | 999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999998 | 99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999998 Самый распространенный вид снастей. б. Простота изготовления. с. Используйте для конфигурации шестерни с параллельными осями.  д. Круглый корпус шестерни. | а. Часы б. Небольшие конвейеры c. Автомобильная промышленность |
| Винтовая передача | а. Круглый корпус шестерни. б. КПД ниже, чем у прямозубых. с. Конфигурация с параллельными осями. Более плавная работа с меньшим уровнем шума. | а. Водяные насосы б. Смесители в. Автомобили |
| Коническая шестерня | a. Конический корпус шестерни. б. Конфигурация пересекающихся осей. с. Существуют прямые, спиральные конструкции и конструкции со скосом Zerol®. | а. Смесители б. Системы полива c. Дробилки |
| Червячная передача | а. Зубчатая пара состоит из круглой и винтовой шестерен. б. Низкая эффективность. с. Непараллельные и непересекающиеся конфигурации. | а. Сельскохозяйственные машины б. Небольшие конвейеры |
| Реечная передача | a. Зубчатая пара состоит из зубчатой рейки и цилиндрической шестерни. б. Конфигурация параллельных осей. с. Изменяет вращательное движение на прямолинейное и наоборот. | а. Автомобильное рулевое управление b. Весы |
Основные параметры конструкции зубчатого колеса
Ниже мы обсудим основные параметры зубчатого колеса , влияющие на конструкцию зубчатого колеса.
Форма шестерни
Большинство шестерен имеют круглую форму с зубьями, расположенными вокруг цилиндрического корпуса. Однако они также встречаются в конической, эллиптической, квадратной и треугольной формах. Круглые зубчатые передачи имеют постоянное передаточное число для скорости вращения и крутящего момента. Таким образом, одинаковые входные данные обеспечивают одинаковую скорость и выходной крутящий момент. Противоположным является то, что существует в некруглых зубчатых колесах. Следовательно, они могут выполнять специальные требования к неравномерным движениям, такие как изменение скорости и обратное движение.
Модуль
Модуль относится к размеру зуба шестерни в миллиметрах. Следовательно, модуль напрямую связан с размером зубьев шестерни. Это важный параметр, на который следует обращать внимание при подборе передач. Модуль представляет собой значение, полученное путем деления делительного диаметра на количество зубьев в шестерне. Математически это выглядит так:
Модуль = Делительный диаметр / Количество зубьев.
Однако для модулей существуют общие значения, которые соответствуют тому, как они используются в промышленных приложениях.
Конфигурация осей зубчатых колес
Конфигурации осей зубчатых колес бывают трех видов: параллельные, пересекающиеся и непараллельные (или непересекающиеся). Зубчатые колеса с параллельными осями встречаются параллельно с валами, вращающимися в противоположных направлениях. Пересекающиеся шестерни пересекаются в одной плоскости, а оси непараллельных шестерен пересекаются в разных плоскостях.
Однако конфигурации с пересекающимися и параллельными зубчатыми колесами имеют большую эффективность и скорость, чем непараллельные зубчатые колеса.
Угол давления
Угол давления — это угол, который зуб образует с нормалью к делительной линии. Как правило, часто используется угол давления 20 градусов. Хотя в некоторых случаях встречаются углы 14,5 и 17,5. Большие углы давления указывают на широкое выпячивание, что приводит к большей прочности зуба.
Количество зубьев
Количество зубьев и значения модуля и угла давления имеют решающее значение при расчете размеров зубчатых колес. Количество зубьев имеет жизненно важное значение при расчете скорости передачи (передаточного отношения) с использованием следующего выражения:
Количество зубьев ведущей шестерни / Количество зубьев ведомой шестерни.
Направление закручивания
Шестерня считается правосторонней, если ее зубья обращены вправо, и левосторонней, если они расположены слева.
Чтобы передача мощности происходила в паре косозубых или конических шестерен, две шестерни, работающие рука об руку, должны иметь противоположные направления закручивания. Например, две косозубые шестерни с зубьями, движущимися в одном направлении, никогда не зацепятся. Однако винтовые и червячные передачи являются однонаправленными, но с зацеплением.
Угол закручивания
Угол закручивания — это угол наклона зуба относительно оси цилиндра. Увеличение угла кручения шестерен приводит к более значительному направлению тяги. В результате снижается КПД машины. Как правило, угол кручения менее 25 градусов идеально подходит для косозубых передач, чтобы уменьшить тягу.
Рекомендации по проектированию и выбору зубчатых колес
Ниже приведены некоторые важные факторы, которые следует учитывать при проектировании и выборе зубчатых колес.
Условия эксплуатации и окружающей среды
Условия эксплуатации и окружающей среды зубчатых передач имеют решающее значение для их долговечности и производительности.
Рабочие условия включают нагрузку и трение на зубья. С другой стороны, условия окружающей среды включают влажность, температуру и чистоту. Эти два условия влияют на тип редуктора и конструктивные факторы, такие как конструкция, обработка поверхности, смазочные материалы и метод смазки.
Ограничения по размерам
Размерные ограничения ограничивают пространство, занимаемое зубчатыми колесами. Например, шестерни должны быть в центре между валами. Однако бывают случаи, когда они немного дальше от центра, чтобы лучше соответствовать системе передач. В таких случаях профиль зубов изменяется. Использование специального оборудования и конструкций, которые лучше всего подходят для пространства, является еще одним эффективным способом управления размерными ограничениями.
Требования к трансмиссии
Механические передачи часто передают движение и крутящий момент внутри компонентов машины. Однако, в зависимости от дизайна и конструкции, они могут изменять направление движения и увеличивать скорость или выходной крутящий момент.
При проектировании зубчатых передач необходимо учитывать технические характеристики и требования к применению: изменение направления или увеличение скорости или крутящего момента. Они могут влиять на тип шестерни, конструкцию и конфигурацию.
Стандарты проектирования
Шестерни имеют различные спецификации, но не имеют общего отраслевого стандарта. Часто конструкции зубчатых колес соответствуют либо стандарту производителя, либо проектным спецификациям машины или системы. Однако несколько стран создали стандарт для своих отраслей. Например, в Соединенных Штатах шестерни сгруппированы Американской ассоциацией производителей зубчатых колес (AGMA). В Японии и Германии тоже есть такие ассоциации.
Затраты
Стоимость является важным фактором, особенно при работе с нестандартными шестернями. Материалы конструкции, конструкция, отделка поверхности, требования к точности и смазке влияют на стоимость. Хотя необходимо использовать шестерни, соответствующие всем спецификациям, необходимо учитывать стоимость.
Итак, если стандартные шестерни соответствуют стандартам, лучше использовать их, так как индивидуальные шестерни повлекут за собой другие расходы.
Как производить зубчатые колеса
Зубчатые колеса производятся с использованием нескольких технологических процессов. Среди них:
- Ковка
- Экструзия и холодное волочение
- Порошковая металлургия
- Вырубка
- Обработка зубчатых колес
Механическая обработка часто выполняется для придания зубчатым колесам окончательной формы и размеров. После изготовления зубчатых колес можно применить обработку поверхности, такую как шлифование и хонингование, для улучшения общих характеристик зубчатого колеса.
RapidDirect – Услуги по механической обработке зубчатых колес
Читая эту статью, вы, должно быть, накопили обширные знания о зубчатых колесах, требованиях к их спецификациям и их применении. Теперь у вас есть представление о типах шестерен, которые вам нужны для вашей машины.
Однако вы можете не знать, как это сделать. В этом случае свяжитесь с RapidDirect для получения дополнительной информации о зубчатых колесах и наших услугах по механической обработке.
Мы предлагаем полный комплекс услуг по механической обработке зуборезных операций. Мы работаем с доступными материалами, рекомендованными для удовлетворения ваших индивидуальных требований к снаряжению. Кроме того, мы можем похвастаться высококвалифицированными машинистами. Таким образом, наши услуги по механической обработке гарантируют единообразие и точность всех работ, чтобы обеспечить высочайшее качество продукции.
Мы предоставляем онлайн-платформу котировок, где вы мгновенно получаете котировку после загрузки файлов САПР. Кроме того, вы можете выбрать различные материалы и варианты отделки поверхности для ваших деталей по конкурентоспособным ценам. Более того, вы можете отслеживать свой заказ на этой платформе и просматривать весь процесс производства вашей детали. Мы предлагаем скидку до 30 процентов.
Получите быстрое предложение по моей зубообработке!
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между шестерней и звездочкой?
а. Шестерни и звездочки похожи, оба механических устройства содержат зубья, которые способствуют передаче мощности. Однако ниже приведены некоторые ключевые различия между ними.
б. Зубья шестерни сцепляются, а ракеты сцепляются с цепью велосипеда или гусеницами военных танков.
с. Шестерни могут передавать крутящий момент в параллельной, перпендикулярной и других конфигурациях, тогда как ракеты работают только вдоль параллельной оси.
д. Зубчатые колеса лучше подходят для передачи на короткие расстояния, а звездочка и цепь — на большие расстояния.
эл. Шестерни передают крутящий момент в противоположных направлениях. Однако с ракетами дело обстоит наоборот.
В чем разница между шестернями и шестернями?
Там, где две шестерни сцеплены вместе, шестерня меньше.
Шестерня часто выступает в качестве ведущей, а шестерня — ведомой. Существует понижающий привод, когда шестерня является ведущей шестерней, что приводит к снижению выходной скорости, но увеличению крутящего момента.
Какие шестерни самые лучшие?
Различные типы зубчатых колес лучше всего подходят для различных функций в зависимости от требований спецификации и необходимости. Тем не менее, цилиндрические зубчатые колеса остаются наиболее широко используемыми зубчатыми колесами. Они достигают высокой точности и относительно просты в изготовлении.
Шестерни
Что такое шестерни
Шестерни — это механизмы, которые зацепляются друг с другом посредством зубьев и используются для передачи вращательного движения от одного вала к другому. Шестерни определяются двумя важными параметрами: радиусом и количеством зубьев. Обычно они монтируются или соединяются с другими частями через вал или основание.
Радиус: Радиус зубчатого колеса определяется по-разному в зависимости от конкретного участка обсуждаемого зубчатого колеса. Однако двумя наиболее важными измерениями являются радиус корня и радиус придатка. Радиус впадины — это расстояние от центра шестерни до основания зубьев, а дополнительный радиус (также называемый радиусом «тангажа») — это расстояние от центра шестерни до внешней стороны зубьев.
Зубья: зубья — это часть шестерни, которая соприкасается с другой шестерней. Чтобы две шестерни вошли в зацепление, шаг должен быть одинаковым для всех сопряженных пар. Шаг зубчатого колеса — это расстояние между эквивалентными точками соседних зубьев. Когда зубья шестерен входят в зацепление правильно, они предотвращают проскальзывание и могут демонстрировать КПД до 98%.
Свяжитесь с нами
Закрыть
Как работают шестерни
Шестерни могут служить эффективным средством для изменения направления движения, изменения скорости вращения или изменения оси, по которой происходит вращательное движение.
Размеры шестерен обычно зависят от желаемого передаточного числа и вала, на котором будут сопрягаться шестерни.
Любые две шестерни, соприкасающиеся друг с другом, естественным образом создают равную и противоположную силу в другой шестерне. Например, когда меньшая шестерня, изображенная ниже, движется по часовой стрелке, большая шестерня, естественно, будет двигаться против часовой стрелки. Любой вал, прикрепленный к соответствующей шестерне, будет вращаться в направлении шестерни, к которой он прикреплен.
Скорость вращения регулируется с помощью «передаточного числа». Передаточное отношение — это отношение радиуса ведущей или «входной» шестерни (той, которая обеспечивает взаимодействие между двумя шестернями) к радиусу «выходной» шестерни. Его также можно определить как отношение количества зубьев на входной шестерне к количеству зубьев на выходной шестерне. Чем больше передаточное отношение, тем больше будет замедляться выходное вращение. Чем меньше передаточное отношение, тем больше будет увеличиваться угловая скорость выходного вращения.
Передаточные отношения дальше от «1» означают, что несоответствие между размерами шестерен будет больше. Подробнее о передаточных числах читайте ниже.
При обсуждении пары шестерен меньшая шестерня считается шестерней, а большая — «шестерней». Когда две или более шестерни соединены вместе, это считается зубчатой передачей. Шестерня, вращаемая двигателем, называется «ведущей» шестерней, в то время как последняя шестерня, часто выходная шестерня, в системе называется «ведомой» шестерней. Любые дополнительные шестерни в трансмиссии являются «холостыми» шестернями.
Возможно, наиболее распространенной передачей для изменения оси вращения является коническая передача (см. ниже). Коническая шестерня обычно используется в дифференциалах транспортных средств для вращения движения, обеспечиваемого двигателем 9.0 градусов, чтобы колеса двигались вдоль их правильной оси.
Типы зубчатых колес
Цилиндрическое зубчатое колесо
Цилиндрическое зубчатое колесо Наиболее распространенным типом зубчатого колеса является цилиндрическое зубчатое колесо.
Цилиндрические шестерни имеют зубья, выступающие наружу по периметру шестерни. Они установлены на параллельных осях и могут использоваться для создания широкого диапазона передаточных чисел. Одним из недостатков этого механизма является то, что столкновения между каждым зубом вызывают потенциально неприятный шум, поскольку каждый зуб сразу входит в зацепление.
Косозубые шестерни
Косозубые шестерни: Для снижения шума от прямозубых шестерен можно использовать косозубые шестерни. Зубья косозубых шестерен нарезаны под углом к торцу шестерни так, что зацепление зуба начинается с одного конца и постепенно переходит на остальную часть зуба по мере вращения шестерни. Такая конструкция приводит к снижению шума и делает систему в целом более плавной. Винтовой рисунок шестерен создает осевую нагрузку, так как зубья шестерен входят в контакт друг с другом под углом, не перпендикулярным оси вала. Подшипники часто включаются в механизмы с косозубыми передачами, чтобы выдерживать эту осевую нагрузку.
Конические шестерни
Конические шестерни: Конические шестерни могут использоваться в механизмах для изменения оси вращения. Хотя они могут быть предназначены для работы под другими углами, чаще всего они используются для изменения оси вращения на 90 градусов. Подобно цилиндрическим зубчатым колесам, конические зубчатые колеса также могут иметь прямые или косозубые зубья. Кроме того, можно использовать гипоидные конические передачи, когда оси входного и выходного валов не пересекаются.
Червячные передачи
Червячные передачи: В механизмах, где необходимы большие передаточные числа, можно использовать червячные передачи для достижения передаточного числа более 300:1, если это необходимо. Червячные передачи также обладают естественной функцией блокировки, заключающейся в том, что червяк может легко провернуть шестерню, но шестерня не может провернуть червяк из-за малого угла наклона червяка, вызывающего высокое трение между шестернями. Эти механизмы также изменяют ось вращения на 90 градусов, но иначе, чем конические шестерни.
В отличие от других зубчатых колес, у которых зубья нарезаны параллельно, зубья червячного колеса нарезаны почти перпендикулярно оси вращения вала при сопряжении с более традиционным профилем зубчатого колеса.
Реечные шестерни
Реечные шестерни: Реечные шестерни используются для преобразования вращения в линейное движение. Круглая шестерня или шестерня входит в зацепление со рейкой, и вращение шестерни заставляет рейку перемещаться. Рулевой механизм в автомобилях использует реечную систему. Когда шестерня вращается, она заставляет рейку двигаться линейно. Поскольку длина стойки не бесконечна, эти механизмы не используются в приложениях с непрерывным вращением.
Планетарные шестерни
Планетарные шестерни: планетарные шестерни могут быть самым интересным механизмом в мире шестерен. Эти механизмы состоят из трех основных компонентов: солнечной шестерни, планетарной шестерни и водила, а также зубчатого венца. Каждый из этих компонентов может служить входом, выходом или может оставаться неподвижным.
