Как Работят Gears

{h1}

Скоростите са основна част от почти всеки механичен обект - ако има мотор, двигател или пружина, вероятно има предавки! Научете десетки увлекателни факти за предавките!

При всяко предаване съотношението се определя от разстоянията от центъра на предавката до точката на допир. Например, в устройство с две предавки, ако една предавка е два пъти по-голяма от диаметъра на другата, съотношението би било 2: 1.

Един от най-примитивните видове предавки, които бихме могли да разгледаме, би било колело с дървени колчета, стърчащи от него.

Проблемът при този тип предавки е, че разстоянието от центъра на всяка предавка до точката на контакт се променя с въртенето на зъбните колела. Това означава, че скоростта на предавката се променя с завъртането на предавката, което означава, че изходната скорост също се променя. Ако сте използвали подобна предавка в колата си, би било невъзможно да поддържате постоянна скорост - ще ускорявате и забавяте непрекъснато.

Много съвременни зъбни колела използват специален зъбен профил, наречен an заплетен, Този профил има много важното свойство да поддържа постоянно съотношение на скоростта между двете предавки. Подобно на колелото за забиване отгоре, контактната точка се движи; но формата на зъба на зъбчатата предавка компенсира това движение. Вижте този раздел за подробности.

Сега нека разгледаме някои от различните видове предавки.

Spur Gears

Как работят Gears: предавка


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 2. Шестерни

Задвижващи предавки са най-често срещаният тип предавки. Те имат прави зъби и са монтирани на успоредни валове. Понякога много зъбни предавки се използват наведнъж, за да създадат много големи редукции на предавките.

Задвижващите зъбни колела се използват в много устройства, които можете да видите навсякъде в WordsSideKick.com, като електрическата отвертка, танцуващото чудовище, осцилиращата спринклера, будилника за прозорци, пералнята и сушилнята за дрехи. Но няма да намерите много в колата си.

Това е така, защото предавката на шпора може да бъде наистина силна. Всеки път, когато зъб на зъбно колело захване зъб на другата предавка, зъбите се сблъскват и това въздействие вдига шум. Освен това увеличава стреса върху зъбите на зъбните колела.

За да намалите шума и стреса в предавките, повечето от предавките в колата ви са спирален.

Спирални зъбни колела

Как работят Gears: gears


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 3. Спирални зъбни колела

Зъбите на спирални предавки се режат под ъгъл спрямо лицето на зъбното колело. Когато два зъба на спирална зъбна система се захванат, контактът започва в единия край на зъба и постепенно се разпространява с въртене на зъбните колела, докато двата зъба са в пълно зацепване.

Тази постепенна ангажираност кара спиралните зъбни колела да работят много по-плавно и тихо, отколкото шпорните зъбни колела. Поради тази причина спиралните предавки се използват в почти всички автомобилни трансмисии.

Поради ъгъла на зъбите на спиралните зъбни колела, те създават тягово натоварване на зъбното колело, когато мрежат. Устройствата, които използват спирални зъбни колела, имат лагери, които могат да поддържат това тягово натоварване.

Едно интересно при спиралните зъбни колела е, че ако ъглите на зъбите на зъбните колела са правилни, те могат да бъдат монтирани на перпендикулярни валове, като се регулира ъгълът на въртене с 90 градуса.

Как работят Gears: работят


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 4. Пресечени спирални зъбни колела

Скосени зъбни колела

Скосени зъбни колела са полезни, когато посоката на въртене на вала трябва да бъде променена. Обикновено се монтират на валове, които са на разстояние 90 градуса, но могат да бъдат проектирани да работят и под други ъгли.

Зъбите на скосени зъбни колела могат да бъдат направо, спирала или хипоиден, Правите зъбни зъбни колела в действителност имат същия проблем като правите зъбни зъби с права шпилка - тъй като всеки зъб се захваща, той засяга съответния зъб наведнъж.

Как работят Gears: gears


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 5. Скосени зъбни колела

Точно както при шпорните зъбни колела, решението на този проблем е да извиете зъбите на зъбните колела. Тези спираловидни зъби се захващат точно като спирални зъби: контактът започва в единия край на зъбното колело и прогресивно се разпространява по целия зъб.

Как работят Gears: предавка


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 6. Спирални зъбни зъбни колела

При прави и спирални зъбни зъбни колела валовете трябва да са перпендикулярни един на друг, но те също трябва да са в една и съща равнина. Ако удължите двата вала между зъбните колела, те ще се пресичат. Най- хипоидна предавка, от друга страна, може да се захваща с осите в различни равнини.

Как работят Gears: предавка


Фигура 7. Хипоидни скосени зъбни колела в автомобилен диференциал

Тази функция се използва в много автомобилни разлики. Предаването на пръстена на диференциала и зъбното колело на входа са ипоидни. Това позволява входното зъбно колело да се монтира по-ниско от оста на пръстеновидното колело. Фигура 7 показва входното зъбно колело, захващащо зъбното колело на диференциала. Тъй като задвижващият вал на автомобила е свързан към входния зъбен зъб, това също понижава задвижващия вал. Това означава, че задвижващият вал не нахлува толкова много в купето на колата, което прави повече място за хора и товари.

Червячни предавки

Как работят Gears: зъбни колела


С любезното съдействие Emerson Power Transmission Corp.
Фигура 8. Червячна предавка

Червячни предавки се използват, когато са необходими големи редукции на предавките. Обикновено за червячните предавки има намаления от 20: 1 и дори до 300: 1 или повече.

Много червячни зъбни колела имат интересно свойство, което никой друг комплект предавки няма: червейът може лесно да завърти предавката, но предавката не може да завърти червея. Това е така, защото ъгълът върху червея е толкова плитък, че когато зъбното колело се опитва да го завърти, триенето между зъбното колело и червея държи червея на място.

Тази функция е полезна за машини като конвейерни системи, при които заключващата функция може да действа като спирачка за конвейера, когато моторът не се върти. Друго много интересно използване на червячни предавки е в диференциала Torsen, който се използва при някои високопроизводителни автомобили и камиони.

Редуктори и зъбни колела

Как работят Gears: предавка


Фигура 9. зъбни зъбни колела и зъбни колела от домакински мащаб

Зъбни зъбни колела и зъбни колела се използват за преобразуване на въртенето в линейно движение. Перфектен пример за това е кормилната система на много автомобили. Воланът върти предавка, която захваща багажника. Докато предавката се завърти, тя плъзга багажника или вдясно, или вляво, в зависимост от това по кой начин завъртите колелото.

Релсовите зъбни колела и зъбни колела също се използват в някои везни, за да завъртите циферблата, който показва теглото ви.

Планетарни съоръжения и скорости

Всяка планетарна предавка има три основни компонента:

  • Най- слънчева екипировка
  • Най- планетни предавки и планетата носител
  • Най- пръстен

Всеки от тези три компонента може да бъде вход, изход или може да се държи неподвижно. Изборът на кое парче играе коя роля определя скоростта на предавката на предавката. Нека да разгледаме една планетарна предавка.

Един от планетарните предавки от нашата трансмисия има пръстеновидни зъбни колела със 72 зъба и слънчева предавка с 30 зъба. От тази скоростна кутия можем да извлечем много различни предавателни съотношения.

ВходпродукцияСтационаренизчислениеСъотношение на скоростната кутия
АСлънце (С)Планетен носител (° С)Пръстен (R)1 + R / S3.4:1
BПланетен носител (° С)Пръстен (R)Слънце (С)1 / (1 + S / R)0.71:1
° ССлънце (С)Пръстен (R)Планетен носител (° С)-R / S-2.4:1

Също така, ако заключите всички два от трите компонента заедно, ще заключите цялото устройство при намаляване на предавката 1: 1. Забележете, че първото предавателно число, изброено по-горе, е намаление - изходната скорост е по-бавна от скоростта на входа. Вторият е ан карам прекалено силно и бързо - изходната скорост е по-бърза от скоростта на входа. Последното отново е намаление, но посоката на изхода е обърната. Има няколко други съотношения, които могат да се измъкнат от този планетарен комплект зъбни колела, но това са тези, които са от значение за нашата автоматична трансмисия. Можете да ги изпробвате в анимацията по-долу:

Анимация на различните предавки, свързани с автоматичните трансмисии. Кликнете върху бутоните вляво в таблицата по-горе.

Така този един набор от предавки може да произведе всички тези различни скорости на предавката, без да се налага да задействате или изключвате други предавки. С два от тези предавки подред можем да получим четирите предавки напред и една задна предавка, от която нашите трансмисии се нуждаят. Ще поставим двата комплекта предавки заедно в следващия раздел.

Подробности за профилите за включени предавки


Фигура 10. Анимация на еволвентен механизъм

Върху невоен профил зъб на зъбно колело, контактната точка започва по-близо до една предавка и когато предавката се върти, контактната точка се отдалечава от тази предавка и към другата. Ако следвате точката за контакт, тя би описала права линия, която започва близо до една предавка и завършва близо до другата. Това означава, че радиусът на контактната точка става по-голям с зацепването на зъбите.

Най- диаметър на стъпката е ефективният диаметър на контакта. Тъй като диаметърът на контакта не е постоянен, диаметърът на стъпката е наистина средното разстояние на контакт. Тъй като зъбите първо започват да се захващат, зъбът на горната предавка контактува с долния зъб на зъбното колело вътре в диаметъра на стъпката. Но забележете, че частта от зъба на най-горната предавка, която контактува с зъба на долната предавка, е много мършава в този момент. Когато зъбните колела се завъртят, контактната точка се плъзга нагоре към по-дебелата част на зъба на горната предавка. Това избутва горната предавка напред, така че компенсира малко по-малкия диаметър на контакта. Докато зъбите продължават да се въртят, контактната точка се отдалечава още повече, излизайки извън диаметъра на стъпката - но профилът на долния зъб компенсира това движение. Контактната точка започва да се плъзга върху кльощавата част на долния зъб, изваждайки малко скорост от горната предавка, за да компенсира увеличения диаметър на контакта. Крайният резултат е, че въпреки че диаметърът на контактната точка се променя непрекъснато, скоростта остава същата. Така че зъбът на зъбния зъб на еволюционния профил произвежда a постоянно съотношение на скоростта на въртене.

Свързани статии WordsSideKick.com

  • Тест за предавка
  • Часовниците с махало на H-Ow работят
  • Как работи танцуващото чудовище
  • Как работят велосипедите
  • Как работи осцилиращ спринклер
  • Как работи диференциала
  • Как работят ръчните трансмисии
Още страхотни връзки
  • Gears: Въведение
  • Как работят зъбните колела на Овен
  • Скорости: Пример за епицикличен влак
  • Наука за колоездене: задвижвания и предавки
  • Как работят различните предавки


Видео Добавка: ЭТИ ЧАСЫ УМНЕЕ ТЕБЯ! ✔ Обзор Samsung Galaxy Gear S3!.




Изследване


Сащ Са Готови Да Залагат 60 Милиона Долара За 3D Печат
Сащ Са Готови Да Залагат 60 Милиона Долара За 3D Печат

Какво Е Син Шум?
Какво Е Син Шум?

Наука Новини


Открити Са Останки От Изчезнали Вълнени Носорози На Възраст 10 000 Години
Открити Са Останки От Изчезнали Вълнени Носорози На Възраст 10 000 Години

8 Неща, Които Трябва Да Знаете За Mers
8 Неща, Които Трябва Да Знаете За Mers

Как Работят Наемниците
Как Работят Наемниците

Лазерно Премахване На Татуировки Може Да Се Бори С Белези От Акне
Лазерно Премахване На Татуировки Може Да Се Бори С Белези От Акне

Направо Извън Sci-Fi: Hoverbike 'Surfs' През Въздуха В Тест
Направо Извън Sci-Fi: Hoverbike 'Surfs' През Въздуха В Тест


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com