Разное

Что называется передаточным числом: Что такое передаточное число? — Автоцентр.ua

Содержание

Что такое передаточное число? — Автоцентр.ua

Что такое передаточное число КПП и главной передачи?

Что такое передаточное число КПП и главной передачи?

Сергей Крововяз, г. Кировоград

Передаточное число – это не что иное как отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей (КПП или редуктора). На практике это выглядит следующим образом. Если одна (ведомая) шестерня имеет 60 зубьев, а другая (ведущая) – 30, то передаточное число данной пары равно 2 (60:30).

Передаточное число – одна из основных характеристик зубчатых передач, которые обеспечивают передачу крутящего момента от двигателя на привод какого-либо другого устройства (узла). При этом данный механизм позволяет увеличивать или уменьшать величину передаваемого момента. Например, изменяя число зубцов на обеих шестернях, можно увеличивать или уменьшать передаваемый от двигателя к «потребителю» крутящий момент. В обычных автомобилях момент, передаваемый от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам через КПП (кроме 4-й, 5-й и 6-й передач) и редуктор ведущего моста, увеличивается. Во многих внедорожниках величину передаваемого момента дополнительно изменяет раздаточная коробка с пониженным рядом передач.

Величина передаточного числа в КПП и редукторе влияет на такие характеристики как разгонная динамика и максимальная скорость автомобиля. Применительно к ступеням КПП с разными передаточными числами это выглядит так: чем больше данное число, тем «короче» и «тяговитее» передача, то есть мотор при разгоне быстрее раскручивается до максимальных оборотов, а машина интенсивнее ускоряется. Правда, при этом снижается максимальная скорость на данной передаче. Следовательно, возникает необходимость в более частом переключении.

На разгонную динамику в такой же степени влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем оно выше, тем автомобиль динамичнее, лучше тянет на всех передачах, но максимальная скорость при этом ниже. Уменьшая передаточное число, повышают максимальную скорость (если у двигателя есть так называемый запас мощности), но проигрывают в разгонной динамике авто. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 вместо 3,9 делает ВАЗ-2107 болеединамичным, но менее скоростным.

Стоит отметить, что передаточные числа трансмиссии подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы, а если автомобиль тюнингуют, учитываются еще и пожелания автовладельца.

Подготовили Юрий Дацык, Сергей Иванов
Фото фирм-производителей

Передаточное число: расчет, формула, определение

Любое подвижное соединение, передающее усилие и меняющее направление движения, имеет свои технические характеристики. Основным критерием, определяющим изменение угловой скорости и направления движения, является передаточное число. С ним неразрывно связано изменение силы – передаточное отношение. Оно вычисляется для каждой передачи: ременной, цепной, зубчатой при проектировании механизмов и машин.

Перед тем как узнать передаточное число, надо посчитать количество зубьев на шестернях. Затем разделить их количество на ведомом колесе на аналогичный показатель ведущей шестерни. Число больше 1 означает повышающую передачу, увеличивающую количество оборотов, скорость. Если меньше 1, то передача понижающая, увеличивающая мощность, силу воздействия.

Общее определение

Наглядный пример изменения числа оборотов проще всего наблюдать на простом велосипеде. Человек медленно крутит педали. Колесо вращается значительно быстрее. Изменение количества оборотов происходит за счет 2 звездочек, соединенных в цепь. Когда большая, вращающаяся вместе с педалями, делает один оборот, маленькая, стоящая на задней ступице, прокручивается несколько раз.

Передачи с крутящим моментом

В механизмах используют несколько видов передач, изменяющих крутящий момент. Они имеют свои особенности, положительные качества и недостатки. Наиболее распространенные передачи:

  • ременная;
  • цепная;
  • зубчатая.

Ременная передача самая простая в исполнении. Используется при создании самодельных станков, в станочном оборудование для изменения скорости вращения рабочего узла, в автомобилях.

Ремень натягивается между 2 шкивами и передает вращение от ведущего в ведомому. Производительность низкая, поскольку ремень скользит по гладкой поверхности. Благодаря этому, ременной узел является самым безопасным способом передавать вращение. При перегрузке происходит проскальзывание ремня, и остановка ведомого вала.

Передаваемое количество оборотов зависит от диаметра шкивов и коэффициента сцепления. Направление вращения не меняется.

Переходной конструкцией является ременная зубчатая передача.

На ремне имеются выступы, на шестерне зубчики. Такой тип ремня расположен под капотом автомобиля и связывает звездочки на осях коленвала и карбюратора. При перегрузе ремень рвется, так как это самая дешевая деталь узла.

Цепная состоит из звездочек и цепи с роликами. Передающееся число оборотов, усилие и направление вращения не меняются. Цепные передачи широко применяются в транспортных механизмах, на конвейерах.

Характеристика зубчатой передачи

В зубчатой передаче ведущая и ведомая детали взаимодействуют непосредственно, за счет зацепления зубьев. Основное правило работы такого узла – модули должны быть одинаковыми. В противном случае механизм заклинит. Отсюда следует, что диаметры увеличиваются в прямой зависимости от количества зубьев. Одни значения можно в расчетах заменить другими.

Модуль – размер между одинаковыми точками двух соседних зубьев.

Например, между осями или точками на эвольвенте по средней линии Размер модуля состоит из ширины зуба и промежутка между ними. Измерять модуль лучше в точке пересечения линии основания и оси зубца. Чем меньше радиус, тем сильнее искажается промежуток между зубьями по наружному диаметру, он увеличивается к вершине от номинального размера. Идеальные формы эвольвенты практически могут быть только на рейке. Теоретически на колесе с максимально бесконечным радиусом.

Деталь с меньшим количеством зубьев называют шестерней. Обычно она ведущая, передает крутящий момент от двигателя.

Зубчатое колесо имеет больший диаметр и в паре ведомое. Оно соединено с рабочим узлом. Например, передает вращение с необходимой скоростью на колеса автомобиля, шпиндель станка.

Обычно посредством зубчатой передачи уменьшается количество оборотов и увеличивается мощность. Если в паре деталь, имеющая больший диаметр, ведущая, на выходе шестерня имеет большее количество оборотов, вращается быстрее, но мощность механизма падает. Такие передачи называют понижающими.

Зачем нужна паразитка

При взаимодействии шестерни и колеса происходит изменение сразу нескольких величин:

  • количества оборотов;
  • мощности;
  • направление вращения.

Только в планетарных узлах с нарезкой зубьев по внутреннему диаметру венца сохраняется направление вращения. При наружном зацеплении ставится две одинаковые шестерни подряд. Их взаимодействие не меняет ничего, кроме направления движения. В этом случае обе зубчатые детали называются шестернями, колеса нет. Вторая, промежуточная, получила название «паразитка», поскольку в вычислениях не участвует, меняет только знак.

Виды зубчатых соединений

Зубчатое зацепление может иметь различную форму зуба на деталях. Это зависит от исходной нагрузки и расположения осей сопрягаемых деталей. Различают виды зубчатых подвижных соединений:

  • прямозубая;
  • косозубая;
  • шевронная;
  • коническая;
  • винтовая;
  • червячная.

Самое распространенное и простое в исполнении прямозубое зацепление. Наружная поверхность зуба цилиндрическая. Расположение осей шестерни и колеса параллельное. Зуб расположен под прямым углом к торцу детали.

Когда нет возможности увеличить ширину колеса, а надо передать большое усилие, зуб нарезают под углом и за счет этого увеличивают площадь соприкосновения. Расчет передаточного числа при этом не изменяется. Узел становится более компактным и мощным.

Недостаток косозубых зацеплений в дополнительной нагрузки на подшипники. Сила от давления ведущей детали действует перпендикулярно плоскости контакта. Кроме радиального, появляется осевое усилие.

Компенсировать напряжение вдоль оси и еще больше увеличить мощность позволяет шевронное соединение. Колесо и шестерня имеют 2 ряда косых зубьев, направленных в разные стороны. Передающее число рассчитывается аналогично прямозубому зацеплению по соотношению количества зубьев и диаметров. Шевронное зацепление сложное в исполнении. Оно ставится только на механизмах с очень большой нагрузкой.

В конической зубчатой передачи оси расположены под углом. Рабочий элемент нарезается по конической плоскости. Передаточное число таких пар может равняться 1, когда надо только изменить плоскость действия силы. Для увеличения мощности нарезается полукруглый зуб. Передающееся количество оборотов считается только по зубу, диаметр в основном используется при расчетах габаритов узла.

Винтовая передача имеет зуб, нарезанный под углом 45⁰. Это позволяет располагать оси рабочих элементов перпендикулярно в разных плоскостях.

У червячной передачи нет шестерни, ее заменяет червяк. Оси деталей не пересекаются. Они расположены перпендикулярно в пространстве, но разных плоскостях. Передаточное число пары определяется количеством заходов резьбы на червяке.

Кроме перечисленных производят и другие виды передач, но они встречаются крайне редко и к стандартным не относятся.

Многоступенчатые редукторы

Как подобрать нужное передаточное число. Двигатель обычно выдает несколько тысяч оборотов в минуту. На выходе – колесах автомобиля и шпинделе станка, такая скорость вращения приведет к аварии. Мощности исполняющего механизма не хватит, чтобы рабочий инструмент мог резать металл, а колеса сдвинули автомобиль. Одна пара зубчатого зацепления не сможет обеспечить требуемое понижение или ведомая деталь  должна иметь огромные размеры.

Создается многоступенчатый узел с несколькими парами зацеплений. Передаточное число редуктора считается как произведение чисел каждой пары.

Uр = U1×U2 × … ×Un;

Где:

Uр – передаточное число редуктора;

U1,2,n – каждой из пар.

Перед тем как подобрать передаточное число редуктора, надо определиться с количеством пар, направлением вращения выходного вала, и делать расчет в обратном порядке, исходя из максимально допустимых габаритов колес.

В многоступенчатом редукторе все зубчатые детали, находящиеся между ведущей шестерней на входе в редуктор и ведомым зубчатым венцом на выходном валу, называются промежуточными. Каждая отдельная пара имеет свое передающееся число, шестерню и колесо.

Редуктор и коробка скоростей

Любая коробка скоростей с зубчатым зацеплением является редуктором, но обратное утверждение неверно.

Коробка скоростей представляет собой редуктор с подвижным валом, на котором расположены шестерни разного размера. Смещаясь вдоль оси, он включает в работу то одну, то другую пару деталей. Изменение происходит за счет поочередного соединения различных шестерен и колес. Они отличаются диаметром и передающимся количеством оборотов. Это дает возможность изменять не только скорость, но и мощность.

Трансмиссия автомобиля

В машине поступательное движение поршня преобразуется во вращательное коленвала. Трансмиссия представляет собой сложный механизм с большим количеством различных узлов, взаимодействующих между собой. Ее назначение — передать вращение от двигателя на колеса и регулировка количества оборотов – скорости и мощности автомобиля.

В состав трансмиссии входит несколько редукторов. Это, прежде всего:

  • коробка передач – скоростей;
  • дифференциал.

Коробка передач в кинематической схеме стоит сразу за коленвалом, изменяет скорость и направление вращения.

Посредством переключения – перемещения вала, шестерни на валу соединяются поочередно с разными колесами. При включении задней скорости, через паразитку меняется направление вращения, автомобиль в результате движется назад.

Дифференциал представляет собой конический редуктор с двумя выходными валами, расположенными в одной оси напротив друг друга. Они смотрят в разные стороны. Передаточное число редуктора – дифференциала небольшое, в пределах 2 единиц. Он меняет положение оси вращения и направление. Благодаря расположению конических зубчатых колес напротив друг друга, при зацеплении с одной шестерней они крутятся в одном направлении относительно положения оси автомобиля, и передают вращательный момент непосредственно на колеса. Дифференциал изменяет скорость и направление вращения ведомых коничек, а за ними и колес.

Как рассчитать передаточное число

Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.

Расчет без учета сопротивления

В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.

u12 = ± Z2/Zи u21 = ± Z1/Z2,

Где u12 – передаточное число шестерни и колеса;

Z2 и Z1 – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.

Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».

При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.

Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.

Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:

u16 = u12×u23×u45×u56 = z2/z1×z3/z2×z5/z4×z6/z5 = z3/z1×z6/z4

Способ расчета передаточного числа позволяет спроектировать редуктор с заранее заданными выходными значениями количества оборотов и теоретически найти передаточное отношение.

Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.

КПД зубчатой передачи

Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:

  • трение соприкасаемых поверхностей;
  • изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
  • потери на шпонках и шлицах;
  • трение в подшипниках.

Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.

Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.

При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы  узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.

Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.

Передаточное отношение зубчатой передачи

Значение передаточного числа зубчатой передачи совпадает передаточным отношением. Величина угловой скорости и момента силы изменяется пропорционально диаметру, и соответственно количеству зубьев, но имеет обратное значение.

Чем больше количество зубьев, тем меньше угловая скорость и сила воздействия – мощность.

При схематическом изображении величины силы и перемещения шестерню и колесо можно представить в виде рычага с опорой в точке контакта зубьев и сторонами, равными диаметрам сопрягаемых деталей. При смещении на 1 зубец их крайние точки проходят одинаковое расстояние. Но угол поворота и крутящий момент на каждой детали разный.

Например, шестерня с 10 зубьями проворачивается на 36°. Одновременно с ней деталь с 30 зубцами смещается на 12°. Угловая скорость детали с меньшим диаметром значительно больше, в 3 раза. Одновременно и путь, который проходит точка на наружном диаметре имеет обратно пропорциональное отношение. На шестерне перемещение наружного диаметра меньше. Момент силы увеличивается обратно пропорционально соотношению перемещения.

Крутящий момент увеличивается вместе с радиусом детали. Он прямо пропорционален размеру плеча воздействия – длине воображаемого рычага.

Передаточное отношение показывает, насколько изменился момент силы при передаче его через зубчатое зацепление. Цифровое значение совпадает с переданным числом оборотов.

Передаточное отношение редуктора вычисляется по формуле:

U12 = ±ω12=±n1/n2

где U12 – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

ω1 и ω2 – угловые скорости ведущего и ведомого элемента соединения;

n1 и n2 – частота вращения.

Отношение угловых скоростей можно считать через число зубьев. При этом направление вращения не учитывается и все цифры с положительным знаком.

Зубчатая передача имеет самый высокий КПД и наименьшую защиту от перегруза – ломается элемент приложения силы, приходится делать новую дорогостоящую деталь со сложной технологией изготовления.

Передаточное число редуктора: определение, типы редукторов, вычисление

Передаточное число редуктора – словосочетание, которое мало кого волнует до определенного момента. Большинство автовладельцев редко интересуются, какие же передаточные числа в их автомобиле и не понимают, что это такое и зачем нужна эта информация. Но нужно понимать, чем лучше автовладелец знает своей автомобиль и правильно им пользуется, тем дольше и стабильнее отслужит железный конь.

Автомобилисты задаются вопросом, как узнать передаточное число редуктора, когда возникают проблемы с ним. Такая информация нужна в нескольких случаях:

  • когда нужно полностью поменять дефектный узел или заменить определенную деталь;
  • при замене узла на модель, отличающуюся от стандартного, что очень важно для понимания того, как поведет себя автомобиль после замены.

Существуют определенные советы, соблюдая которые можно самостоятельно разобраться в работе и строении редуктора и правильно вычислить его параметры.

Общее определение

Редуктор, как конструкционный элемент, применяется в множестве механизмов. Это технический узел, необходимый для коррекции скорости вращения при передаче движения. Изобретение и распространение редукторов произошло во время развития двигателей разного типа. Это объясняется тем, что появилась необходимость превращать высокую оборотную скорость в усилие крутящего момента, или же наоборот. Для различных целей существует множество разновидностей редукторов, выбор которых играет важнейшую роль для нормального функционирования механизмов.

Передаточное число – это основной параметр, который характеризует различные модели редукторов. Оно зависит от типа, параметров и ступеней шестерен.

Передаточное отношение редуктора обозначается мультипликатором, который свидетельствует о типе механизма: понижающий он, или понижающий. Понижающие передаточные редукторы имеют мультипликатор больше 1, редуктор с передаточным числом менее 1 называется повышающим.

В автомобилях редуктора используются для перенаправления силового импульса на колеса с коробки передач, причем всегда скорость вращения снижается. Передаточное число — показатель того, во сколько раз скорость уменьшится. Если передаточное число равняется 4 — это означает, что крутящий момент, передающийся с редуктора на ось, в 4 раза меньше, чем скорость вращения трансмиссии.

Обычно такой механизм устанавливается на ведущую ось, если автомобиль является полноприводным, то устанавливаются два, по одному на каждую ось.

Редуктор не обязательно должен строго соответствовать установленным заводским параметрам, в некоторых случаях при поломке можно заменить на новый узел с меньшим или большим передаточным числом. Как проверить, какой механизм подойдет? Обычно можно делать замену на модели, в которых номинальное передаточное число отличаются не более чем на 0,5 в большую или меньшую сторону. Если взять, к примеру, редукторы автомобилей ВАЗ, есть возможность устанавливать 4 модели. Соответственно скорость работы редуктора уменьшается при увеличении передаточного числа.

Поэтому скорость автомобиля напрямую зависит от скорости работы редуктора, и с помощью замены этого узла можно сделать свой автомобиль более шустрым, например, поставив узел с передаточным числом 20.

Если автомобиль используется для грузовых перевозок, езды по пересеченной местности, рекомендуется устанавливать модель с более низким передаточным числом. Это добавит мощности на ось, несмотря на уменьшение скорости.

При замене узла на модель с большим или меньшим числом, стоит позаботиться о правильной работе спидометра. Так как очень часто он начинает показывать некорректные показатели. Нужно либо заменить тросик, при серьезном сбое, либо просто отрегулировать спидометр.

Что удивительно, при замене редуктора, снять старый и установить новый это самое простое, сложнее всего все правильно отрегулировать и настроить, чтобы общее передаточное число соответствовало необходимым параметрам. Если это не удастся, то даже самый качественный редуктор может быстро выйти из строя.

Способы определения

Существует несколько способов, как определить передаточное число редуктора:

  • теоретический;
  • практический;
  • расчетный.

Первый, наиболее простой, способ – теоретический. Обычно, для того, чтобы узнать необходимую информацию, нужно просто заглянуть в инструкцию автомобиля, где указаны подробные таблицы. Большинство авто содержат такую информацию в Vin-номере, где она зашифрована, но ее легко узнать. Автомобили российского производства обычно имеют стандартный набор типовых моделей редукторов. Это значительно облегчает процесс замены.

Другое дела, когда необходимо заменить только отдельную часть узла. Обычно, когда автомобиль сменил нескольких владельцев, неизвестно сколько раз редуктор заменялся и какая модель установлена в данный момент. Сделать это часто достаточно легко, так как необходимую информацию стараются нанести на места, наиболее удобные для просмотра.

Практический способ определения передаточного числа редуктора более сложный и требует прямого вмешательства в механизм автомобиля. Разберем подробную пошаговую инструкцию:

  1. Первое, что нужно сделать, это узнать какая модель установлена на вашем автомобиле. Существует несколько типов, которые отличаются в зависимости от типа передачи зацепления, бывают зубчатые, цепные, винтовые, гипоидные, волновые и фракционные. Передаточное число в любом случае считается как отношение скорости вращения ведомого и ведущего вала. Если вышеуказанные данные известны, придется прибегнуть к разбору узла.
  2. Нужно отсоединить редуктор от корпуса и сопутствующих узлов и открыть крышку, чтобы иметь обзор конструктивных элементов. С помощью таких манипуляций можно точно узнать, от какого элемента редуктора стоит отталкиваться при расчете.
  3. Затем провести расчет передаточного числа исходя из типа узла. Если передача зубчатая, то провести расчет довольно легко, в таком случае расчетный показатель равняется отношению количества зубьев ведомой шестерни к зубьяv ведущей. Нужно просто посчитать указанные параметры.
  4. Если передача ременная, подсчет происходит путем соотношения диаметра ведущего шкива к ведомому, или наоборот. Расчет всегда проводиться от большего числа. При цепной передачи, нужно посчитать количество зубьев ведущей и ведомой звезды, и просчитать соотношение большей к меньшей. При червячной передаче, считается количество заходов на червяке и зубья на червячном колесе, после чего рассчитывается отношение второго полученного числа к первому.

Расчетный способ измерения передаточного числа заднего редуктора заключается в фиксации скорости вращения обоих валов.

Для этого нужно использовать специальный измерительный прибор – тахометр, с помощью которого измеряется скорость вращения приводного вала двигателя и вала, приводящего в движение колеса. Соотношение первого показателя к второму поможет точно определить передаточное число.

Можно делать это проще, посчитав крутящий момент редуктора с помощью вращения колеса. Ведущую ось нужно приподнять на опорах. Фиксируется изначальное положение колеса и ведущего вала, сделать это можно с помощью простых меток. Затем стоит вращать колеса, пока метки не совпадут и подсчитать отдельно количество оборотов вала и колеса. Для этих целей рационально воспользоваться чьей-либо помощью.

После сбора всей необходимой информации нужно поделить число оборотов ведущего вала на количество вращений колеса. Чтобы получить точный результат, нужно внимательно отнестись к каждому этапу процедуры, так как даже малейшая неточность в измерении может критично повлиять на конечный результат.

Типы редукторов

Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.

Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).

Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.

Цилиндрический редуктор

Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.

Червячный редуктор

Имеют довольно простую конструкцию, из-за чего обрели широкую популярность. Одним из плюсов также является низкая стоимость в сравнении с аналогами. Количество ступеней обычно ограничивается одной или двумя. При этом диапазон передаточного числа червячного редуктора может находиться в диапазоне от 5 до 10000, которую можно рассчитать по специальной формуле. Недостатком этого типа является низкий КПД и ограниченные мощности силовых установок, с которыми он работает. Состоит из зубчатого колеса и цилиндрического, реже глобоидного, червяка в виде винта.

Планетарный редуктор

Особый тип, который выгодно отличается от аналогов, имея ряд преимуществ. Благодаря чему получил широкое распространение в тяжелом машиностроении. Конструкция этой модели позволяет добиться высокого передаточного числа при работе с мощнейшими силовыми установками. При этом его размеры могут быть значительно меньшими, чем габариты аналогов. Механизм назван планетарным, из-за специфического расположения конструкционных элементов, к которым относятся: сателлиты, водило, солнечная и кольцевая шестерни.

Передача усилия происходит через вал на солнечную шестерню, которая находится в зацепе со всеми сателлитами. В это время кольцевая шестерня находится в статичном положении. Модель отличается высоким КПД, и работой в диапазоне передаточного числа от 6 до 450.

Выбор типа узла всегда основывается на конструкционных требованиях к механизму, при этом выбором модели должен заниматься квалифицированный конструктор. Первое что нужно определить — какой тип передачи нужен, оптимальный размер механизма, рассчитать осевые нагрузи на валах и температурный режим работы.

От количества ступеней выбранного механизма напрямую зависит передаточное отношение. Одноступенчатые применяются для выполнения простых функций, обычно это червячный тип. Сейчас чаще можно встретить комбинированные типы передач, что позволяет значительно расширить функционал узла.

В качестве входных и выходных валов применяются стандартные прямые валы, изготовлены в форме тел вращения. От их качества напрямую зависит качество работы всего механизма, так как на них действуют множество внешних нагрузок различных типов.

Срок эксплуатации редко зависит от типа и производителя. В первую очередь на это влияет качественный подбор модели, монтаж и эксплуатационное обслуживание.

Очень важно своевременно менять сальники и масло. Постоянные профилактические работы обеспечат стабильную работу и обезопасят от внезапных поломок. Для контроля уровня масла имеется специальное смотровое окно, что позволяет вовремя пополнять необходимый объем.

В целом, самостоятельно рассчитать передаточное число, подобрать подходящую модель и провести замену (ремонт) редуктора не составит труда. Главное соблюдать рекомендации специалистов и технические инструкции, указанные производителем.

Число передаточное — Энциклопедия по машиностроению XXL

Частота вращения 21 Число передаточное 35  [c.282]

По ГОСТ 16530—70 для зубчатых передач вводится еще понятие передаточного числа. Передаточное число — отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни. Например, если ведущим является звено 1, а ведомым звено 2, то передаточное число  [c.259]

Для всех передач, помимо других требований, существенное значение имеют коэффициент полезного действия (к.п.д. передачи) и величина передаточного числа. Передаточное число ременной передачи может достигать десяти, а ее к.п.д. —около 0,95, т. е. около 5 /о энергии теряется при проскальзывании ремня и его колебаниях.  [c.46]


Угол профиля в точке на концентрической окружности зубчатого колеса, проходящей через центр ролика (шарика) Ход зуба (винтовой линии) Число передаточное Число зубьев  
[c.379]

Теребильный аппарат. В силу общих для всех машин требований (наименьший расход энергии и наибольшая надёжность в работе) и специфических условий процесса теребления теребильный аппарат должен а) обеспечивать захват стеблей минимальной длины б) давать ленту с наименьшей растянутостью корней Д в) иметь наименьшее количество вращающихся частей, в том числе передаточных зубчатых колёс г) иметь наименьшее количество изгибов теребильных лент.  [c.139]

Числа передаточные 755 Циклоиды — Построение и уравнения 110—112  [c.1004]

Передаточное число 1 Передаточное число 1 Передаточное число / Передаточное число 1  [c.509]

Задача заключается в определении комплексных значений передаточных функций Wjk, связывающих /-выход с /г-входом при заданных значениях комплексного параметра S и коэффициентов уравнений динамики. Общее число передаточных функций для конвективно-радиационного теплообменника — 24. Для радиационных теплообменников и трубопроводов число передаточных функций снижается соответственно до 12 и 7. При моделировании динамических свойств парогенераторов на ЭВМ используются два способа определения частотных характеристик теплообменников численный и аналитический.  

[c.106]

Введем такое понятие, как характеристическая передаточная функция. Характеристической частотной передаточной функцией будем называть такую передаточную функцию, значения которой лри любой фиксированной частоте со, являются характеристическими числами передаточной матрицы системы.  [c.118]

Передаточное число— см. Число передаточное  [c.363]

В работе [10] на первом этапе синтеза находятся схемы механизмов (коды подсоединения внешних элементов), развертываемые на основе множества схем составных механизмов. Основное требование, которое при этом предъявлялось к ним, — удовлетворение заданному числу передаточных отношений. Однако возможен и другой, более эффективный подход.  

[c.25]

При построении множества всех возможных различных неинвариантных режимов желательно иметь оценку числа передаточных функций (2.27), которые можно получить с помощью рассматриваемого класса механизмов при заданных z и а, если всеми возможными способами выбирать входное и выходное звенья, а также накладывать на скорости вращения  [c.61]


Для получения крутящего момента, различного по величине и необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Передаточные числа коробок передач приведены в табл. 5.  [c.207]

Динамика теплообмена однородных (а также некоторых составных) термоприемников достаточно полно определяется четырьмя передаточными функциями (см. уравнение (4.20)). Для составных (много-элементных) термоприемников число передаточных функций может быть большим.  

[c.68]

Число передаточное 225, 227 Чугун. Определение 135  [c.351]

Передаточные числа редукторов, также как и коэффициент ширины колес и углы наклона зубьев, приняты по ГОСТ 2185—55. Распределение общего передаточного числа между отдельными ступенями оказывает существенное влияние на вес, размеры и конструктивные особенности редукторов. При определенном общем передаточном числе передаточные числа отдельных ступеней назначаются в зависимости от принятых условий (обеспечение наименьшего общего межосевого расстояния или наименьший вес зубчатых колес, или одинаковое погружение зубчатых колес редуктора в масляную ванну).  [c.10]

В передачах различают ведущее и ведомое звенья. Ведущим называется звено, передающее движение, ведомым — звено, получающее движение от ведущего. Движение от ведущего звена к ведомому может передаваться без преобразования (изменения) или с преобразованием передаваемых скоростей и соответствующих им крутящих моментов. Отношение частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого называется передаточным числом, а величина, обратная передаточному числу, — передаточным отношением.  

[c.17]

Наибольшее распространение получили переходные частотные характеристики и функции, в том числе передаточные функции стационарных (т.е. работающих преимущественно в установившемся или квазистационарном режиме) обьектов [43, 62] (см. также 7.4,7.5).  [c.287]

Точность — Расчет 768, 771, 772 — Числа передаточные 412, 413, 420, 421, 433  [c.781]

Числа передаточные 541, 542 Червячные передачи с цилиндрическим  [c.796]

Числа передаточные 522, 525—527 Червячные редукторы — Вентиляторы для обдува 550  [c.796]

I — число передаточных ступеней в трансмиссии автомобиля данной модели  

[c.262]

Частным выражением передаточного отношения является передаточное число. Передаточным числом называют отношение большей угловой скорости к меньшей.  [c.125]

Передаточное число передаточного механизма определяется по формуле (2), грузовой момент на барабане — по формуле (1).  [c.111]

Напряжения контактные 228— Расстояние межосевое 228—Скорость окружная 228 — Число зубьев 227 — Число передаточное 227 — Ширина зуба 228  [c.686]

Число передаточное 242 Ременная передача с зубчатыми ремнями — Давления удельные ка зубья 250  [c.694]

Передаточное число Передаточное число цепной передачи определяют из условия равенства средней скорости на ведущей и ведомой звездочках 21 (0 = отсюда  [c.342]

Чтобы получить еще большее число передаточных отношений, применяют более сложные коробки с большим числом валов. На рис. 57, в показана коробка того же типа, что и предыдущая, но к ней добавлен зубчатый перебор с двумя парами колес  

[c.108]

Число передаточное 84 Чувствительность упругого элемента 158  [c.266]

В отличие от безразмерного значения i (передаточного числа), передаточное отношение Ь имеет размерность длины и определяется геометрическими параметрами того узла привода, который осуществляет преобразование движения.  [c.128]

По принципу действия коробки передач разделяются на бесступенчатые и ступенчатые. Бесступенчатые коробки передач позволяют реализовать в определённом интервале бесконечное число передаточных чисел изменение крутящего момента в них осуществляется непрерывно и автоматически в зависимости от сопротивления пути и от числа оборотов двигателя (гидравлические реобразователи, механические конвертеры). В ступенчатых коробках передаточные числа изменяются либо при помощи механического ривода, либо от специального устройства (электровакуумного, пневматического). Количество передач (ступеней) в этих коробках ограничено в зависимости от числа ступеней различают 3-,4-, 5- и многоступенчатые коробки 1кредач.  

[c.51]


Торможением каждого из оставшихся центральных звень. ев устанавливается соответствующее передаточное отношение. Кроме того, добавлением одной фрикционной муфты может быть дополнительно получена передача. напрямую». Таким образом,общее число ступеней будет равно числу центральных колес, число переключающих тормозов и муфт — числу передаточных отношений. По такой схеме выполняются коробки передач на малую мощность и небольшое число ступеней. На фиг, 88 приведен пример четырехско-po THofi коробки передач, различные передаточные отношения которой включаются тормозами /, II, Р и муфтой IIL 2. Схема с последовательным соединением простых планетарных механизмов, каждый из которых дает два раз-  [c.510]

Сформулируем правило, которое в синтезе шарнирно-стержневых устройств с постоянными передаточными отношениямл должно занять особое место. Шарниры для сочленения звеньев, непосредственно участвующих (или могущих участвовать) в образовании постоянных передаточных отношений, целесообразно размещать на одном общем звене. При этом сложным шарнирам следует отдавать предпочтение перед простыми. Это позволит осуществить наибольшее число передаточных отношений на основе разработанной кинематической схемы.  [c.147]

Рассматриваются вопросы, связанные с устойчивостью многомерных систем автоматического управления (САУ), содержащих перекрестные связи между управляемыми переменными. Сложность исследования устойчивости многомерных СЛУ обусловлена тем, что в общем случае характеристическая матрица системы является полиномной. При исследовании устойчивости многомерных САУ применяется критерий Найквиста. В работе введено новое понятие — характеристическая передаточная функция. Ей соответствует амплитудно-фазовая частотная характеристика, значения которой при любой фиксированной частоте являются характеристическими числами передаточной матрицы системы.  [c.122]

Паяные соединения — см. Соединения паяные Передаточное число — см. Число передаточное Передачи ввитовые 233, 234  [c.346]

Число зубьев шестерни Число зубьев калеса. Передаточное число.. Передаточное число редуктора Масса редуктора, кг,  [c.440]


8.4: Передаточное отношение

Передачи используются не только для передачи мощности, но также для обеспечения возможности настройки механического преимущества для механизма. Как обсуждалось во введении к данному блоку, в некоторых случаях электромотор сам по себе обладает достаточной мощностью для выполнения конкретной задачи, но выходные характеристики электромотора не соответствуют требованиям. Электромотор, который вращается ОЧЕНЬ быстро, но при очень малом крутящем моменте , не подходит для подъема тяжелого груза. В таких случаях возникает необходимость использования передаточного отношения для изменения выходных характеристик и создания баланса крутящего момента и скорости.

Представьте себе велосипед: велосипедист обладает ограниченной мощностью, и хочет обеспечить максимальное использование этой мощности в любой момент времени.

Путем изменения механического преимущества изменяется скорость движения. Мощность представляет собой количество проделанной работы в единицу времени. Чем больше количество работы. тем ниже скорость ее выполнения.

Пример 8.1

В примере 8.1 показано, что если на стороне входа рычаг сместится на 1 метр, на стороне выхода рычаг сместится на 4 метра. Разница пропорциональна соотношению между длинами рычагов.

Длина на выходе / Длина на входе = 8 / 2 = 4

Интересно то, что оба расстояния преодолеваются за одно и то же время. Давайте представим, что смещение рычага на входе на 1 метр происходит за 1 секунду, так что скорость движения на входе составляет 1 метр в секунду. В то же время, на выходе смещение на 4 метра также происходит за 1 секунду, так что скорость движения здесь составляет 8 метров в секунду. Скорость на выходе БОЛЬШЕ скорости на входе за счет соотношения между длинами рычагов.

Пример 8.2

В примере 8.2 представлена та же система, что и в примере 8.1, но теперь на вход действует сила, равная 4 ньютонам. Какова равнодействующая сила на выходе?

Прежде всего, необходимо рассчитать приложенный момент в центре вращения, вызванный входной силой, с помощью формул из Блока 7:

Крутящий момент = Сила х Расстояние от центра гравитации = 4 Н х 2 м = 8 Н-м

Далее, необходимо рассчитать равнодействующую силу на выходе:

Сила = Крутящий момент / Расстояние = 8 Н-м / 8 м = 1 ньютон

Глядя на эти два примера, мы видим, что если система смещается на 1 метр под действием входной силы, равной 4 ньютона, то на выходе она сместится на 4 метра под действием силы, равной 1 ньютон. При меньшей силе рычаг смещается быстрее!

Мы можем видеть, как механическое преимущество (выраженное в форме рычагов) может быть использовано для управления входной силой в целях получения требуемого выхода. Передачи работают по тому же принципу.

Цилиндрическая прямозубая шестерня по сути представляет собой серию рычагов. Чем больше диаметр шестерни, тем длиннее рычаг.

Пример 8.3

Как видно из примера 8.3, результатом крутящего момента, приложенного к первой шестерне, является линейная сила, возникающая на кончиках ее зубьев. Эта же сила воздействует на кончики зубьев шестерни, с которой зацепляется первая шестерня, заставляя вторую вращаться по действием крутящего момента. Диаметры шестерен становятся длиной рычагов, при этом изменение крутящего момента равносильно соотношению диаметров. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, крутящий момент увеличивается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, крутящий момент уменьшается.

Пример 8.4

В примере 8.4, если входная 36-зубая шестерня поворачивается на расстояние одного зуба (d = ширина 1 зуба), это означает, что она поворачивается на 1/36-ю своего полного оборота (а1 = 360 / 36 = 10 градусов). Поворачиваясь, она приводит в движение 60-зубую шестерню, заставляя последнюю смещаться также на 1 зуб. Тем не менее, для 60-зубой шестерни это означает смещение всего лишь на 1/60-ю полного оборота (а2 = 360 / 60 = 6 градусов).

Когда малая шестерня проходит определенное расстояние в заданный интервал времени, большая шестерня при этом проходить меньшее расстояние. Это означает, что большая шестерня вращается медленнее малой. Этот принцип работает в обоих направлениях. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, скорость понижается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, скорость повышается.

Из примеров 8.1 — 8.4 видно, что отношение между размерами двух зацепляющихся между собой шестерен пропорционально изменению крутящего момента и скорости между ними. Это называется передаточным числом.

Как обсуждалось выше, количество зубьев шестерни прямо пропорционально ее диаметру, поэтому для расчета передаточного отношения вместо диаметра можно просто считать зубья.

Передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), поэтому представленная выше пара шестерен может быть описана как 12:60 (или 36 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = зубья ведомой шестерни / зубья ведущей шестерни = 60/36 = 1,67


 

Как обсуждалось выше, передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), так что пара шестерен, представленная выше, может быть выражена как 12:60 (или 12 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 60/12 = 5

Глядя на пример, представленный выше…

Предельный перегрузочный момент второго вала может быть рассчитан по формуле:

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число

Выходной момент = 1,5 Н-м х 5 = 7,5 Н-м

Свободная скорость второго вала может быть рассчитана по формуле:

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 5 = 20 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 20 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 7,5 Н-м. При понижении скорости крутящий момент увеличивается.

Для второго примера расчеты могут быть произведены тем же способом.

Передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 12/60 = 0,2

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число = 1,5 Н-м х 0,2 = 0,3 Н-м

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 0,2 = 500 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 500 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 0,3 Н-м. При повышении скорости крутящий момент уменьшается.

 

8.6: Ступенчатые зубчатые редукторы

В некоторых ситуациях, для проекта может потребоваться использование механического преимущества, которое не может быть достигнуто с помощью простого передаточного отношения, или является практически не реализуемым. Например, если для проекта робота VEX требуется создание передаточного отношения 12:500, это может стать проблемой, так как шестерни с 500-ю зубьями не существует. В данной ситуации, проектировщик может использовать несколько зубчатых редукторов в одном механизме. Это называется ступенчатым изменением передаточного числа (зубчатым редуктором).

В ступенчатой системе передач присутствует несколько пар шестерен. Каждая пара обладает собственным передаточным отношением, при этом пары соединяются между собой с помощью оси. В результате получается ступенчатая система передач, которая, как и прежде, имеет ведущую и ведомую шестерни, а также обладает передаточным числом (теперь называемым «сложным передаточным числом»). Сложное передаточное отношение рассчитывается путем умножения передаточных чисел всех взятых пар шестерен.

Для примера, представленного выше, суммарное передаточное число рассчитывается следующим образом:

Сложное передаточное число = Число 1 х Число 2 = (60 / 12) x (60 / 12) = (5) x (5) = 25

Это означает, что выходной вал вращается в 25 раз медленнее входного вала при 25-кратном крутящем моменте. Сложные передаточные числа легко складываются!

В примере выше представлена коробка передач, состоящая из двенадцати передач 12:60 в составе ступенчатого редуктора. Этим достигается сложное передаточное число 224 140 625, что равно почти четверти биллиона к одному. Это означает, что количество оборотов на входе, равное 244 140 625, даст всего 1 оборот на выходе! Интересный факт: если вход будет вращаться раз в секунду, для получения одного единственного оборота на выходе потребуется приблизительно 7 лет и 9 месяцев.

 

Передаточное число редуктора

Передаточное отношение: общее определение

Передаточное отношение — это соотношение угловых скоростей или крутящих моментов валов (в зависимости от строения механизма).
Передачи применяются для того, чтобы передать вращающий момент от электродвигателя к исполнительному устройству. Почему это необходимо? Дело в том, что сам мотор обычно не может передать требуемый вращающий момент, кроме того, частота вращения вала электродвигателя оказывается слишком велика, поэтому её надо понизить. Для этого и сконструированы понижающие передачи, редукторы. Таким образом удаётся изменить сразу и частоту вращения вала, и крутящий момент.


Передачи с крутящим моментом Механизм передачи крутящего момента — редуктор — имеет входной и выходной валы.
Существует два способа передачи вращающего момента: жёсткий (момент передается жесткими звеньями, например, шестернями) и фрикционный (момент передается силами трения, работающих на поверхностях вала, например, ременная передача). Также есть возможность совмещать эти способы передачи.
Характеристика зубчатой передачи редуктора
Зубчатая передача редуктора – это механизм, состоящих из отдельных звеньев для передачи мощности через вращение зубчатых колёс. Такую зубчатую передачу используют в механических редукторах для преобразования движения.
Зубчатые редукторы очень часто задействуют в машиностроении. Именно их выбирают благодаря большому количеству преимуществ: высокому КПД, долгому сроку службы механизма, маленьким габаритам, постоянству передаточного отношения, простой и надёжной конструкции.
Также у этих редукторов есть и недостатки. К ним относят шум при больших скоростях и большие размеры редукторов, если передаточные отношения велики. Тем не менее, плюсов их использования гораздо больше, чем минусов, что и определяет итоговую востребованность.


Многоступенчатые редукторы Как известно, современные электродвигатели выдают частоту ведущего вала примерно в районе полутора тысячи (1500) оборотов в минуту. А конечным потребителям в цепочке передачи движения обычно требуется куда меньшая частота. Стоит рассмотреть для лучшего понимания на конкретном примере. Возьмём, скажем, ленту транспортёра. Она движется медленно. Как же сделать так, чтобы надежно передать вращающий момент от электродвигателя к конечному устройству?
Здесь на помощь как раз и придут многоступенчатые редукторы. Наличие нескольких ступеней позволяет сделать компактное устройство, значительно снижающее частоту вращения вала.


Как правильно рассчитать передаточное число Передаточное число многоступенчатого редуктора вычисляется как произведение передаточных чисел каждой ступени. Пример. В редукторе четыре зубчатые пары, передаточные отношения каждой из которых тоже равны 4. Общее передаточное число тогда будет равно 4х4х4х4 = 256.
В общем случае общее передаточное отношение редуктора равно отношению частоты вращения входного (ведущего) вала и частоты вращения ведомого (выходного) вала. Отсюда следует, что если выходной вал вращается медленнее входного, то передаточное отношение будет больше единицы. Такие передачи называют понижающими. Если же скорость выходного вала будет выше скорости входного вала, то передаточное число будет меньше единицы. В этом случае говорят о повышающей передаче или мультипликаторе.
При передаче движения всегда соответственно меняется и крутящий момент: если передача понижающая, то момент увеличивается, если повышающая, то уменьшается. Поэтому передаточное число можно представить как отношение крутящего момента на выходе к крутящему моменту на входе в редуктор.


Расчёт без учета сопротивления Любой редуктор состоит из зубчатых пар. Чтобы рассчитать передаточное число каждой пары, надо разделить количество зубьев ведущего колеса на количество зубьев ведомого колеса.

Важно!
При этом надо смотреть, меняется ли направление вращения шестеренки. Если меняется, то передаточное отношение принимается со знаком минус, если не меняется, то плюс. Направление вращения не меняется, если у колеса нарезка зубьев сделана внутри колеса.
Если в передаче участвует так называемая паразитка, то она в расчете передаточного отношения не участвует, так как ее задача лишь менять направление движения.
Также при расчете передаточных отношений можно использовать наружный диаметр шестерни. Иногда это удобно, если посчитать число зубьев затруднительно. Важно: зубчатая передача жесткая, здесь нет проскальзывания, как в ременной передаче, поэтому передаточное число всегда можно рассчитать с абсолютной точностью.
Если в редукторе применен червячный редуктор, то его передаточное отношение определяется как отношение числа зубьев ведущего колеса к числу заходов (витков) червяка. Чаще всего у червяка один заход, поэтому ясно: передаточное отношение червячной пары огромно, а вращающий момент может повышаться в десятки раз.


КПД зубчатой передачи Преимуществами данной передачи считаются:
  1. Большая и неограниченная мощность.
  2. Небольшая масса и габариты.
  3. Большой коэффициент полезного действия (приблизительно 0,95-0,99).
  4. Надёжны, но нуждаются в большой точности изготовления.

КПД определяется как отношение реально полученной энергии к потребленной. Чем выше КПД механизма, тем больше энергии преобразовывается на полезные цели, тем меньше потери, тем эффективнее механизм.
Учёные всего мира постоянно ведут борьбу именно за сокращение непроизводительных потерь. Чтобы обеспечить хорошую работу машины с большим КПД, можно использовать масла с различными свойствами при больших изменениях температуры среды. При экспериментах с различными видами масла совместно с допустимой нагрузочной способности зубчатых передач на рабочих поверхностях зубьев не обнаружили развитие процесса разрушения, что обеспечивает отличные технико-экономические показатели машины.

Важно!
КПД зубчатой передачи сильно зависит от точности изготовления зубчатых колес. В случае грубых нарушений геометрии в редукторе будут большие расходы энергии, он будет нагреваться, его КПД значительно упадёт. Поэтому редукторы следует приобретать только у проверенных производителей.


Постоянное и переменное передаточное отношение редуктора Передаточное отношение может быть как постоянным, так и переменным. При переменном случае оно может меняться бесступенчато или ступенчато. В промышленности нашли применение обе эти схемы. Если передаточное число меняется плавно, то такое устройство называют вариатором. Эти устройства дороги и требуют точной сборки и квалифицированного обслуживания. Но всё это оправдывается конечным результатом — их полезность уже проверена временем.

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей . В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал делает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, у вас есть передаточное число 40:1 в очень маленьком корпусе. Вот один пример со стеклоочистителем.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные шестерни

Существует много других способов использования шестерен.Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую задачу. Допустим, вам нужно передаточное отношение 6:1, когда входной поток вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это соотношение — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой передаче диаметр синей шестерни в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (соотношение 6:1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково.Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни совпадала с осью входной шестерни. Обычное место, где требуется эта возможность работы с одной осью, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную систему передач, как показано здесь:

В этой системе передач желтая шестерня ( солнце ) задействует все три красные шестерни ( планеты ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило планетарной передачи ), и они входят в зацепление внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи.Поскольку здесь три красных шестерни вместо одной, эта зубчатая передача чрезвычайно надежна. Выходной вал прикреплен к синему зубчатому венцу, а водило неподвижно — это дает то же самое передаточное число 6:1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной системы на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклера. Вы также найдете системы планетарной передачи внутри автоматических коробок передач.

Еще одна интересная особенность планетарных зубчатых передач заключается в том, что они могут создавать различные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую — в качестве выходной, а какую держите неподвижно.Например, если входной является солнечная шестерня, и мы удерживаем зубчатый венец неподвижно и присоединяем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планетарной передачи и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна была повернуться шесть раз, чтобы водило планетарной передачи сделал один оборот, она должна сделать семь оборотов. Это связано с тем, что водило планетарной передачи один раз обошло солнечную шестерню в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Так что в этом случае мы получаем сокращение 7:1.

Вы можете снова все переставить, и на этот раз, удерживая солнечную шестерню неподвижно, взять выходной сигнал из водила и подключить вход к зубчатому венцу. Это даст вам передаточное отношение 1,17:1. В автоматической трансмиссии используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а муфты и тормозные ленты используются для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входных и выходных сигналов.

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей .В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал делает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, у вас есть передаточное число 40:1 в очень маленьком корпусе. Вот один пример со стеклоочистителем.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные шестерни

Существует много других способов использования шестерен. Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую задачу.Допустим, вам нужно передаточное отношение 6:1, когда входной поток вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это соотношение — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой передаче диаметр синей шестерни в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (соотношение 6:1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково. Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни совпадала с осью входной шестерни.Обычное место, где требуется эта возможность работы с одной осью, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную систему передач, как показано здесь:

В этой системе передач желтая шестерня ( солнце ) задействует все три красные шестерни ( планеты ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило планетарной передачи ), и они входят в зацепление внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи. Поскольку здесь три красных шестерни вместо одной, эта зубчатая передача чрезвычайно надежна.Выходной вал прикреплен к синему зубчатому венцу, а водило неподвижно — это дает то же самое передаточное число 6:1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной системы на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклера. Вы также найдете системы планетарной передачи внутри автоматических коробок передач.

Еще одна интересная особенность планетарных зубчатых передач заключается в том, что они могут создавать различные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую — в качестве выходной, а какую держите неподвижно.Например, если входной является солнечная шестерня, и мы удерживаем зубчатый венец неподвижно и присоединяем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планетарной передачи и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна была повернуться шесть раз, чтобы водило планетарной передачи сделал один оборот, она должна сделать семь оборотов. Это связано с тем, что водило планетарной передачи один раз обошло солнечную шестерню в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Так что в этом случае мы получаем сокращение 7:1.

Вы можете снова все переставить, и на этот раз, удерживая солнечную шестерню неподвижно, взять выходной сигнал из водила и подключить вход к зубчатому венцу. Это даст вам передаточное отношение 1,17:1. В автоматической трансмиссии используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а муфты и тормозные ленты используются для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входных и выходных сигналов.

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей .В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал делает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, у вас есть передаточное число 40:1 в очень маленьком корпусе. Вот один пример со стеклоочистителем.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные шестерни

Существует много других способов использования шестерен. Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую задачу.Допустим, вам нужно передаточное отношение 6:1, когда входной поток вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это соотношение — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой передаче диаметр синей шестерни в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (соотношение 6:1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково. Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни совпадала с осью входной шестерни.Обычное место, где требуется эта возможность работы с одной осью, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную систему передач, как показано здесь:

В этой системе передач желтая шестерня ( солнце ) задействует все три красные шестерни ( планеты ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило планетарной передачи ), и они входят в зацепление внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи. Поскольку здесь три красных шестерни вместо одной, эта зубчатая передача чрезвычайно надежна.Выходной вал прикреплен к синему зубчатому венцу, а водило неподвижно — это дает то же самое передаточное число 6:1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной системы на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклера. Вы также найдете системы планетарной передачи внутри автоматических коробок передач.

Еще одна интересная особенность планетарных зубчатых передач заключается в том, что они могут создавать различные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую — в качестве выходной, а какую держите неподвижно.Например, если входной является солнечная шестерня, и мы удерживаем зубчатый венец неподвижно и присоединяем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планетарной передачи и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна была повернуться шесть раз, чтобы водило планетарной передачи сделал один оборот, она должна сделать семь оборотов. Это связано с тем, что водило планетарной передачи один раз обошло солнечную шестерню в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Так что в этом случае мы получаем сокращение 7:1.

Вы можете снова все переставить, и на этот раз, удерживая солнечную шестерню неподвижно, взять выходной сигнал из водила и подключить вход к зубчатому венцу. Это даст вам передаточное отношение 1,17:1. В автоматической трансмиссии используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а муфты и тормозные ленты используются для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входных и выходных сигналов.

Как работают передаточные числа | HowStuffWorks

Если вы хотите создать высокое передаточное число, ничто не сравнится с червячной передачей .В червячной передаче вал с резьбой входит в зацепление с зубьями шестерни. Каждый раз, когда вал делает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, у вас есть передаточное число 40:1 в очень маленьком корпусе. Вот один пример со стеклоочистителем.

Механический одометр — еще одно место, где используется много червячных передач:

Планетарные шестерни

Существует много других способов использования шестерен. Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей . Планетарные передачи решают следующую задачу.Допустим, вам нужно передаточное отношение 6:1, когда входной поток вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это соотношение — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой передаче диаметр синей шестерни в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (соотношение 6:1). Размер красной шестерни не важен, потому что она просто меняет направление вращения, чтобы синяя и желтая шестерни вращались одинаково. Однако представьте, что вы хотите, чтобы ось выходной шестерни совпадала с осью входной шестерни.Обычное место, где требуется эта возможность работы с одной осью, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную систему передач, как показано здесь:

В этой системе передач желтая шестерня ( солнце ) задействует все три красные шестерни ( планеты ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило планетарной передачи ), и они входят в зацепление внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи. Поскольку здесь три красных шестерни вместо одной, эта зубчатая передача чрезвычайно надежна.Выходной вал прикреплен к синему зубчатому венцу, а водило неподвижно — это дает то же самое передаточное число 6:1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной системы на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклера. Вы также найдете системы планетарной передачи внутри автоматических коробок передач.

Еще одна интересная особенность планетарных зубчатых передач заключается в том, что они могут создавать различные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую — в качестве выходной, а какую держите неподвижно.Например, если входной является солнечная шестерня, и мы удерживаем зубчатый венец неподвижно и присоединяем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планетарной передачи и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна была повернуться шесть раз, чтобы водило планетарной передачи сделал один оборот, она должна сделать семь оборотов. Это связано с тем, что водило планетарной передачи один раз обошло солнечную шестерню в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Так что в этом случае мы получаем сокращение 7:1.

Вы можете снова все переставить, и на этот раз, удерживая солнечную шестерню неподвижно, взять выходной сигнал из водила и подключить вход к зубчатому венцу. Это даст вам передаточное отношение 1,17:1. В автоматической трансмиссии используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а муфты и тормозные ленты используются для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входных и выходных сигналов.

Простое объяснение передаточного числа | Наука

То, как шестерни взаимодействуют друг с другом, важно знать всем, кто планирует использовать их по максимуму.У большинства современных автомобилей передаточные числа рассчитываются с помощью компьютеров, но у велосипедов и механических домашних проектов их нет. Если вас озадачивают передаточные числа, вам будет полезно узнать, что такое передаточное число и как оно влияет на другие части вашего механического устройства.

Передаточное отношение

Если несколько шестерен находятся в зацеплении друг с другом, количество зубьев на них образует важное передаточное отношение: передаточное число. Когда несколько шестерен входят в зацепление, они образуют так называемую зубчатую цепь.Передаточное отношение рассчитывается только для первой передачи, ведущей шестерни, которая подключена к источнику питания, и последней передачи в цепи. Если вы подсчитаете количество зубьев на первой шестерне и на шестерне X (последней) и установите их в соотношении (1: X), это и будет передаточное число. Если число можно уменьшить, то следует его уменьшить, например, соотношение 100 зубов:40 зубов сокращается до 5:2.

Скорость и передаточное число

Передаточное отношение необходимо для расчета скорости, которую будет производить данная зубчатая цепь.Когда у вас есть эта информация, у вас есть половина информации, необходимой для расчета скорости. Уравнение: Скорость (Шестерня 1) * Зубья (Шестерня 1) = Скорость (Шестерня X) * Зубья (Шестерня X). Таким образом, если у вас есть скорость, которую двигатель передает на шестерни, вы можете очень легко рассчитать скорость шестерни X.

Шкивы

••• Шестерни и складной инструмент изображение Раду Развана с Fotolia.com

На велосипеде у вас немного другая система: вместо пары шестерен, зацепляющихся напрямую, они соединены цепью шкивов, но передаточное число все еще применяется.Например, на горном велосипеде к педалям прикреплены концентрические шестерни, а к ведущему колесу — еще несколько шестерен. Отношение зубьев колесной шестерни к зубьям педальной шестерни по-прежнему будет формировать соотношение — и если вы крутите педали с заданной скоростью на велосипеде, изменение этого передаточного числа изменит скорость, с которой вы едете.

Промежуточные шестерни

••• механические шестерни и шестерни image by patrimonio designs from Fotolia.com

В зубчатой ​​цепи, когда несколько шестерен находятся посередине, со средними шестернями происходит нечто довольно интересное.Возможно, вы заметили, что в предыдущих расчетах важны только первая и последняя передачи. Это потому, что промежуточные передачи не влияют на скорость — они будут двигаться так быстро или медленно, как им нужно. Однако они изменят направление: если число передач нечетное, первая и последняя будут вращаться в одном направлении.

Преимущества

Преимущество знания передаточного числа заключается в том, что вы можете использовать его для получения механических преимуществ. Существует компромисс между скоростью и крутящим моментом, то есть мощностью вращения.Когда передаточное число 1:1, величина крутящего момента одинакова, и скорость одинакова. Однако, как только вы увеличите передаточное число (например, 1:4), вы уменьшите крутящий момент, но значительно увеличите скорость. Если вы измените соотношение (скажем, 4:1), вы уменьшите скорость, но увеличите крутящий момент.

Как выбрать правильное передаточное число для вашего пикапа

Вопросы, связанные с осями, которые необходимо учитывать

При выборе передаточного числа есть одна сложность: информация EPA об экономии топлива на наклейке на окне в основном относится к «базовой» или стандартной оси передаточное число, даже если этот конкретный грузовик может поставляться с опциональным передаточным числом, говорит Дэн Эдмундс, директор по испытаниям автомобилей в Edmunds.Таким образом, любое передаточное отношение, которое вы видите в списке опций на наклейке окна, снизит показатели экономии топлива, указанные на той же самой наклейке.

Еще одна трудность заключается в том, что опциональные передаточные числа осей и их влияние на буксировку нельзя сравнивать у разных производителей грузовиков, говорит Дэн Эдмундс. Это связано с тем, что каждый производитель грузовиков может использовать шины разного размера, а сама шина выступает в качестве конечной «передачи» в системе. По его словам, лучше всего сравнивать варианты осей одного бренда, чтобы увидеть, как каждый из них влияет на рейтинг буксировки, указанный в руководстве по буксировке этого бренда.

Покупая свой грузовик, вы можете услышать, что передаточные числа осей с более низкими номерами называются «высокими» передачами, а с более высокими — «короткими» передачами. Чтобы легче запомнить, что это значит, представьте себе высокого человека, который с каждым шагом преодолевает все большее расстояние. Точно так же высокая передача перемещает грузовик дальше с каждым оборотом двигателя. Грузовики с высокими передачами обеспечивают лучший расход бензина, потому что их двигатели вращаются с меньшим числом оборотов в минуту при заданной скорости движения. Но более высокие передачи также снижают крутящий момент — или мощность — поэтому вы не можете буксировать более тяжелые прицепы или перевозить более тяжелые грузы.

Ram и другие производители рекомендуют покупателям грузовых автомобилей ознакомиться с таблицами буксировки и грузоподъемности на своих веб-сайтах. Они здесь, чтобы помочь клиентам выбрать правильный силовой агрегат для их конкретных потребностей. Поскольку производители грузовиков производят трансмиссии с использованием большего количества передач, передаточные числа осей также будут меняться. Например, трансмиссия с большим количеством передач может позволить производителю грузовиков предложить более высокое передаточное число задней оси (3,55 вместо 3,73) и при этом обеспечить улучшенные возможности буксировки и тяги.

Прежде чем отправиться в автосалон, подумайте, как вы собираетесь использовать грузовик. Если вы сомневаетесь, по умолчанию используйте более высокое числовое передаточное число. Хотя это немного снизит экономию топлива, это также означает, что вам будет более комфортно при буксировке и буксировке на большие расстояния.

Но если вас беспокоит экономия топлива на высоких скоростях, вам может подойти численно меньшее передаточное число ведущего моста, а также трансмиссия с большим количеством передач.

Передаточные числа и составные передаточные числа

Передаточные числа и составные передаточные числа

Расчет простых передаточных чисел (две передачи)

Функция, которую часто запрашивают в моей программе снаряжения заключается в том, что он должен рассчитывать и отображать передаточное число.

Причина, по которой у него нет этой функции, заключается в том, что передаточное число также передаточное число зубьев (двух шестерен), и это значение, которое пользователь должен войти.

Слева две зацепляющие шестерни с 7 зубьями и 21 зубом. будет иметь соотношение 7:21 (то же, что и 1:3).То есть, Шестерня с 7 зубьями провернется 3 раза за один оборот шестерни с 21 зубом. Логика проста, каждая шестеренка должна вращаться на такое же количество зубьев, чтобы они входили в зацепление, поэтому шестерня с 7 зубьями, имея одну треть зубов, нужно поворачивать в три раза больше

Определение необходимых передач
Предположим, у вас есть двигатель, который вращается со скоростью 1200 об/мин (оборотов в минуту), и нужно что-то крутить на 500 об/мин.
Вам нужно соотношение 500:1200 или 5:12.Однако простые шестерни только с 5 зубьями, как правило, работают немного грубо, поэтому лучше всего изготовить (или получить) шестерни с 10 и 24 зубьями.

Определение сложных передаточных чисел (многоступенчатых)

Когда зубчатая передача имеет несколько ступеней, передаточное отношение общая система передач является продуктом отдельных ступеней.

Например, для шестерни слева синие шестерни — это 7 и 21 зуб, в то время как зеленые шестерни имеют 9 и 30 зубов. Таким образом, передаточное число первой передачи составляет 7:21, а второй — 9:30.Умножение этих двух чисел дает (7×9):(21×30) = 63 : 630, то есть 1:10. Таким образом, большая зеленая шестеренка будет делать 1 оборот на каждые 10 оборотов маленькой синей. механизм.

Определение шестерен, необходимых для проектирования многоступенчатой ​​передачи
Любое передаточное отношение, которое может быть достигнуто с помощью нескольких ступеней передачи, может также производиться с одноступенчатым зацеплением, но для больших передаточных чисел, большая шестерня может стать громоздкой.

Есть много способов добиться заданного сокращения с помощью нескольких этапов, но как решить, какое количество зубьев использовать для шестерен?

Предположим, нам нужно передаточное отношение 1:11, и мы хотим наименьшую передачу. иметь не менее 10 зубов.Мы могли бы сделать это с шестернями с 10 и 110 зубьями. Давай напишем отношение как

10:110

Теперь давайте представим, что мы поместили другую шестерню между ними. Давайте представим, что между 10 и 110 зубьями стоит шестерня с 35 зубьями. шестерни. Передаточное число между 10- и 110-зубчатыми шестернями останется прежним. будет таким же, хотя шестерни с 10 и 110 зубьями теперь будут вращаться в одном и том же направлении, тогда как раньше они поворачивались в противоположных направлениях.

Имея между ними 35-зубчатую шестерню, мы можем теперь думать о 10:35. уменьшение зуба с последующим сокращением зуба 35:110.

Мы можем уменьшить 35:110 до 7:22, но если мы не хотим, чтобы шестерни были меньше чем 10 зубов, нам нужно удвоить это до 14:44. Итак, теперь мы можем сделать наша передача 1:11 со следующими этапами:

10:35 и 14:44

Общее количество зубов между двумя стадиями составляет 103 зуба против 120 для оригинальная версия. но что более важно, этот набор передач меньше.

Общие знаменатели очень важны, и может быть необходимо выберите другое количество промежуточных зубьев, чтобы сделать возможным уменьшение.. Если бы, однако, мы хотели получить передаточное число 11:127, единственный способ получить такое точное передаточное число можно было бы с шестернями с 11 зубьями и шестернями со 127 зубьями. (или кратные им), потому что оба являются простыми числами, которые не может быть факторизовано.

При дальнейшем рассмотрении приведенного выше примера передачи 1:11 мы могли бы иметь было бы еще лучше, если бы мы вместо этого начали с 1:11 как 12:132. Тогда мы могли бы записать это как 12:44 и 44:132, а 44:132 это соотношение 1:3, которое мы могли бы также сделать 10:30. Это оставило бы нас с 12:44 и 10:30, что в сумме дает всего 96. зубы всего.Мы также могли бы поменять местами две большие шестерни, если бы захотели. Например, если перемножить 10:44 и 12:30, получится соотношение 1:11.


Пример конструкции 2: Шестерни часовой и минутной стрелок циферблата

Предположим, мы хотим сократить время на 1:12 для часов. 12 множителей на 4 и 3, так что мы можем сделать сокращение 1:4 и 1:3. но давайте посмотрим, сможем ли мы приблизить эти два отношения друг к другу.

Давайте умножим обе части на 8, чтобы наше соотношение 1:12 стало 8:96.
Чтобы получить передаточное число для обеих передач, нам нужно, чтобы каждая передача соотношение должно быть примерно квадратным корнем из 12, что составляет около 3,464. Теперь 8 * 3,464 это 27,7. Итак, давайте попробуем 28 зубьев для промежуточной шестерни.

Так что мы можем написать 8:28:96 или 8:28 и 28:96 Мы можем разделить правую часть на 4, так что мы получаем 8:28 и 7:24

Не всегда получается так красиво. Иногда одна сторона или другой не имеет общих делителей, поэтому вам, возможно, придется попробовать различные значения для промежуточного звена.

Для часов часовая и минутная стрелки должны быть концентрическими, поэтому обе эти пары шестерен должны иметь одинаковое расстояние между валами. Если мы используем одинаковый шаг зубьев для обеих шестерен, валы не выстроится.

Используя мою программу генератора передач, Я могу просто ввести расстояние между валами, и программа соответственно пересчитает размер зуба. Я использовал 8 см для обоих наборов.

Я вырезал шестерни из фанеры толщиной 10 мм на ленточной пиле.

Если я положу их сверху друг от друга, два набора шестерен выглядят почти одинаково, но они имеют немного разные соотношения, а зубы в одном наборе немного больше.

Вал, проходящий через большую шестерню справа, соединяется с меньшей За ним 7-зубая шестерня, а короткая «часовая» стрелка привинчена прямо к большой шестерне.

Теперь, если бы у меня был двигатель с таймером, делающий 1 оборот в час, я мог бы сделать действительно большие часы с этими механизмами.

«Построить часы» — это предложение, которое я часто получаю. Может быть, на днях Я построю, а может и нет. Ни в коем случае не нужно предлагать это, потому что мысль наверняка пришла мне в голову 🙂