Nevyhnutelné převodovky:Analýza jejich klíčových rolí v přenosových systémech

Převodníky jsou nezbytné v převodových systémech. V automobilním průmyslu jsou klíčové v převodovce. Manuální převodovky používají převodníky v převodovém krabici. Různé kombinace převodů umožňují úpravy rychlosti a točivého momentu pro různé jízdní podmínky, jako je zrychlování, klidná jízda nebo stoupání. Helikální převodníky snižují hluk a vibrace pro lepší jízdní pohodlí.

一、 Druhy a funkce převodníků

1.0. Druhy převodníků
Existuje mnoho druhů převodníků. Nejčastější metoda klasifikace je založena na ose převodníku. Obecně se dělí do tří typů: převodníky s rovnoběžnými osami, s protínajícími se osami a s zkříženými osami. Převodníky s rovnoběžnými osami zahrnují čárkové převodníky, helikální převodníky, vnitřní převodníky, tyče a helikální tyče atd. Převodníky s protínajícími se osami zahrnují přímé kuželové převodníky, šroubové kuželové převodníky, nulové kuželové převodníky atd. Převodníky s zkříženými osami zahrnují zkřížené helikální převodníky, housenku a housenkový kolésko, hypoidní převodníky atd.

(Klasifikace a druhy převodníků).

Účinnosti uvedené v této tabulce jsou účinnosti přenosu a nezahrnují ztráty z ložisek, míchání smазovacích látek atd. Sjednocení párů kol na rovnoběžných osách a protínajících se osách je v podstatě valící se, a relativní posuv je velmi malý, takže je účinnost vysoká. Pro křížová šikmé kola a šroubová kola a jiné páry kol na křížových osách, protože je rotace generována prostřednictvím relativního posuvu pro dosažení přenosu síly, je vliv tření velmi velký a účinnost přenosu klesá ve srovnání s ostatními koly. Účinnost kola je účinnost přenosu kola za normálních podmínek montáže. Pokud dojde k nesprávné instalaci, zejména pokud je špatně nastavena vzdálenost montáže kuželových kol a dojde k chybě v bodě průniku kuželů, její účinnost výrazně klesne.

2.0 Úloha kol Kolové soustavy

Převodníky musejí být používány páry, aby byly efektivní

2.1 Přenášet sílu mechanického pohybu: Na mnoha autech je mnoho převodníků. Tyto převodníky mohou pomoci běhu aut či různých jiných strojů. Například jako výměnný přístroj na autech a průmyslové redukční krabice atd. Díky roli převodníků mohou normálně fungovat.

2.2 Měnit směr pohybu:
Následující obrázek ukazuje zákonitost změny směru pohybu pomocí různých kombinací převodníků.

2.3 Změna rychlosti pohybu: Instalace kombinace velkého a malého koléska na stroj může začít stroj urychlit nebo zpomalit rychle, jako jsou redukční krabice a urychlovací přístroje.

2.4 Změna točivého momentu nebo kroutivé síly: Kombinace velkého a malého koléska změní výstupní točivý moment kolések; (Níže je podrobnější vysvětlení ve třetím bodě.)

dva, Převodové poměry a směry otáčení soustav kolések
Přenosem je poměr úhlových rychlostí dvou rotujících součástí v mechanismu, také známý jako poměr rychlostí. Přenosový poměr součásti a a součásti b je i = ωa/ωb = na/nb, kde ωa a ωb jsou úhlové rychlosti součásti a a b respektive (radiány za sekundu); na a nb jsou otáčky součásti a a b respektive (otáčky za minutu).

1.Jednostupňový ozubený mechanismus: Ozubený převod, který vznikne po spojení dvojice ozuben, se nazývá jednostupňový ozubený mechanismus.

Buďte počet zubů pohonového kolесe jednostupňového ozubeného mechanismu z1, počet otáček n1, počet zubů hnacího kola z2 a počet otáček n2. Výpočtová rovnice pro přenosový poměr je následující:
Přenosový poměr = z2/z1 = n1/n2
Podle hodnoty přenosevého poměru lze jednostupňový převodní mechanismus rozdělit na tři kategorie:
Poměr přenosu < 1, zrychlovací převodní mechanismus, n1 < n2
Poměr přenosu = 1, konstantní rychlostní převodní mechanismus, n1 = n2
Poměr přenosu > 1, zpomalovalný převodní mechanismus, n1 > n2
2.0 Dvoustupňový převodní mechanismus: Dvouetapový převodový mechanismus se skládá ze dvou sad jednoetapových převodových mechanismů.
Následující obrázek ukazuje strukturu dvouetapového převodového mechanismu.

Přenosový poměr = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

Níže je příklad výpočtu přenosového poměru dvouetapového převodového mechanismu.

3, Vztah mezi круtiльným momentem, výkonem a otáčkami
Podívejme se nejprve na některé vzorce a pochopme je postupně.
a. V fyzice je moment síly, moment síly = síla × rameno páky (přímka). Formule pro výpočet momentu síly je M = L×F. Jedinou jednotkou momentu síly je newton-metr, jednoduše nazývaný N-m, se symbolem N*m.

Rameno páky OA × síla Fa = rameno páky OB × síla Fb.

b. Ve stavu rotace je kroutící moment (speciální moment síly) = F (síla) × r (poloměr otáčení), tj. součin tečnové síly a poloměru kruhu od síly ke bodu působení. Formule pro výpočet kroutivého momentu je: M = F*r.

c. Vztah mezi kroutivým momentem a otáčkami: T = 9550P/n, P = T * n/9550; P je výkon v kilowattech (kW); T je kroutivý moment v newton-metrech (N·m); n jsou otáčky za minutu (ot/min). 9550 je konstanta.
d. Vztah mezi výkonem, kroutivým momentem a otáčkami: Výkon (kW) P = Kroutivý moment (N·m) T × Otáčky (ot/min) n/9550, tj. P = T*n/9550, což lze pochopit pomocí následujícího obrázku.

Jak je vidět z diagramu otáček převodovky, výkon zůstává nezměněn (při ignorování ztrát v převodech), ale otáčky klesají. Podle vztahu výkon = kroutící moment × otáčky (*konstanta) je počet násobků, o které jsou sníženy otáčky na kolovém konci, stejný jako počet násobků, o které je zvýšen kroutící moment na kolovém konci - toto se nazývá tzv. "kolový moment".
e. Vztah mezi výkonem a kroutivým momentem a úhlovou rychlostí: Výkon P = kroutivý moment T × úhlová rychlost ω.
Protože výkon P = práce W ÷ čas t, a práce W = síla F × vzdálenost s, tak P = F×s/t = F×lineární rychlost v. Zde je v lineární rychlost. V motoru je lineární rychlost v hřídele = úhlová rychlost ω hřídele × poloměr r hřídele.
Dosazením do uvedeného vzorce dostaneme: výkon P = síla F × poloměr r × úhlová rychlost ω. A síla F × poloměr r = kroutící moment. Tedy můžeme usuzovat, že výkon P = kroutící moment × úhlová rychlost ω. Takže výkon motoru lze spočítat z kroutivého momentu a otáček za sekundu.

Ilustrační příklady.

Doplňkové vztahy: Následující platí pro rovnoměrné kruhové pohyby.

1. Lineární rychlost V = s/t = 2πR/T.

2. Úhlová rychlost ω = Φ/t = 2π/T = 2πf.

3. Vztah mezi lineární rychlostí a úhlovou rychlostí: Lineární rychlost = úhlová rychlost × poloměr, V = ωR.

4. Vztah mezi úhlovou rychlostí a otáčkami za sekundu ω = 2πn (zde mají frekvence a otáčky za sekundu stejný význam).

5. Perioda a frekvence T = 1/f.
Hlavní fyzikální veličiny a jednotky: délka oblouku (S): metr (m); úhel (Φ): radián (rad); frekvence (f): hertz (Hz); perioda (T): sekunda (s); otáčky za sekundu (n): ot./s; poloměr (R): metr (m); lineární rychlost (V): m/s; úhlová rychlost (ω): rad/s.