Elengedhetetlen fogaskerek: Elemzük a kulyserepkört a transzmissions rendszerekben

A fogaskerek alapvetőek a átviteli rendszerekben. Az autóiparban fontos szerepük van a hajtásban. A kézi váltású járművek fogaskerékkel rendelkeznek a váltósávban. Különböző fogaskerék-kombinációk lehetővé teszik a sebesség és nyomaték beállítását különféle járási feltételek esetén, például az gyorsulás, a konzervatív haladás vagy a felhaladás során. A csigavágott fogaskerek csökkentik a zajt és a rezgést jobb járási kényelmet biztosítva.

一、 Fogaskerék típusai és funkciói

1.0. Fogaskerék típusai
Sokféle típusú fogaskerék létezik. A leggyakoribb osztályozási módszer a fogaskerék tengelye alapján történik. Általánosságban három típusra osztják: párhuzamos-tengelyes, metsző-tengelyes és kereszttengelyes. A párhuzamos-tengelyes fogaskerékek közé tartoznak a derékszögű fogaskerékek, a csigavágott fogaskerékek, a belső fogaskerékek, a rácsok és a csigavágott rácsok stb. A metsző-tengelyes fogaskerékek közé tartoznak a derékszögű bélyegfogaskerékek, a spirális bélyegfogaskerékek, a zérus-fokú bélyegfogaskerékek stb. A kereszttengelyes fogaskerékek közé tartoznak a kereshártyás fogaskerékek, a csiga és a csigakerék, valamint a hipoid fogaskerékek stb.

(Osztályozás és típusok a fogaskerékeken.)

Az ebben a táblázatban szereplő hatékonyságok átviteli hatékonyságok, nem tartalmazzák a tengelybárkányokból, az olajozás keveréséből eredő veszteségeket, stb. A párhuzamos és metsző tengelyű rúdszárnyalatok esetében alapvetően gördülés van, és a relatives csúsztatás nagyon kicsi, ezért magas a hatékonyság. A metsző tengelyű helikoides rúd és csiga és csigafogójú korong esetében, mivel a forgást relatív csúsztatáson keresztül hajtjuk végre a teljesítményátvitelt, a frikció hatása nagyon jelentős, és az átviteli hatékonyság csökken más fogaskerék esetéhez képest. A fogaskerék hatékonysága az általános szerelési feltételek közötti átviteli hatékonysága. Ha helytelen a szerelés, különösen ha a konusfogaskerék szerelési távolsága helytelen és van hiba a konusmetszéspontban, akkor jelentősen csökken a hatékonyság.

2.0 A fogaskerékek szerepe Fogaskerékek

A fogaskerek párokat kell használni, hogy hatékonyak legyenek.

2.1 A mechanikus mozgás erőének továbbítása: Sok autón sokféle fogaskerék található. Ezek a fogaskerek segíthetnek az autók vagy más gépek működésében. Például, mint az autók váltószervje és az ipari csökkentődobozok stb. A fogaskerek szerepével normálisan tudnak működni.

2.2 A mozgás irányának megváltoztatása:
A következő ábra bemutatja a mozgás irányának változásának törvényességét különböző fogaskerék-kombinációk által.

2.3 A mozgás sebességének változtatása: A nagy és kis fogaskerék kombinációja a gépen gyorsítást vagy lassítást eredményezhet, például csökkentőkben és gyorsító berendezésekben.

2.4 A nyomaték vagy torszió változtatása: A nagy és kis fogaskerék kombinációja megváltoztatja a fogaskerékek által kiadott nyomatéket; (Részletes magyarázat az alábbi harmadik pontban található.)

két Átvitelarányok és forgási irányok a fogaskerékvonalaknál
A túllépési arány a két forgó komponens szögsebességének aránya egy mechanizmusban, más néven sebességarány. Az a és b komponens túllépési aránya i = ωa/ωb = na/nb, ahol ωa és ωb az a és b komponens szögsebessége (radián/másodperc); na és nb pedig az a és b komponens fordulatszáma (fordulat/perc).

1.Egyszerű fokozati fogaskerék-mechanizmus: Az egy páros fogaskerék összekapcsolása után keletkező fogaskerék-sorozatot egyszerű fokozati fogaskerék-mechanizmusnak nevezzük.

Legyen az egyszerű fokozati fogaskerék-mechanizmus vezető fogaskeréke fogszáma z1, fordulatszáma n1, a vezetett fogaskerék fogszáma z2, és a fordulatszáma n2. A túllépési arány számítási egyenlete a következő:
Túllépési arány = z2/z1 = n1/n2
A átviteli arány értékének megfelelően az egyoldalas fogaskerékrendszer három kategóriára osztható:
Átviteli arány < 1, sebességemelő fogaskerékrendszer, n1 < n2
Átviteli arány = 1, állandó sebességű fogaskerékrendszer, n1 = n2
Átviteli arány > 1, sebességszabályozó fogaskerékrendszer, n1 > n2
2.0 Kétoldalas fogaskerékrendszer: A kétáramos fogaskerék mechanizmus két egyáramos fogaskerék mechanizmusából áll.
A következő ábra mutatja a kétáramos fogaskerék mechanizmus szerkezetét.

Átviteli arány = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

A következő a kétáramos fogaskerék mechanizmus átviteli arányának kiszámításának egy példája.

3, A nyomaték, a teljesítmény és a forgási sebesség közötti kapcsolat
Nézzük meg először néhány képletet, és értsük meg lépésről lépésre.
a. A fizikában a nyomatékmoment, erőnyomaték = erő × nyomatéktengely (egyenes vonal). Az erőnyomaték kiszámításának képlete M = L×F. Az erőnyomaték egysége Newton – méter, röviden N – m, szimbólummal N*m.

Nyomatéktengely OA × erő Fa = nyomatéktengely OB × erő Fb.

b. Forgó állapotban a forgatónyomaték (különleges erőnyomaték) = F (erő) × r (forgástengely sugara), azaz az érintői erő és a kör sugara szorzata a ponttól az erő alkalmazási helyéig. A forgatónyomaték kiszámításának képlete: M = F*r.

c. A forgatónyomaték és a forgásszám közötti kapcsolat: T = 9550P / n, P = T * n / 9550; P a teljesítmény kilowattban (kW); T a forgatónyomaték Newton – méterben (N·m); n a forgásszám percekben (r / min). 9550 egy állandó.
d. A teljesítmény és a nyomaték kapcsolata a forgási sebességgel: Teljesítmény (kW) P = Nyomaték (N·m) T × Forgási sebesség (percfordulat) n/9550, azaz P = T*n/9550, amelyet az alábbi ábrával lehet megérteni.

A fogaskerék forgásának ábrázolásából látható, hogy a teljesítmény változatlan marad (a továbbítási veszteségeket figyelmen kívül hagyva), de a forgási sebesség csökken. A teljesítmény = nyomaték × forgási sebesség (*állandó), tehát a kerék végén a forgási sebesség csökkentésének a számúja megegyezik a kerék végén a nyomaték növekedésének a számújával – ez azt nevezzük a „keréknyomatéknak”.
e. A teljesítmény és a nyomaték kapcsolata a szögsebességgel: Teljesítmény P = nyomaték T × szögsebesség ω.
Mivel a teljesítmény P = munka W ÷ idő t, és munka W = erő F × távolság s, így P = F×s/t = F×lineáris sebesség v. Ebben a motorban a váltó tengere lineáris sebessége v = a váltó tengere szögsebessége ω × a váltó tengere sugara r.
A fenti képletbe behelyettesítéssel kapjuk: a teljesítmény P = erő F × sugar r × szögsebesség ω. És erő F × sugar r = nyomaték. Tehát, erre következtethetünk, hogy teljesítmény P = nyomaték × szögsebesség ω. Így egy motor teljesítménye kiszámítható a nyomatékból és a forgási sebességből.

Példák képekkel.

Kiegészítő összefüggések: A következők egyenletes körmozgásra vonatkoznak.

1. Lineáris sebesség V = s/t = 2πR/T.

2. Szögsebesség ω = Φ/t = 2π/T = 2πf.

3. A lineáris sebesség és a szögsebesség kapcsolata: Lineáris sebesség = szögsebesség × sugár, V = ωR.

4. A szögsebesség és a forgatószám kapcsolata ω = 2πn (itt a frekvencia és a forgatószám ugyanazt jelenti).

5. Perióda és frekvencia T = 1/f.
Fő fizikai mennyiségek és egységek: ívhossz (S): méter (m); szög (Φ): radián (rad); frekvencia (f): hertz (Hz); perióda (T): másodperc (s); forgatószám (n): fordulat/s; sugár (R): méter (m); lineáris sebesség (V): m/s; szögsebesség (ω): rad/s.