Nevyhnutné kolieska: Analýza ich kľúčových úloh v prevodných systémoch

Koliesá sú nevyhnutné v prevodných systémoch. V automobilistike sú kľúčové v prevode. Manuálne prevody používajú koliesá v prevodníku. Rôzne kombinácie koliesí umožňujú prispôsobenie rýchlosti a točivého momentu rôznym jazdovým podmienkam, ako je zrýchľovanie, plávanie alebo stúpanie. Ťažkové koliesá znížia hluk a vibrácie pre lepšiu jazdecou pohodu.

i. Druhy a funkcie koliesí

1.0. Druhy koliesí
Existuje mnoho druhov koliesí. Najbežnejšia metóda triedzenia je na základe osi koliesí. Všeobecne sa delia na tri typy: rovnobežné - os, pretínajúce sa - os a krížom - os. Rovnobežné - osové koliesá zahŕňajú čerstvá koliesá, šikmé koliesá, vnútorné koliesá, tyče a šikmé tyče atď. Pretínajúce sa - osové koliesá zahŕňajú priamé kuželové koliesá, špirálové kuželové koliesá, nulové kuželové koliesá atď. Krížom - osové koliesá zahŕňajú krížom - šikmé koliesá, šnúrové koliesá a šnúrové koleso, hypoidové koliesá atď.

(Triedenie a druhy koliesí).

Účinnosti uvedené v tejto tabuľke sú účinnosti prevodu a nezahŕňajú straty spôsobené ložiskami, zamiešaním mazu, atď. Zaradenie párů ozubien na rovnobežných a pretínajúcich sa osách je zásadne valenie, pričom relatívne posuvanie je veľmi malé, preto je účinnosť vysoká. Pre krivulové ozubenie na prekrížených osach, štvrtáky a iné páry ozubien na prekrížených osach, keď je otáčanie vykonávané prostredníctvom relatívneho posúvania na dosiahnutie prenosu môhutnosti, má friccia veľký vplyv a účinnosť prenosu klesá v porovnaní s ostatnými ozubiami. Účinnosť ozubia je účinnosťou prenosu ozubia v normálnych montážnych podmienkach. Ak nastane nesprávna inštalácia, osobitne keď je nesprávne nastavená vzdialenosť konusového ozubia a nastane chyba v konusovom priesečnom bode, jej účinnosť významne klesne.

2.0 Úloha ozubí Ozubia

Ozubia musia byť používané párami, aby boli efektívne

2.1 Prenášajú môhutnosť mechanického pohybu: Na mnohých autech je mnoho prevodov. Tieto prevody môžu pomáhať pri fungovaní aut alebo rôznych iných strojov. Napríklad, ako prechodové zariadenie na vozech a priemyselné reductory, atď. S úlohou prevodov môžu normálne fungovať.

2.2 Zmeniť smer pohybu:
Nasledujúci obrázok ukazuje zákon zmeny smeru pohybu pomocou rôznych kombinácií prevodov.

2.3 Zmeniť rýchlosť pohybu: Inštalácia kombinácie veľkých a malých prevodov na stroji môže spôsobiť, že stroj sa bude môcť rýchlo zrýchliť alebo spomaliť, napríklad reductory a zrýchľovacie zariadenia.

2.4 Zmeňte moment alebo točivú silu: Kombinácia veľkých a malých kolies zmení výstupný moment kolies; (Nižšie je podrobné vysvetlenie v treťom bode.)

iI. Prenosové pomerové a smerotáciiové vlastnosti ťažadiev
Prenosový pomer je pomer uholových rýchlostí dvoch rotujúcich komponentov v mechanizme, tiež známy ako rýchlostný pomer. Prenosový pomer komponentu a a komponentu b je i = ωa/ωb = na/nb, kde ωa a ωb sú uholové rýchlosti komponentov a a b, resp. (radiány za sekundu); na a nb sú otáčky komponentov a a b, resp. (otáčok za minutu).

1.Jednostupňový mechanizmus s kolesami: Obratenie zubáčov po spojení dvoch kôľa sa nazýva jednostupňový prevodný mechanizmus.

Počet zubov pohibovej kolesa jednostupňového prevodného mechanizmu označme ako z1, počet otáčok ako n1, počet zubov pohybom prijmatej kolesa ako z2 a počet otáčok ako n2. Výpočtová rovnica prenosu je nasledovná:
Prenosový pomer = z2/z1 = n1/n2
Podľa hodnoty prenosového pomera môžeme jednostupňový prevodný mechanizmus rozdeliť na tri kategórie:
Prenosový pomer < 1, rýchlosti zvyšujúci prevodný mechanizmus, n1 < n2
Prenosové pomer = 1, mechanizmus konštantnej rýchlosti, n1 = n2
Prenosové pomer > 1, mechanizmus zníženia rýchlosti, n1 > n2
2.0 Dvouštádiový ozubný mechanizmus: Dvouštádiový ozubný mechanizmus sa skladá z dvoch sústav jednoštádiových ozubných mechanizmov.
Nasledujúci obrázok ukazuje štruktúru dvouštádiového ozubného mechanizmu.

Prenosové pomer = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

Nasledujúci je príklad výpočtu prenosového pomeru dvojstupňovej prevodovej mechaniky.

tri, Vzťah medzi krutím, výkonu a otáčkami
Pozrime sa najskôr na niektoré vzorce a pochopíme ich postupne.
a. V fyzike je moment sily, moment sily = sila × rameno páky (priečna čiara). Vzorec pre výpočet momentu sily je M = L×F. Jedinou jednotkou momentu sily je Newton - meter, jednoducho nazývaný N - m, s symbolom N*m.

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

b. V otočnom stave je moment (špeciálny moment sily) = F (sila) × r (polomer rotácie), teda súčin tangenciálnej sily a polomeru kružnice od sily po bod pôsobenia. Formulka na výpočet momentu je: M = F*r.

c. Vzťah medzi momentom a otáčkami: T = 9550P/n, P = T * n/9550; P je výkon v kilowattoch (kW); T je moment v Newton-meteroch (N·m); n je otáčky za minútu (ot/min). 9550 je konštanta.
d. Vzťah medzi výkonom, krútkovým momentom a otáčkami: Výkon (kW) P = Krútkový moment (N·m) T × Otáčky (ot/m) n/9550, teda P = T*n/9550, čo môžeme pochopiť pomocou nasledujúceho obrázka.

Z diagramu otáčok premennej vidno, že sa výkon nezmení (ignorujúc straty pri prenosoch), ale otáčky klesnú. Podľa výkon = krútkový moment × otáčky (*konštanta), kolko-krát sa znížia otáčky na konci koliesa, toľkokrát sa zvýši krútkový moment na konci koliesa - a to je takzvaný „moment na kole“.
e. Vzťah medzi výkonom, krútkovým momentom a uhlovou rýchlosťou: Výkon P = krútkový moment T × uhlová rýchlosť ω.
Pretože výkon P = práca W ÷ čas t, a práca W = sila F × vzdialenosť s, potom P = F×s/t = F×lineárna rýchlosť v. Tu je v lineárna rýchlosť. V motore lineárna rýchlosť v hŕzneho váhu = uhlová rýchlosť ω hŕzneho váhu × polomer r hŕzneho váhu.
Dosadením do vyššie uvedenej formuly dostaneme: výkon P = sila F × polomer r × uholová rýchlosť ω. A sila F × polomer r = moment. Preto môžeme dospieť k záveru, že výkon P = moment × uholová rýchlosť ω. Takže sa dá výkon motoru vypočítať z momentu a otáčok.

Ilustračné príklady.

Doplnkové vzťahy: Nasledujúce platia pre rovnomerné kruhové pohyb.

1. Lineárna rýchlosť V = s/t = 2πR/T.

2. Uholová rýchlosť ω = Φ/t = 2π/T = 2πf.

3. Vzťah medzi lineárnou rýchlosťou a uhlou rýchlosťou: Lineárna rýchlosť = uholová rýchlosť × polomer, V = ωR.

4. Vzťah medzi uholovou rýchlosťou a otáčkami za sekundu ω = 2πn (tu frekvencia a otáčky majú rovnaký význam).

5. Obdobia a frekvencia T = 1/f.
Hlavné fyzikálne veličiny a jednotky: Dĺžka oblúka (S): meter (m); uhol (Φ): radian (rad); frekvencia (f): hertz (Hz); obdobia (T): sekunda (s); otáčky za sekundu (n): o/s; polomer (R): meter (m); lineárna rýchlosť (V): m/s; uholová rýchlosť (ω): rad/s.