Из каких частей состоит зубчатая передача: Тест по технологии Составные части машин 6 класс

Тест по технологии Составные части машин 6 класс

Тест по технологии Составные части машин 6 класс с ответами. Тест состоит из 10 заданий с выбором ответа.

1. Механизмы передачи движения могут состоять

а) из шпинделя
б) исполнительного механизма
в) зубчатых, ремённых и реечных механизмов

2. Машина состоит

а) из трёх составных частей
б) пяти составных частей
в) тысячи составных частей
г) двух главных частей

3. Из каких основных частей состоит машина?

а) из двигателя, передаточного и исполнительного механизмов
б) двигателя, рабочего органа и корпуса
в) механизма передачи или преобразования движения и корпуса

4. Какой передаточный механизм используется в велосипеде?

а) зубчатая передача
б) цепная передача
в) ремённая передача

5. Из каких частей состоит зубчатая передача?

а) из звеньев замкнутой шарнирной цепи
б) двух колёс — звёздочек

в) двух колёс — звёздочек и шарнирной цепи

6. Из каких частей состоит ремённая передача?

а) из двух шкивов и ремня
б) из двух шкивов
в) из клиновидного ремня и вала
г) из двух зубчатых колёс

7. Какие виды работ выполняют транспортные машины?

а) перемещение грузов
б) перевозка грузов и людей
в) обработка материала
г) контроль за работой транспорта

8. Что является передаточным механизмом в сверлильном станке?

а) ремённая передача
б) реечная передача
в) зубчатая передача
г) цепная передача

9. Чем отличаются друг от друга технологические машины?

а) двигательным механизмом
б) передаточным механизмом
в) исполнительным механизмом

10. Каким может быть соединение колеса с валом?

а) шпоночным
б) канавочным
в) болтовым
г) шишечным

Ответы на тест по технологии Составные части машин 6 класс
1-в
2-а
3-а
4-б
5-б
6-а
7-а
8-а
9-в
10-а

виды и типы, достоинства и недостатки, область применения, назначение, общие сведения, из чего состоят, где применяются, характеристики, определение, принцип действия

08. 07.2020

Огромное количество устройств с механическими деталями использует принцип переноса силового усилия, вращательного момента, направления давления посредством особого способа. И именно его мы сегодня и затронем в обзоре. Мы разберем типы и виды, применение и назначение, преимущества зубчатых передач. А также рассмотрим смежные моменты.

Общее описание

Для того чтобы передать усилия, ранее использовался повсеместно лишь один метод — ременный, который имел важное промежуточное звено — ремень. В нашем же случае способ меняется. Ненужный переходник исключается, вместо него появляется сцепление между элементами.

Таким образом, увеличивается не только уровень надежности и минимизируется размер всей системы, но также достигается и еще одно важное преимущество. Снижается расход энергии, необходимый для активации всей конструкции.

Существует масса ключевых факторов, которые определяют эффективность, сферу применения механизма. Разумеется, важным аспектом становятся габариты, материал производства и точность.

Если говорить про общие сведения о зубчатых передачах, нужно знать, что в хорошем продукте между зубьями всегда присутствует зазор. Они не располагаются вплотную. Иначе скольжение будет невозможным по определению. А также будет крайне неудобно смазывать подвижные части. Эксплуатационный срок, равно как и эффективность применения будет значительно снижена. Не нужно забывать, что многие типы производства подразумевают образование высоких температур на производственных площадках. А сами механические детали во время работы ввиду банальной силы трения разогреваются. Значит, металл будет расширяться, незначительно увеличиваться в размерах. И без зазора зубья просто встанут, упираясь друг в друга и заблокировав дальнейший ход.

Поэтому выбор конечного продукта всегда стоит останавливать на том, что точно не подведет. Именно поэтому мы в компании «Сармат» всегда внимательно относимся к деталям.

И любая часть наших станков и иной продукции отвечает не только всем требованиям нормативной документации, но и желаниям наших клиентов.

Элементы конструкции зубчатой передачи

Данное устройство по своей сути является довольно простым. В нем используется минимальное количество составных частей. Соответственно, это значительный плюс в пользу эксплуатационного срока. Как бы далеко ни шагнула наука и прогресс — чем проще механизм, тем реже он ломается. Это факт, с которым невозможно спорить.

Хотя, говоря о герое нашего обзора, в первую очередь в воображении предстает колесо, но это лишь вершина айсберга. Посмотрим более подробно:

• • Практически во всех моделях присутствует корпус. Он необходим для надежной фиксации всех частей в условиях одной системы. А также не позволяет смазочным материалам утекать, тратиться впустую. Габариты и форма конуса допускается различная. Конкретика опирается на задачу, которую и должен выполнять инструмент.
• • Колеса. Разбирая разновидности, какие передачи называют зубчатыми в принципе, в голову сразу приходят шестерни. Их по стандарту две штуки. Если не подразумевается посредников, всегда есть ведущее и ведомое. Первое получает импульс силы, поворачивается по своей оси, заставляет двигаться второе. Крутящий момент зависит от качества сцепления между ними.
• • Вал. Главный двигатель, который и содержит в себе импульс. Получает он его уже непосредственно источника. В большинстве случаев таковым выступает привод на электрике. Крепится данная часть уже на само колесо. А значит, его форма также подбирается исходя из всей системы в целом. Допускается ступенчатые варианты при необходимости.
• • Подшипники. Характеристики и определение зубчатых передач подразумевает подвижность колес. Но для обеспечения подобного необходимо крепить вал не напрямую, а с помощью промежуточных переходников. Ими и становятся подшипники. Поскольку в этом месте происходит толчок подвижности, его тоже нужно регулярно обрабатывать смазочными материалами.

Стоит также осознавать, что основа для любой шестерни – это зубья. Они и подарили название всей системе. Величина, количество, периодика расположения отличает виды друг от друга. Наклон тоже может существенно меняться в различных моделях.

Важно уточнить, что эти шестерни устанавливаются на вал через прессование. В результате общая конструкция обладает изрядной прочностью, а холостой поворот колеса исключается по определению. А это означает, что будет меньше потерь энергии. В большей части случаев снижается расход электрического тока, служащего источников для движения вала.

Как классифицируются зубчатые передачи

Сложно выделить единую градацию, на которую бы опирался каждый производитель. Существует значительное количество разнообразных факторов, становящихся фундаментальными в зависимости от задач на производстве. Поэтому и используется несколько вариаций группировки.

Посмотрим, по каким аспектам разделяют эти инструменты на подвиды:

• • Основываясь на расположении осей по сравнению друг с другом. Так появляются параллельные типы, а также пересекающиеся. Отдельной строкой идут перекрещивающиеся. Разумеется, первый вариант – самый простой. И чаще всего выбирается именно он. Но существуют нетипичные задачи, где приходится использовать иные способы. Под осями подразумеваются механизмы, которые крепят колеса.
• • Также некоторые классы опираются на расположение зубьев. Так у нас появляются внутренние и наружные варианты. Эффективность их напрямую опирается на всю систему. Панацеи нет. Им сказать, кто лучше не получится. Используются чаще наружные, но нельзя утверждать, что они результативнее.
• • Корпус тоже имеет значение. Мы уже уточнили, зачем он нужен. Но пока не рассказали, что существуют модели с открытым типом оболочки. И что примечательно, такой вариант работает в принципе без внешней смазки. Сухой ход, как это принято называть. А закрытая модель – ближе к стандарту.
• • Следует внимательно относиться и к размеру. Корректнее – к протяженности окружности. Чем она длиннее, тем больший путь проходит точка при одиночном повороте колеса. Соответственно, выделяют тихоходные и скоростные. Но стоит понимать, что динамика все же зависит от вала. Какой импульс он передаст. А форма лишь подскажет, сможет ли колесо справиться с ним и применить его по назначению.

Основные достоинства и недостатки зубчатых передач

Ключевые преимущества видны невооруженным взглядом. Это:

• • Длительный срок эксплуатации. Мы уже пояснили, что простой инструмент редко ломается. А в обозначенном случае мы имеем дело с крепким металлом, отсутствием ломких деталей, закаленной частью, соприкасающейся с партнером (зубьями). Поэтому такой механизм по праву можно считать долгожителем.
• • Простая регулировка скорости. Масса вариантов настройки, установки.
• • Высочайший уровень КПД при небольших затратах.
• • Компактность. Что особенно важно. Ведь минимальный размер всего механизма позволяет сэкономить место в устройстве. Как пример, зубчатая передача позволяет сделать более компактный насос, сохраняя высокую мощность.

Но и минусы тоже существуют:

• • Динамически во время работы невозможно сменить темп.
• • Дороговизна, а также сложность. Выполнить кустарными методами, как муфту или что-то схожее, не выйдет. Необходимо обращаться к профессиональным производителям. И одним из лучших вариантов будет «Сармат». Где при эталонном качестве продукта не задираются расценки выше среднерыночных. Что редкость для современной экономической ситуации.
• • Шумовой эффект. Избавиться от аспекта не получится, и чем выше скорость, тем сильнее будет сопровождающий работу звук. Вращательное движение не может быть беззвучным, зацепление зубьев делает свое дело. Такой способ является очень надежным, но и весьма шумным.

Типы

А теперь пройдемся по конкретным представителям своего жанра. Сначала остановимся на наиболее общих группах. А после уже перейдем к узким нишам.

Конические

Название говорят за себя. Основа колеса имеет форму конуса. Оси в таком варианте всегда перекрещиваются. Есть и иные отличительные стороны. Как непрямые зубья. Хотя, в принципе существует и аналог с прямыми, просто это менее распространенный выбор.

Примечательно, что в результате форму позволяет увеличить площадь соприкосновения между элементами. А угол достигает 90 градусов. Поэтому фиксация, по заверению экспертов, становится более надежной. Также интересно то, что зубья утолщаются от основания к вершине. А значит, после зацепа они весьма надежно держатся за партнеров. И соскальзывание почти полностью исключается.

Понятие, принцип действия зубчатой передачи конической формы строится на надежности. Но нельзя сказать, что это экономичный вариант. Ведь он неотвратимо теряет в среднем 15% импульса, который передает ему вал. Прямой угол просто не позволяет сохранить всю прилагаемую силу.

С переменным передаточным отношением

Это относительно новое веяние в сфере. Смысл строится на том, что в стандартном механизме положение полюса зацепления всегда остается неизменным, статичным. А в этом прогрессивном виде оно «гуляет», изменяется под среду и нужды. Нельзя сказать, что это очень популярная разновидность, но в определенных случаях он показывает весьма завидные результаты.

Планетарные

Их еще можно назвать подвижными. В этом варианте ось колеса может перемещаться. Чтобы было яснее, в механизме шестерни не крутятся на месте, а более мелкое «бегает» по крупному. Движением становится намного разнообразнее, приходится пройти весь круг. И ось должна двигаться по траектории, меняя свое положение постоянно.

Разновидности колес

А теперь разберем основные виды, параметры зубчатых передач в зависимости от колес. Это самая популярная градация, на которой основываются чаще всего.

Цилиндрические

Наиболее распространенный способ. Используется два колеса с различным количественным фактором зубьев. Характеризуются постоянным передаточным отношением, никаких «плавающих» переменных. Оси по традиции параллельные. Существуют две вариации реализации такого механизма, с повышающим и понижающим фактором. В первом случае отношение количества зубьев больше единицы, во втором, соответственно, меньше.

Коническая

Об этой вариации мы уже немного поговорили. Смысл заключается в наличии угла между элементами. Разумеется, такой подход снижает КПД. Но для пущей надежности, особенно если подразумеваются высокие скорости вращения – это идеальное решение.

Червячная

Особый тип. В этом случае используется скрещивание осей. И принцип работы зубчатой передачи строится на заходах, каждый из которых немного тормозит движение. Меньшее колесо описывает от одного до четырех кругов по крупному собрату. Ход в обратную сторону, кстати, в такой конструкции не допускается. Сила трения слишком велика, она просто не позволит пойти назад. Зачастую к общему набору составных частей добавляются еще и редукторы.

Механизмы

Помимо описанных вариаций, есть еще парочка, которые являются более редкими, но все столь же результативными. В первую очередь, реечная. Используется не для передачи крутящего момента. Напротив, здесь вращательное движение проходит преобразование с помощью рейки. И на выходе мы видим поступательное. Возможен и обратный процесс.

А также существуют винтовые. Они весьма точны и надежны, поэтому реализуются в различных компактных приборах. Но есть и негативная сторона. Проседает эксплуатационный срок, соприкосновение почти без зазоров, а значит, поверхность просто стирается при работе.

Форма и характеристика зуба

Мы уже пояснили, из чего состоит зубчатая передача. И главным фактором колеса являются зацепы. Поэтому конструкция так и называется. Но им пока уделили недостаточно внимания. А ведь у них есть свои отличительные стороны и видовое разнообразие.

Это:

• • Прямые. Используется повсеместно, нет отклонений по оси.
• • Косые. Значительно повышает уровень сцепления. Но начинает страдать КПД. Да и срок службы снижается.
• • Шевронные. Смысл кроется в снижении нагрузок на подшипник. Оси не давят на элемент, что выгодно при длительной работе.
• • Внутренние. Прекрасно функционируют на изгиб. А также практически единственный тип, который не создает сильный шумовой эффект при эксплуатации.

Материалы

Чаще всего используется сталь. Но более мягкая и дешевая в вале и подшипниках. И максимально жесткая в колесах. Ведь они постоянно контактируют, трутся, давят. Поэтому применяется не только легированная сталь или углеродная, но и специальные методы обработки. Азотирование как вариант, а также цементирование. Закалка поверхностного уровня.

Любопытно, что в середине зацепы куда мягче, чем на поверхности. Ведь если сделать их твердыми по всему объему, они начнут ломаться при постоянных нагрузках, станут хрупкими. А если учитывать сферы, где применяются зубчатые передачи, особенности использования – такого допускать нельзя.

Геометрические параметры колес

Есть определенные нюансы конструкционного плана. Боковые стороны всегда соприкасаются. Это главная точка поверхности, передающая импульс. А угол всегда подбирается с учетом смещения, чтобы при некорректной работе не заблокировались шестерни.

Поэтому важно учитывать: диаметр, длину окружности, размер зацепов, периодику, частоту. Все эти параметры указываются в сопутствующей документации. И должны точно соответствовать требованиям нормативов.

Методы обработки

Для пущей надежности каждая деталь после производства и обкатки проходит еще термическую закалку. И это обязательный процесс для продукта, который прослужит долго. В большей части случаев термообработки хватает, но есть некоторые детали, которые используются в высокоточных приборах. И тогда уже понадобится еще шлифовать каждый продукт.

Области применения

Существует масса промышленных сфер, где с успехом нашли свое отражение такие конструкции. Проще найти отрасль, где их нет. От точных приборов до гигантских буровых установок. Используются в двигателях внутреннего сгорания, а значит, почти в каждом виде транспорта на земле: станки, конвейеры на фабричном производстве и в цехах. Даже в небольших элитных наручных часах применяется все тот же принцип. Просто без электрического привода.

Изучив классификацию и область применения зубчатых передач, остается только пожелать вам подобрать грамотный продукт для своего производства. И гидом, помогающим обойти все перипетии современного рынка, станет компания «Сармат».

Составные части машин. Тест — презентация онлайн

1. ПРВЕРЬ СЕБЯ!

2. Тест 10. Составные части машин

1)Механизмы передачи движения могут состоять:
а)из шпинделя;
б)исполнительного
механизма;
в)зубчатых,
ременных и
реечных
механизмов.

3. Тест 10. Составные части машин

2)Машина состоит:
а)из трех составных
частей;
б)пяти составных
частей;
в)тысячи составных
частей;
г)двух главных частей.

4. Тест 10. Составные части машин

3)Из каких основных частей состоит машина?
а)из двигателя,
передаточного и
исполнительного
механизмов;
б)двигателя, рабочего
органа и корпусп;
в)механизма передачи
или преобразования
движения и корпуса.

5. Тест 10. Составные части машин

6)Из каких частей состоит ременная передача?
а)из двух шкивов и
ремня;
б)из двух шкивов;
в)из клиновидного
ремня и вала;
г)из двух зубчатых
колес.

6. Тест 10. Составные части машин

4)Какой передаточный механизм используется в
велосипеде?
а)зубчатая
передача;
б)цепная передача;
в) ременная передача.

7. Тест 10. Составные части машин

10)Каким может быть соединение колеса с валом?
а)шпоночным;
б)канавочным;
в) болтовым;
г) шилечным.

8. Тест 10. Составные части машин

9)Чем отличаются друг от друга технологические
машины?
а)двигательным
механизмом;
б)передаточным
механизмом;
в)исполнительным
механизмом.

9. Тест 10. Составные части машин

8)Что является передаточным механизмом в
сверлильном станке?
а)ременная
передача;
б)реечная передача;
в) зубчатая
передача;
г) цепная передача.

10. Тест 10. Составные части машин

5)Из каких частей состоит зубчатая передача?
а)из звеньев
замкнутой
шарнирной цепи;
б)двух колесзвездочек;
в)двух колес-вездочек и
шарнирной цепи.

Тяговая передача и узел подвешивания редуктора

Тяговая передача предназначена для усиления вращающего момента и передачи его с вала тягового двигателя на ось колесной пары.

Тяговая передача (рис. 19) состоит из тягового редуктора 3, смонтированного на оси колесной пары 4, и карданной муфты 2, соединяющей вал тягового двигателя 1 с валом редуктора.

Тяговый редуктор. Основным узлом редуктора является одноступенчатая зубчатая передача (рис. 20), состоящая из ведущего (шестерни) 1 и ведомого (большого зубчатого) 2 косозубых цилиндрических колес.

В косозубых передачах в зацеплении находятся одновременно не менее двух зубьев, что уменьшает нагрузку на них; передача приобретает спокойный, без ударов ход, снижается уровень шума.

Рис. 19. Тяговая передача: а — схема; б — общий вид

Ведущая шестерня выполнена заодно с валом и соединена через карданную муфту с валом двигателя. Ведомое колесо напрессовано на удлиненную ступицу первого колесного центра.

Основной характеристикой тягового редуктора является передаточное число, которое показывает, во сколько раз вращающий момент М₂ на оси колесной пары больше вращающего момента М_х на валу тягового двигателя. Передаточное число равно 5,33, т.е.

Одновременно с увеличением вращающего момента на оси колесной пары уменьшается частота ее вращения п .

Соответственно между размерами шестерни и большого зубчатого колеса, а также частотами их вращения существует аналогичная зависимость:

Отношение диаметров может быть заменено равнозначным отношением числа зубьев большого зубчатого колеса и шестерни:

Зубчатая передача — большое зубчатое колесо 1 (рис. 21) и шестерня 4 — заключена в корпус из алюминиевого сплава — силу-

Рис. 20. Зубчатая передача

Рис. 21. Корпус тягового редуктора

Корпус представляет собой массивную коробку, состоящую из двух половин 2 и 3.

Фланцы верхней 6 (рис. 22) и нижней 1 половин корпуса соединены болтами 10.

Тяговый редуктор состоит из следующих элементов: большого зубчатого колеса 26, напрессованного на удлиненную ступицу 22 первого колеса или втулку на оси колесной пары; шестерни, выполненной заодно с валом 11 и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом; двух больших подшипников — шарикового 21 и роликового 27, также напрессованных на удлиненную ступицу колеса; двух больших лабиринтных крышек 24 и 29 с лабиринтными кольцами 23 и 30; двух уплотнительных колец 25 и 28 раздельной смазки, установленных с внутренней стороны больших подшипников; двух малых подшипников — шарикового 17 и роликового 14, напрессованных на вал шестерни 11; уплотнительных колец 16 и 15 раздельной смазки, расположенных с внутренней стороны малых подшипников; запорного лабиринтного кольца 12, установленного с наружной стороны малого роликового подшипника; шайбы 19 и трех болтов 20, крепящих малый шариковый подшипник; крышек 18 и 13, прижимающих наружные кольца малых подшипников и тем самым фиксирующих малую шестерню в верхней половине 6 корпуса редуктора.

Тяговый редуктор имеет систему раздельной смазки. Она заключается в том, что полости подшипников заполняют консистентной (густой) смазкой 1-13 или 1-ЛЗ, а в полость редуктора заливают гипоидную (жидкую) смазку — нигрол. Нижняя часть большого зубчатого колеса должна находиться в смазке.

Полости друг от друга отделены лабиринтными уплотнителями раздельной смазки. В процессе эксплуатации густую смазку дополняют с помощью шприцев через пресс-масленки, установленные в крышках редуктора.

Через люк 5 в верхней половине корпуса редуктора осматривают зубья передачи и добавляют в редуктор смазку. Через люк 2 на торцовой стенке нижней половины корпуса можно осматривать зубья большого колеса, а также сливать загрязненную смазку. В крышке люка имеется резьбовое отверстие для контроля объема смазки, заливаемой в редуктор. Отверстие закрывают пробкой 3, прикрепленной к корпусу редуктора цепочкой. Снаружи к каждой половине корпуса приварены ручки 9.

На боковой стенке верхней половины корпуса имеются два резьбовых отверстия: в одно из них 8 ввертывают палец для крепления заземляющего устройства, в другое 7 — сапун. Сапун сообщает внутреннюю полость редуктора с атмосферой, что необходимо для предотвращения возможного выброса смазки через лабиринтные уплотнения под действием избыточного давления газов внутри редуктора, возникающего при его работе.

Рис. 22. Тяговый редуктор

В верхней половине корпуса снаружи под валом шестерни имеется проушина для крепления редуктора к раме тележки, выполненная в виде двух толстых ребер 4 с отверстиями под шаровые подшипники.

Узел подвешивания редуктора. Корпус редуктора, опирающийся на подшипники 21 и 27 (см. рис. 22) и поворачивающийся на них вокруг оси колесной пары, подвешивают к поперечной балке рамы тележки с помощью специальной сочлененной подвески, назначение которой — поддерживать вал ведущей шестерни редуктора на одном уровне с валом тягового двигателя.

Узел подвешивания редуктора (рис. 23) состоит из штампованной серьги 9, подвесного стержня 7 с двумя гайками 4 и 6 и двумя резиновыми амортизаторами 5. Подвесной стержень соединен с серьгой с помощью шарового подшипника 8 марки ШС-40. При этом наружное кольцо шарового подшипника составляет одно целое с подвесным стержнем, а внутреннее его кольцо — одно целое с серьгой. Относительно друг друга стержень и серьга могут перемещаться по шаровой поверхности.

В нижней точке серьгу соединяют с корпусом редуктора с помощью второго шарового подшипника. При этом внутреннее его кольцо составляет одно целое с корпусом редуктора, а наружное — одно целое с серьгой.

Корпус редуктора может поворачиваться на шаровом подшипнике во всех направлениях относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба рессор буксового подвешивания.

Подвесной стержень 7проходит сквозь отверстие в литом кронштейне 2, вваренном в поперечную балку 1 рамы тележки Кронштейн оканчивается плитой, наклоненной к горизонту под углом 18°. На такой же угол отклонена от вертикали осевая линия подвески, чем обеспечивается минимальное вертикальное расхождение между валами шестерни и тягового двигателя при просадке буксовых рессор. Плита служит опорой для двух резиновых амортизаторов 5, расположенных на ней сверху и снизу и представляющих собой круглые резиновые шайбы. Резиновые амортизаторы обеспечивают смягчение вертикальных и боковых нагрузок, действующих на систему подвески редуктора и на кронштейн поперечной балки при прохождении неровностей пути.

К резиновым шайбам с обеих сторон привулканизированы стальные накладки, предохраняющие их от истирания. Амортизаторы прижимаются к плите двумя гайками: верхней 4 на меньшей резьбе и нижней 6 на большей резьбе стержня подвески. Затяжка гаек должна быть достаточной, но не чрезмерной, чтобы сохранить податливость резины. Это необходимо потому, что подвеска в верхней точке опоры на раму тележки должна так же поворачиваться относительно плиты кронштейна, как и в нижней точке соединения с редуктором, а возможность такого поворота обеспечивается только благодаря гибкости амортизаторов.

Подбором длины хвостовиков гаек можно создать нужную степень затяжки резины и ограничить ее заданным значением В некоторых случаях между этими упорными хвостовиками ставят регулировочные прокладки 3 в виде колец. Для контроля степени затяжки гаек замеряют высоту амортизаторов в сборе, которая должна быть в пределах 94+1 мм. Гайки крепят шплинтами. Гайками регулируют положение редуктора, а также и вала ведущей шестерни по высоте относительно вала тягового двигателя.

Чтобы поднять корпус редуктора, необходимо отпустить нижнюю гайку и подтянуть верхнюю. Регулировка должна обеспечивать расположение вала шестерни на свободной (без кузова) тележке ниже вала тягового двигателя на 3-4 мм. Тогда при опущенном на тележку кузове этот размер уменьшится на 1-1,5 мм, а при полной нагрузке с пассажирами вал тягового двигателя окажется ниже вала шестерни на 1-1,5 мм.

Таким образом вал тягового двигателя при просадке рессор опускается на большую величину, чем вал редуктора. Это происходит потому, что подвеска редуктора занимает наклонное положение и в процессе просадки изменяется ее угол наклона.

Высота нижней точки корпуса редуктора над уровнем головок рельсов под тарой вагона при новых бандажах и колесах должна быть не менее 76 мм, а при предельно проточенных бандажах и колесах — не менее 45 мм.

На вагонах обеспечивается комплексное предохранение узла подвешивания редуктора, что предотвращает опускание редуктора вниз как в случае обрыва стержня или выхода из строя других деталей подвески, так и при поломке несущего кронштейна, вваренного в раму тележки.

Предохранительное устройство выполнено следующим образом. К поперечной балке 1 (см. рис. 23) рамы тележки рядом с кронштейном 2 подвески редуктора приварен штампованный угольник 12 с гребенчатой накладкой 11. В обеих деталях отверстия под болты выполнены продолговатыми в вертикальном направлении. К гребенчатой накладке прикреплена вилка 10, которая также имеет гребенчатую поверхность, благодаря чему может быть установлена на любом необходимом уровне.

Крышка редуктора, закрывающая роликовый подшипник вала шестерни, имеет специальный выступ 13 (хвостовик), который должен поместиться в середине проема вилки. Между проемом вилки и выступом крышки редуктора имеется зазор, необходимый для свободного поворота корпуса редуктора при прогибе рессорного подвешивания. При обрыве деталей подвески выступ опирается на вилку и препятствует опусканию шестерни.

Уход за тяговым редуктором. Уход за редуктором во время эксплуатации заключается в регулярной проверке его состояния и объема смазки в кожухе, наблюдении за работой зубчатой передачи по звуку, проверке нагрева кожуха редуктора. Температура нагрева кожуха в зоне подшипника должна превышать температуру окружающей среды не более чем на 20 °С.

При осмотре редуктора убеждаются в отсутствии трещин и повреждений на его корпусе, крышках и запорном лабиринтном кольце. Проверяют надежность затяжки болтов, скрепляющих верхнюю и нижнюю половины кожуха редуктора, крепление заземляющего устройства, лючков, контрольных пробок, цепочки пробок. При обстукивании молотком болты должны издавать чистый металлический звук. Гайки и контргайки должны иметь шплинты. Ослабшие крепления подтягивают.

Убеждаются в отсутствии течи смазки через сапун, лабиринтные кольца и крышки подшипников, через крышки верхнего и нижнего люков редуктора.

Зубчатую передачу осматривают во время прокатки вагона. При этом проверяют плотность прилегания зубьев шестерни и зубчато го колеса. Трещины и надрывы в зубьях и у основания зубьев недопустимы. Оценивают на слух плавность работы зацепления (удары, стуки, вибрация, повышенный шум в зацеплении не допускаются).

Отвернув пробку нижнего лючка редуктора, проверяют наличие и состояние смазки. Проверяют резьбовые пробки в каналах для смазывания подшипника редуктора и смазку.

При осмотре узла подвешивания редуктора обращают внимание на состояние и крепление деталей подвески, резиновых амортизаторов, шпилек, гаек, контргаек, целость резьбы. Проверяют наличие и правильность постановки шплинтов корончатых гаек стержня подвески редуктора. Убеждаются в отсутствии выработки в проушинах корпуса, шаровых подшипниках. Контролируют состояние и крепление вилки комплексного подвешивания редуктора. Между хвостовиком крышки и вилкой должен быть зазор.

Контрольные вопросы 1. Для чего предназначен тяговый редуктор?

2. Что представляет собой зубчатая передача?

3. Что называется передаточным числом редуктора?

4. Из каких деталей состоит тяговый редуктор?

5. Почему в тяговом редукторе применена система раздельной смазки?

6. Для какой цели в корпусе редуктора установлен сапун?

7. Как подвешивается корпус редуктора к раме тележки и почему подвеска называется сочлененной?

8. Для чего в узле подвешивания редуктора установлены резиновые амортизаторы и что они собой представляют?

9. С какой целью осевая линия подвески редуктора отклонена от вертикали?

10. Как осуществляют регулировку по высоте вала шестерни редуктора относительно вала тягового двигателя?

11. Каким путем в эксплуатации обеспечивается подвижность корпуса редуктора относительно оси колесной пары?

12. Почему частота вращения колес меньше частоты вращения вала тягового двигателя? Во сколько раз?

⇐Рессорное подвешивание кузова | Электропоезда метрополитена | Карданная муфта⇒

Составные части машин — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации

Составные части машин.

Изображение слайда

2

Слайд 2

Машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Важнейшая особенность каждой машины — наличие трёх основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочего (исполнительного) органа. Машины Составные части машин

Изображение слайда

3

Слайд 3

1. Энергетические машины Машины

Изображение слайда

4

Слайд 4

Машины 2. Технологические машины

Изображение слайда

5

Слайд 5

Машины 3. Транспортные и транспортирующие машины

Изображение слайда

6

Слайд 6

Машины 4. Информационные (вычислительные).

Изображение слайда

7

Слайд 7

Машины 4. Вычислительные ВИДЫ МАШИН 1. Энергетические 2. Технологические 3. Транспортные и транспортирующие машины

Изображение слайда

8

Слайд 8

Машины Составные части машин Механизмы передачи движения: Цепной Зубчатый Реечный Ременной

Изображение слайда

9

Слайд 9

Машины Составные части машин 1 Цепной механизм: 1 – цепь; 2 — звёздочки 2 2

Изображение слайда

10

Слайд 10

Элементы машиноведения Составные части машин Зубчатый (цилиндрический) механизм: 1 – зубчатые колёса 2 — валы 1 2

Изображение слайда

11

Слайд 11

Машины Составные части машин Зубчатый (конический) механизм: 1 – зубчатые колёса 1

Изображение слайда

12

Слайд 12

Машины Составные части машин Реечный механизм: 1 – зубчатое колесо; 2 – зубчатая рейка 1 2

Изображение слайда

13

Слайд 13

Машины Составные части машин Ременной механизм: 1 – ремень; 2 — шкив 1 2 2

Изображение слайда

14

Слайд 14

Машины Составные части машин Зубчатые колеса, шкивы и звездочки называются  звеньями механизмов и машин. Одно из звеньев, которое передает движение другому, считается  ведущим. А звено, которое получает движение от ведущего звена –  ведомым.

Изображение слайда

15

Слайд 15

Механизмы с передаточным отношением больше единицы называются редукторами, с передаточным отношением меньше единицы — мультипликаторами. Машины Составные части машин

Изображение слайда

16

Слайд 16

Машины Составные части машин Р едуктор

Изображение слайда

17

Слайд 17

Машины Составные части машин Шпоночное соединение

Изображение слайда

18

Слайд 18

Машины Составные части машин Шлицевое соединение Шлицы

Изображение слайда

19

Слайд 19

Машины Составные части машин Практическая работа Рассчет передаточного отношения i = D 2 / D 1 = Z 2 / Z 1 i – передаточное отношение D 2 – диаметр ведомого колеса D 1 – диаметр ведущего колеса Z 2 – число зубьев ведомого колеса Z 1 –число зубьев ведущего колеса

Изображение слайда

20

Слайд 20: ПРОВЕРЬ СЕБЯ!

Машины и механизмы

Изображение слайда

21

Слайд 21

1) Механизмы передачи движения могут состоять: а ) из шпинделя; в) из зубчатых, ременных и реечных механизмов. б) из исполнительного механизма;

Изображение слайда

22

Слайд 22

2) Машина состоит: а ) из трех составных частей; в) из тысячи составных частей; б) из пяти составных частей; г) из двух главных частей.

Изображение слайда

23

Слайд 23

3)Из каких основных частей состоит машина? а)из двигателя, передаточного и исполнительного механизмов; в)из механизма передачи или преобразования движения и корпуса. б)из двигателя, рабочего органа и корпуса;

Изображение слайда

24

Слайд 24

4)Из каких частей состоит ременная передача? а)из двух шкивов и ремня; в)из клиновидного ремня и вала; б)из двух шкивов; г)из двух зубчатых колес.

Изображение слайда

25

Слайд 25

5) Какой передаточный механизм используется в велосипеде? а ) зубчатая передача; в) ременная передача. б ) цепная передача;

Изображение слайда

26

Слайд 26

6) Каким может быть соединение колеса с валом? а ) шпоночным ; в) болтовым; б ) канавочным ; г) шилечным.

Изображение слайда

27

Слайд 27

7) Чем отличаются друг от друга технологические машины? а ) двигательным механизмом; в ) исполнительным механизмом. б ) передаточным механизмом;

Изображение слайда

28

Слайд 28

8) Что является передаточным механизмом в сверлильном станке? а ) ременная передача; в) зубчатая передача; б ) реечная передача; г) цепная передача.

Изображение слайда

29

Слайд 29

9)Из каких частей состоит цепная передача? а)из звеньев замкнутой шарнирной цепи; в)из двух колес-звездочек и шарнирной цепи. б)из двух колес-звездочек;

Изображение слайда

30

Слайд 30

10)Из каких частей состоит ременная передача? а)из двух шкивов и ремня; в)из двух колес-звездочек и шарнирной цепи. б)из двух колес-звездочек;

Изображение слайда

31

Последний слайд презентации: Составные части машин

Спасибо за урок!

Изображение слайда

Элементы зубчатого колеса

Наиболее часто в различных машинах применяются зубчатые колеса среднего диаметра (примерно от 80 до 200 мм). Такие колеса обычно изготовляют дисковыми, без спиц (фиг. 516, а). Колеса большого диаметра делают со спицами (фиг. 516, б), а небольшого — сплошными, т. е. без диска и без спиц (фиг. 516, в).

Основными элементами дискового зубчатого колеса, показанного на (517, а) являются зубья; каждый зуб состоит из головки зуба и ножки зуба. Зубья находятся на ободе колеса и вместе с ободом составляют зубчатый венец, более тонкая часть колеса — диск, соединяет ступицу с ободом. Внутри ступицы имеется отверстие для вала с пазом для шпонки или шлицами. На (517, б) показаны условные изображения элементов чертежа того же зубчатого колеса. Элементы данного зубчатого колеса согласованы с элементами колеса, изображенного на фигуре 517, а:

а) Окружность выступов — это окружность, проходящая по выступам зубьев, т. е. ограничивающая вершины головок зубьев колеса, несмотря на то, что она фактически состоит из небольших дуг окружности, ее условно изображают сплошной основной линией толщиной 6, равной толщине обводки видимого контура.
б) Начальная окружность — это воображаемая окружность, являющаяся контуром основания начального цилиндра; она делит каждый зуб на две неравные части: меньшую — головку зуба и большую — ножку зуба, ее условно изображают штрих — пунктирной тонкой линией толщиной  b/3 и менее. Как на данной, так и на последующих фигурах изображены зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, у которых производственная (ДЕЛИТЕЛЬНАЯ).
Делительной окружностью называется окружность зубчатого колеса, на которой шаг и угол зацепления изделия соответственно равны теоретическому шагу и углу зацепления инструмента. Она является базой для измерения зубчатого колеса. Начальная окружность является в то же время эксплуатационной:
в) Окружность впадин — это окружность, проходящая по очертаниям впадин, т. е. ограничивающая впадины колеса со стороны тела колеса; ее условно изображают штриховой линией толщиной от b/2 до  b/2  допускается
взамен штриховых линий применять тонкие сплошные линии.
г) Окружность обода — это окружность, обозначающая внутреннее очертание обода, ее проводят сплошной основной линией толщиной b.
д) Окружность ступицы — это окружность, обозначающая внешнее очертание ступицы, ее проводят сплошной основной линией толщиной b.
е) Окружность отверстия для вала проводят сплошной основной линией толщиной b.
ж) Очертание шпоночного паза также проводят сплошной основной линией толщиной b Условные обозначения размеров приведенных на чертеже основных элементов зубчатого колеса.



 

Зубчато-реечная передача

Реечная передача, главными компонентами которой являются рейка и шестерня, является одной из разновидностей, широко используемых в технике цилиндрических зубчатых передач. Ее основным предназначением является преобразование возвратно-поступательного движения рейки во вращательное движение шестерни, и наоборот.

 

Наименование

Зубчатая рейка 3D

Формат файла

*.dwg

Файл архива

*.rar

Размер файла

232 кб

Одним из частных случаев цилиндрической зубчатой передач является передача зубчато-реечная. Собственно говоря, наличествующая в ней рейка – это с технической точки зрение тоже зубчатое колесо, диаметр которого стремится к бесконечности.

Зубчато-речные передачи отличаются такими свойствами, как удобство монтажа и обслуживания, отличные динамические и нагрузочные характеристики, высокая надежность и простота. Именно комбинация всех этих свойств и служит причиной того, что в машиностроении зубчато-реечные передачи распространены достаточно широко.

Для того чтобы и шестерни, и рейки зубчато-речных передач могли выдерживать значительные механические нагрузки, они изготавливаются из легированных, конструкционных или углеродистых сталей.

Зубчато-реечная передача сверлильного станка

Сверлильные станки различных типов очень широко применяются на производственных предприятиях. Основными их составными частями являются двигатель, рабочий орган, передаточный механизм и органы управления.

Рабочим органом сверлильного станка является шпиндель. Вращательный момент ему сообщается от электродвигателя с помощью передаточного механизма.

От электрического силового устройства к шпинделю вращение передается с помощью ременной передачи. Передача же реечная используется для того, чтобы передвижением рукоятки подачи можно было поднимать или опускать патрон с установленным в нем сверлом.

Зубчато-реечная передача на токарных станках

Современные токарные станки также являются той разновидностью технологического оборудования, на котором широко применяется состоящая из рейки и зубчатого колеса передача.

Чаще всего в конструкции токарных станков различных типов и моделей реечная передача используются для того, чтобы обеспечить механическое перемещение каретки суппорта. При этом применяется та схема реечной передачи, согласно которой вращательное движение колеса преобразуется в его поступательное перемещение по рейке.

При такой конструкции сила трения сравнительно мала, причем за один оборот речного колеса перемещение осуществляется на достаточно большое расстояние. Это очень удобно тогда, когда каретку суппорта необходимо быстро перемещать вручную.

Зубчато-реечная передача на станках ЧПУ

На станках с ЧПУ для перемещений рабочих органов преимущественно используются винты ШВП. Но в случае, где не требуется большой точности перемещения, применяется зубчато-реечная передача. Выбор передачи для станка обычно исходит из параметров, которые необходимы в конкретной ситуации.

На практике зубчато-реечная передача широко применяется в конструкции крупных портальных фрезерных станков: дело в том, что в них использовать ШВП технически затруднительно, поскольку будет ощутимо провисать винт. Оборудование такого типа, к тому же, не предназначено для того, чтобы изготавливать на нем детали с точностью до нескольких микрон. Поскольку точности в 0,2 – 0,3 миллиметра, как правило, вполне достаточно для такого рода станков, то и использование зубчато-реечной передачи, будет вполне оправдано.

Применяя зубчатую рейку, конструкторам удается достичь значительных расстояний перемещения, что трудно сделать с использованием такого типа передачи, как шариковая винтовая пара. Дело в том, что последняя существенно ограничена по своей длине, так как велика опасность ее провисания, а рейку можно просто закрепить на станине.

 

 

 

Составные шестерни

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАНИЯ СТРАНИЦЫ КОМПОНЕНТНАЯ ШЕСТЕРНЯ В. Райан 2001 — 2010
PDF ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ РАБОЧЕГО ЛИСТА
Составная шестерня — это набор шестерен, соединенных вместе.Следовательно, они вращаются с одинаковой скоростью. Пример можно увидеть ниже. Шестерни составляющие составную шестерню обычно различаются по размеру и имеют разные количество зубов. Это полезно, если нужно ускорить или замедлить вниз окончательный результат. Для примера, показанного напротив, вывод скорость будет выше скорости ввода.
Другой Пример составной зубчатой ​​передачи показан ниже.Шестерни C и B зафиксированы вместе и вращаются в одном направлении и с одинаковой скоростью.
Шестерня Поезд внизу имеет расположение зубчатых колес, включая две составные шестерни. Подобные зубчатые передачи часто встречаются внутри таких машин, как токарные и фрезерные станки.В меньшем масштабе пластиковая шестерня поезда находятся внутри DVD рекордеров. Они гарантируют, что DVD-диск вращается. точно на нужной скорости (оборотов в минуту).
Когда Рисуя зубчатую передачу, необязательно рисовать все отдельные зубья. Два концентрических круга представляют шестерню и зубья. Диаграмма ниже показано, как зубы сцепляются друг с другом.
ЦЕНТР ТОКАРНЫЙ СТАНОК
	Передняя бабка центральный токарный станок содержит сложную зубчатую передачу и множество отдельных шестерни — составные шестерни. Такое расположение позволяет снизить скорость токарного станка. отрегулирован так, чтобы патрон токарного станка вращался с правильной скоростью для токарный / обрабатываемый металл.
Однако, иногда единственный способ установить токарный станок на определенную скорость — это изменить расположение шестерен внутри передней бабки. Большинство машин будут иметь количество чередующихся шестерен для этого.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы вернуться к GEARS ИНДЕКС

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 совершает один оборот, шестерня перемещается на один зуб вперед. Если шестерня имеет 40 зубьев, передаточное отношение 40: 1 в очень маленьком корпусе. Вот один из примеров стеклоочистителя.

Этот контент несовместим с этим устройством.

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

Планетарные шестерни

Есть много других способов использования шестерен. Одна специализированная зубчатая передача называется планетарной зубчатой ​​передачей .Планетарные передачи решают следующую проблему. Допустим, вам нужно передаточное число 6: 1, при котором входной сигнал вращается в том же направлении, что и выходной. Один из способов создать это передаточное число — использовать следующую трехступенчатую передачу:

В этой передаче синяя шестерня в шесть раз больше диаметра желтой шестерни (что дает 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 была такой же, как и у входной шестерни.Обычное место, где требуется возможность такой же оси, — это электрическая отвертка. В этом случае вы можете использовать планетарную передачу, как показано здесь:

В этой системе передач желтая шестерня (солнце ) включает все три красные шестерни (планеты ) одновременно. Все три прикреплены к пластине (водило , ) и зацепляют внутри синей шестерни (кольцо ), а не снаружи. Поскольку вместо одной красные шестерни используются три, эта зубчатая передача чрезвычайно прочная.Выходной вал прикреплен к синей коронной шестерне, а водило планетарной передачи удерживается неподвижно — это дает то же передаточное число 6: 1. Вы можете увидеть изображение двухступенчатой ​​планетарной передачи на странице электрической отвертки и трехступенчатой ​​планетарной системы на странице спринклерных систем. Внутри автоматических трансмиссий вы также найдете планетарные передачи.

Еще одна интересная особенность планетарных редукторов заключается в том, что они могут создавать разные передаточные числа в зависимости от того, какую передачу вы используете в качестве входной, какую передачу вы используете в качестве выхода, а какую вы держите неподвижно.Например, если вход — солнечная шестерня, и мы удерживаем коронную шестерню неподвижно и прикрепляем выходной вал к водилу планетарной передачи, мы получаем другое передаточное число. В этом случае водило планеты и планеты вращаются вокруг солнечной шестерни, поэтому вместо того, чтобы солнечная шестерня должна вращаться шесть раз, чтобы водило планеты совершило один оборот, она должна вращаться семь раз. Это связано с тем, что водило планетарной передачи один раз облетело солнечную шестерню в том же направлении, в котором она вращалась, вычитая один оборот из солнечной шестерни.Таким образом, в этом случае мы получаем сокращение 7: 1.

Вы можете снова переставить все, и на этот раз удерживайте солнечную шестерню неподвижно, снимите выход с водила планетарной передачи и подсоедините вход к коронной шестерне. Это даст вам редуктор 1,17: 1. В автоматической коробке передач используются планетарные редукторы для создания различных передаточных чисел, а также используются муфты и тормозные ленты для удержания различных частей редуктора в неподвижном состоянии и изменения входов и выходов.

Эпициклические зубчатые передачи — Marples Gears

Зубчатые передачи используются для передачи движения за счет зацепления зубьев шестерни, что приводит либо к ускорению, либо к снижению скорости.Эти зубья могут применяться в различных формах, наиболее распространенной из которых является эвольвентный профиль зуба шестерни. Зубчатая передача создается, когда комбинация зубчатых колес в зацеплении используется для передачи движения. Частое применение планетарных зубчатых передач приводит к значительному снижению скорости в небольшом пространстве.

Планетарная или планетарная зубчатая передача — это один из типов зубчатой ​​передачи, используемый для передачи движения. Эпициклические зубчатые передачи состоят из двух или более шестерен, установленных таким образом, что центр одной шестерни вращается вокруг центра другой.Эпициклические зубчатые передачи, также известные как планетарные зубчатые передачи, представляют собой зубчатые передачи с относительным перемещением осей. Водило соединяет центры двух шестерен и вращается, перемещая одну шестерню, называемую планетарной шестерней, вокруг другой, называемой солнечной шестерней. Планетная и солнечная шестерни входят в зацепление, так что их начальные круги катятся без проскальзывания. Все планеты прикреплены к одному вращающемуся элементу, называемому клеткой, кронштейном, держателем. Когда водило планетарной передачи вращается, он обеспечивает низкую скорость вращения и высокий крутящий момент. В некоторых системах каждый элемент вращается, но во многих из них по крайней мере один компонент не вращается.

Существуют три основных конфигурации планетарных шестерен для различных применений:

1. Два входа, один выход и без фиксированного элемента. Этот механизм сочетает в себе скорость двух входов.
2. Один вход, два выхода, без фиксированного элемента. Это создает дифференциал, который разделяет входной крутящий момент на два разных выхода.
3. Один вход, один выход и один фиксированный элемент. Это снизит скорость ввода.

Специфические проблемы, решаемые планетарной передачей, делают механизм привлекательным для инженеров во многих отраслях промышленности.Преимуществами использования планетарной зубчатой ​​передачи являются низкая вибрация, высокое передаточное число и низкая стоимость всей компоновки поезда. Некоторые из обычных применений планетарных зубчатых передач — это роботизированные манипуляторы, силовые трансмиссии гибридных транспортных средств и турбогенераторы. Несмотря на такие преимущества планетарных зубчатых передач, как компактная конструкция, легкий вес и высокая удельная мощность, они могут иметь относительно низкий КПД по сравнению с простыми зубчатыми передачами. Основные потери мощности в зубчатых передачах вызваны трением скольжения между входящими в зацепление поверхностями зубьев шестерен, взбалтыванием смазочного масла и трением в опорных подшипниках вала.

Планетарные шестерни, для своего размера, входят в зацепление с большим количеством зубцов при вращении солнечной шестерни; поэтому они могут легко приспособиться к многочисленным оборотам привода за каждый оборот выходного вала. Простые планетарные шестерни обычно обеспечивают редукцию до 10: 1. Составные планетные системы, которые намного более сложны, чем простые версии, могут обеспечить сокращение во много раз больше. Это уменьшение может быть связано с соотношением скоростей компонентов систем.

Поскольку планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней и коронной шестерней в нескольких местах, больше зубьев задействовано для перемещения нагрузки по сравнению с обычной шестерней и шестерней.Следовательно, при одинаковой нагрузке планетарная передача требует меньших шестерен, чем стандартный редуктор с шестерней к шестерне. Точно так же радиальные рычаги водила планетарной передачи передают существенный момент на выходной вал — еще одна иллюстрация эффективности концентрического расположения. При применении планетарной зубчатой ​​передачи могут использоваться различные типы, от прямозубых до спиральных, чтобы изменить влияние крутящего момента в системе. Цилиндрические шестерни могут использоваться для несущей способности помимо прямозубых шестерен, учитывая сопоставимые размеры шестерен и количество планет, потому что винтовые передачи расположены под углом, а не с прямыми зубьями, и даже большее количество зубьев зацепляется за один раз.Но с косозубой планетарной передачей возникают осевые реакции, и они не исключаются из-за нескольких планет, как тангенциальная и разделительная передача, поэтому подшипники должны учитывать осевую нагрузку. Еще одним преимуществом наличия нескольких точек зацепления шестерни является возможность увеличения плотности крутящего момента. Через эти многочисленные точки зацепления шестерни распределяется приложенная нагрузка на планетарные шестерни. Это также увеличивает жесткость зубчатой ​​передачи на кручение в такое же количество раз, как и планетарные шестерни.Такая жесткость обеспечивает более высокую точность позиционирования и повторяемость требований. Планетарные передачи

Нагрузка, принимаемая планетами, в реальных ситуациях не сбалансирована идеально. Одна планета может случайно оказаться радиально ближе или дальше других от оси Солнца, либо ось вращения носителя может немного отклониться. По мере того, как точность изготовления падает, а количество планет увеличивается, тенденция к дисбалансу возрастает. Иногда эффект дисбаланса невелик, и операция может его принять.Некоторые конструкции будут чувствительны даже к небольшому дисбалансу и могут потребовать высокоточных компонентов и узлов; Ключевым моментом может быть точное определение правильного расположения штифтов планетарной передачи вокруг оси солнечной шестерни.

Есть недостатки в применении планетарных редукторов. Одним из недостатков использования этого типа коробки передач является потеря смазки, ведущая к отказу при работе на высоких скоростях, поскольку смазка уносится прочь. Этот недостаток можно преодолеть за счет использования систем принудительной смазки под давлением.Другое решение — использование консистентной смазки на протяжении всего срока службы коробки передач. Потери мощности, такие как механические потери на трение, увеличиваются из-за наличия нескольких ветвей планетарной передачи, что является еще одним недостатком, который необходимо учитывать при выборе планетарной передачи. Неизбежные ошибки сборки и изготовления, которые приводят к увеличению шума во время работы и снижению надежности с течением времени, оказывают гораздо большее влияние на планетарный ряд, чем на зубчатую рейку.

Расчет планетарной передачи:

R: Передаточное число

N: количество зубьев

Чтобы определить, какое количество планетарных шестерен является правильным для конкретного применения, необходимо соблюдение следующего ограничения:

P: количество планетарных шестерен

Интернет-курсы PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации »

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и они были

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт »

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

в моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент для ознакомления с курсом

материала до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

очень понравился. «

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основе какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «обычная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса содержали хорошее, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступно и просто

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

Обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено. «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роадс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать, где к

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация

. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефону».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по моей линии

работы.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

конечно.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об EE для инженеров, не являющихся электротехниками».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, который требует

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу же

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по номеру

много разные технические зоны за пределами

своя специализация без

надо ехать.»

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Geartrain из чистого золота

01/2019: Geartrain из чистого золота

Глядя на старые карманные часы, можно выделить несколько уникальных экземпляров с зубчатой ​​передачей из чистого золота. Почему тогда использовалось золото и почему его вряд ли можно найти в сегодняшних часах.

В то время это был символ очень драгоценных и дорогих часов.Материальное золото всегда было олицетворением ценности.

Золото часто ассоциируется с мягким материалом. За счет легирования, прокатки и обработки молотком материал упрочняется до тех пор, пока он не станет даже тверже латуни. С технической точки зрения интерес представляют две характеристики: этот материал очень хорошо выдерживает сухое трение без смазывания, например у вилки поддонов или зацепления шестерен со стальными шестернями. Другое преимущество заключается в том, что он нейтрален по отношению к использованным ранее натуральным смазкам.Из-за этого он использовался в качестве материала для спуска в карманных часах Саксонии. Эти спусковые механизмы также обеспечивают очень точный ход часов, который также оставался стабильным в течение длительного периода.

Еще одно преимущество деталей из цельного золота: отсутствие необходимости в гальваническом покрытии. Особый интерес вызвали зубья шестерен. Позолота со временем может соскользнуть из-за давления на боковые поверхности зуба, что приведет к износу и истиранию. Это причина, по которой некоторые компании нарезали зубья шестерен после золотого покрытия.По этой же причине шестерни стопорного механизма исторических хронографов с очень тонкими зубьями сделаны из чистого золота. В противном случае износ покрытия приведет к остановке часов.

Можно предположить, что эти небольшие преимущества по сравнению с большими усилиями при производстве не имели для того времени никакого отношения. Если они используются, то в основном по эстетическим, а не по функциональным причинам, особенно когда они видны в часах.

Золотые колеса и спусковой механизм исчезли в ходе индустриализации и сокращения затрат.Кроме того, аналогичные результаты могут быть достигнуты с синтетическим маслом на спусковом механизме и более твердой сталью.

Внимание к деталям в часах LANG & HEYNE уникально. Вслед за историческим часовым мастерством Саксонии логичным следствием этого стала замена позолоченной латунной зубчатой ​​передачи на колеса из цельного золота.

Для нас это было обязательным условием, производство деталей спуска, а также всех ходовых колес из твердого твердого золота. Более высокая стоимость материала колес будет компенсирована возможностью более качественной полировки золота, а также возможностью устранения мелких повреждений.Наши часы — это искусно разработанные механические часы, которые должны быть привлекательными для глаз. Также важен цветовой контраст красно-золотых, полированных шестерен и их полированных фасок по сравнению с желто-золотой зернистой поверхностью земли.

Для нас это был процесс. С 2009 года меньшие механизмы оснащаются зубчатой ​​передачей из чистого золота. С 2016 года зубчатые передачи больших механизмов также производятся из чистого золота. Все часы LANG & HEYNE теперь оснащены этой высококачественной зубчатой ​​передачей из розового золота.

Таким образом, каждому доставляет особое удовольствие иметь часы LANG & HEYNE и ощутить их совершенство.

Проверка динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи с использованием планетарной зубчатой ​​передачи и крутящего момента

Маутон Гбедедо ^{1, 2} , Чуквуэмеке Оньенефа ² , Мэтью Ароволо ¹

¹ Кафедра мехатроники, Федеральный университет, Ой-Экити, Нигерия

² Кафедра механической и биомедицинской инженерии, Технологический университет Беллз, Ота, Нигерия

Для корреспонденции: Маутону Гбедедо, факультет мехатроники, Федеральный университет, Ой-Экити, Нигерия.

Электронная почта:

© 2020 Автор (ы). Опубликовано Scientific & Academic Publishing.

Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Абстрактные

Эпициклическая зубчатая передача состоит из двух шестерен, установленных таким образом, что центр одной шестерни вращается вокруг центра другой.Водило соединяет центры двух шестерен, и оно вращается, чтобы нести одну шестерню, называемую планетарной шестерней или планетарной шестерней, вокруг другой, называемой солнечной шестерней или солнечным колесом. Планетарные и солнечные шестерни были зацеплены, так что их центральные круги катились без проскальзывания. Точка на делительной окружности планетарной шестерни очерчивала эпициклоидную кривую. Данная статья посвящена анализу и проверке динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи с использованием зубчатой ​​передачи и крутящего момента. Аппарат был установлен в инженерной лаборатории с соблюдением соответствующих мер безопасности для обеспечения точного сбора данных.Были произведены записи входного, удерживающего и выходного сигналов на различных скоростях зубчатой ​​передачи. В конце эксперимента были получены передаточное число, передаточное отношение и соотношение крутящего момента планетарной зубчатой ​​передачи. Результаты экспериментов сравнивались с аналитическими данными различных расчетов с использованием соответствующих основных уравнений. Было замечено, что экспериментальные результаты были аналогичны аналитическим данным, полученным для отношения скорости и крутящего момента с максимальным отклонением 1,11% между двумя методами для взаимосвязи крутящего момента и 1.6% для передаточных чисел, которые были вызваны некоторыми фрикционными и механическими потерями в ремне и зубчатой ​​передаче. В этом документе представлены дополнительные доказательства того, что зубчатая передача и устройство крутящего момента способны определять и проверять динамические характеристики планетарного зубчатого дождя.

Ключевые слова: Эпициклическая зубчатая передача, Передаточное отношение, Взаимосвязь крутящего момента, Динамические характеристики, Зубчатая передача и устройство крутящего момента

Цитируйте эту статью: Маутон Гбедедо, Чуквуэмеке Оньенефа, Мэтью Ароволо, Проверка динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи с использованием планетарной зубчатой ​​передачи и крутящего момента, Журнал машиностроения и автоматизации , Vol.9 No. 1, 2020, pp. 1-8. DOI: 10.5923 / j.jmea.20200901.01.

1. Введение

Зубчатая передача — это механизм с двумя или более шестернями, включенными последовательно, и его оси заблокированы надлежащим звеном для передачи мощности и увеличения или уменьшения скорости вращения [1]. Комбинации зубчатых колес, используемые для увеличения или уменьшения скорости ведомого вала, известны как зубчатая передача. Первичные двигатели, такие как паровые или газовые турбины, работают с очень высокой скоростью.Требуется значительно снизить частоту вращения турбины с помощью зубчатой ​​передачи; такая зубчатая передача известна как понижающая передача. В основном существует четыре типа зубчатой ​​передачи: простая зубчатая передача, составная зубчатая передача, реверсивная зубчатая передача, планетарная или эпициклическая зубчатая передача [2].

Эпициклическая зубчатая передача состоит из четырех различных элементов, которые обеспечивают широкий диапазон передаточных чисел в компактной компоновке. Этими элементами являются: (i) солнечная шестерня, коронная шестерня с внешними зубьями, коаксиальная с зубчатой ​​передачей; (ii) кольцевое пространство — коронная шестерня с внутренними зубьями, коаксиальная с зубчатой ​​передачей; (ii) планеты с внешними зубчатыми колесами, которые зацепляются с солнцем и кольцевым пространством; и (iv) Planet Carrier, опорная конструкция для планет, соосная с поездом.Название «эпициклический» происходит от кривой, очерченной точкой на окружности круга, когда она катится по окружности второго фиксированного круга. За счет фиксации одного из коаксиальных элементов и использования оставшихся двух для входа и выхода возможны три типа простой одноступенчатой ​​планетарной передачи. Обычно это называется планетным, звездным и солнечным расположением. Это исследование в первую очередь касается планетарных зубчатых передач, показанных на рисунке 1, которые имеют фиксированное кольцевое пространство с водилом планетарной передачи, вращающимся в том же направлении, что и солнечная шестерня.

Рисунок 1 . Эпициклическая зубчатая передача

Для планетарной системы с тремя планетами каждое зубчатое зацепление солнечной шестерни должно нести одну треть общей нагрузки. Следовательно, размеры солнечной шестерни будут составлять одну треть шестерни зубчатой ​​передачи с параллельными валами, предназначенной для передачи эквивалентного крутящего момента. Следует отметить, что шесть планет не обязательно имеют шестерню вдвое большую, чем аналогичная передача, имеющая только три планеты.Гарантировать равную загрузку более чем трех планет невозможно из-за качества и точности изготовления. По этой причине предпочтительны конструкции с тремя планетами, хотя коммерчески доступны системы, содержащие до восьми планет [3].

Эпициклическая зубчатая передача (EGT) имеет ряд преимуществ по сравнению с зубчатыми передачами с параллельными валами. Благодаря своей компактности и относительно низкому соотношению массы к скорости они широко используются в аэрокосмической и автомобильной промышленности. EGT имеет определенные особенности, такие как распределение нагрузки между несколькими зубчатыми парами, одновременное зацепление внутренних и внешних зубчатых колес и плоское движение элементов.Из-за этих особенностей динамическое поведение EGT настолько сложно, что были выполнены многочисленные аналитические и экспериментальные исследования [4].

Эпициклические зубчатые передачи имеют долгую историю промышленного использования. Джеймс Ватт в 1781 году запатентовал солнечно-планетарную передачу, использовавшуюся в одном из своих первых двигателей. Однако достижения в производстве зубчатых колес с внутренним зацеплением не были аналогичны достижениям в производстве зубчатых колес с внешним зацеплением, что ограничивало развитие планетарных зубчатых передач. Поскольку промышленные применения требовали трансмиссий с более высокой номинальной мощностью, характеристики планетарных зубчатых передач становились хуже при более высоких нагрузках, поскольку выравнивание нагрузки между планетарными шестернями не было реализовано из-за плохих технологий производства и сборки.Сообщалось об очень небольшом количестве исследований динамического поведения планетарной зубчатой ​​передачи (EGT) с опорными подшипниками [5].

Основными целями данного исследования являются:

1) Определение и проверка передаточного числа планетарной зубчатой ​​передачи.

2) Измерьте и проверьте передаточное число планетарной зубчатой ​​передачи.

3) Проанализируйте и проверьте соотношение крутящего момента планетарной зубчатой ​​передачи.

2. Обзор литературы

Поскольку эпициклическая зубчатая передача (EGT) представляет собой сборку как внешних, так и внутренних прямозубых зубчатых колес, этот обзор литературы опирается на информацию для EGT, а также на ее отдельные компоненты, чтобы показать прогресс и текущее состояние. планетарной передачи.Необходимо изучить действие отдельных элементов, чтобы лучше понять поведение всей системы. Следовательно, информация представлена ​​в хронологическом порядке и в отдельных разделах для наружных / внутренних цилиндрических зубчатых колес и EGT, соответственно.

2.1. Цилиндрическая шестерня

Основным фактором в конструкции прямозубой шестерни в зацеплении, как показано на Рисунке 2, является мощность, которая должна передаваться от первичного двигателя к нагрузке. Передаваемая сила становится важной при проектировании прочности балки зуба шестерни, контактного напряжения и коэффициента задира.Необходимо учитывать динамические эффекты, поскольку нагрузка передается упругой средой, то есть отклоненными зубьями шестерни. Следовательно, мгновенная нагрузка, которой подвергаются зубья шестерни в зацеплении, обычно выше, чем номинальная статически рассчитанная нагрузка. Обычно она выше, чем номинальная статически рассчитанная нагрузка [6].

Рисунок 2 . Прямозубые шестерни в зацеплении

2.2. Эпициклическая передача

Эпициклическая передача использовалась еще в 1700-х годах.Однако первая зарегистрированная попытка применить инженерный анализ была сделана в самом конце 1800-х годов [7].

2.2.1. Математический анализ динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи

Простая планетарная зубчатая передача показана на рисунке 3, где шестерня A и рычаг C имеют общую ось в точке O ₁ , вокруг которой они могут вращаться. Шестерня B входит в зацепление с шестерней A и имеет свою ось на рычаге O ₂ , вокруг которого шестерня B. Если рычаг зафиксирован, зубчатая передача проста, и шестерня A может приводить в движение шестерню B или наоборот, но если шестерня A зафиксирована и рычаг вращается вокруг оси шестерни A (т.е.е. O1), то шестерня B вынуждена вращаться вокруг шестерни A. Такое движение называется эпициклическим, а зубчатые передачи, расположенные таким образом, что один или несколько их элементов движутся вокруг другого элемента и вокруг него, известны как планетарная шестерня. поезда (epi. означает «на» и «циклический» означает «вокруг»). Эпициклические зубчатые передачи могут быть простыми или составными [8].

Рисунок 3 . Принципиальная схема планетарной зубчатой ​​передачи

Три наиболее важных динамических характеристики планетарной зубчатой ​​передачи, проанализированные с использованием математических методов:

• Передаточное число

• Передаточное число

• Передаточное число

a. Шестерня Рацион динамика характеристики

Передаточное число планетарной зубчатой ​​передачи несколько неинтуитивно, особенно потому, что существует несколько способов преобразования входного вращения в выходное вращение. Общее передаточное число простой планетарной передачи можно рассчитать с помощью следующих уравнений [9], представляющих взаимодействия Солнце-Планета и Планета-Кольцо соответственно.

(1)

Также,

(2)

Na = Nb на одном валу

Для5

б. Скорость передаточное отношение характеристика

В этом методе движение каждого элемента планетарной передачи относительно плеча задается в виде уравнений.Количество уравнений зависит от количества элементов в зубчатой ​​передаче. Однако эти два условия обычно выполняются в любом планетарном поезде, а именно. какой-то элемент зафиксирован, а другой имеет заданное движение. Этих двух условий достаточно для решения всех уравнений; и, следовательно, для определения движения любого элемента планетарной зубчатой ​​передачи. Пусть рычаг C закреплен в планетарной зубчатой ​​передаче, как показано на рис. 3. Следовательно, скорость зубчатого колеса A относительно рычага C равна;

(4)

и скорость шестерни B относительно рычага C,

(5)

Поскольку шестерни A и B находятся в зацеплении напрямую, они будут вращаться в противоположных направлениях.

(6)

г. Крутящий момент передаточное число характеристики

В планетарных передачах должны быть известны две скорости, чтобы определить третью скорость. Однако в установившемся режиме должен быть известен только один крутящий момент, чтобы определить два других крутящих момента. Когда вращающиеся части планетарной зубчатой ​​передачи, как показано на рисунке 4, не имеют углового ускорения, зубчатая передача удерживается в равновесии за счет трех приложенных извне крутящих моментов, а именно:

• Входной крутящий момент на приводном элементе (T1),

• Выходной крутящий момент или момент сопротивления или нагрузки на ведомом элементе (T2),

• Удерживающий или тормозной момент на неподвижном элементе (T3).

Рисунок 4 . Крутящие моменты в планетарной зубчатой ​​передаче

Чистый крутящий момент, приложенный к зубчатой ​​передаче, должен быть равен нулю. Другими словами;

(7)

Следовательно,

(8)

где,

F ₁ , F ₂ и F ₃ , соответствующие внешние силы являются при радиусах r ₁ , r ₂ и r ₃ .

Кроме того, если ω ₁ , ω ₂ и ω ₃ являются угловыми скоростями ведущего, ведомого и неподвижного элементов соответственно и трением пренебрегают, то чистая кинетическая энергия, рассеиваемая зубчатой ​​передачей, должна равняться нулю, т.е.

(9)

Но для фиксированного элемента

(10)

Следовательно,

7

9 (11) 00 Обратите внимание, что, (a) из уравнений (9) и (11), удерживающий или тормозной момент T 3 может быть получен следующим образом: (12) (13) (b) когда входной вал (или ведущий вал) и выходной вал (или ведомый вал) вращаются в одном направлении, тогда входной и выходной крутящие моменты будут в противоположных направлениях.Точно так же, когда входной и выходной валы вращаются в противоположных направлениях, тогда входной и выходной крутящие моменты будут в одном направлении. 2.3. Исследование предыдущих работ по динамическому поведению планетарной зубчатой ​​передачи Исследования в области оценки результатов динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи резко возросли за последние два десятилетия. Широкий спектр тем исследований продемонстрировал технические проблемы понимания и прогнозирования поведения планетарной передачи.Исследования в этом обзоре включают математические модели, свойства режима вибрации, прогнозы динамической реакции, включая нелинейности и изменяющиеся во времени колебания жесткости сетки, эффекты упругой податливости и гироскопические эффекты, среди других тем. Также включены практические аспекты, например, распределение нагрузки на планеты, фазировка планет, модификации поверхности зуба и характеристики измеряемой вибрационной реакции. Tuplin [10] использовал эквивалентную систему пружины и массы, представляющую шестерни в зацеплении, для определения динамических нагрузок на зубья шестерни.Жесткость пружины определялась из отклонения статической нагрузки двух контактирующих зубьев, которое считалось постоянным и линейным. Было замечено, что динамические нагрузочные характеристики зубчатой ​​передачи возникают из-за прохождения «толстых» зубьев через зону зацепления. График на Рисунке 5 показывает результат анализа потока мощности, основанный на положении каждой планетарной шестерни на один оборот в модели с неподвижным венцом. В модели с неподвижным венцом, когда водило поворачивается на 0 ° и 240 °, характеристики распределения нагрузки были наименьшими.Когда водило вращалось на 0 °, мощность планетарной передачи 1 составляла 3,805 кВт, мощность планетарной передачи 2 составляла 3,279 кВт, а мощность планетарной передачи 3 составляла 3,612 кВт, так что Ky было рассчитано равным 1,053. При повороте водила на 240 ° мощность планетарной передачи 1 составляла 3,805 кВт, мощность планетарной передачи 2 составляла 3,752 кВт, а мощность планетарной передачи 3 составляла 3,279 кВт. Максимальная мощность составляла 3,805 кВт для планетарной передачи 1, а средняя мощность составляла 3,612 кВт, так что Ky был рассчитан как 1.053. Рисунок 5 . Характеристики распределения нагрузки цилиндрической шестерни и зубчатого венца Боллинджер [11] был одним из первых, кто рассмотрел применение модели жесткости фиксированной и переменной зубчатой ​​зацепления (FVMS) для аналитического определения жесткость зуба как периодическая функция. Однако разрывы в эффективной жесткости между зубчатыми парами возникли в результате изменения контакта с одним зубцом на контакт с двумя зубьями и перехода с контакта с двумя зубьями на контакт с одним зубом. Лю [12] разработал обоснованную и обобщенную динамическую модель, основанную на теории графа связи для планетарной передачи. В связи с этим проводится анализ свободных крутильных колебаний планетарной передачи, чтобы продемонстрировать применение модели графа связи в анализе мод. Результаты показали, что модель может не только предсказывать собственные частоты и формы мод смещения, но также одновременно получать обобщенные формы мод деформации. Николайсен и др.[13], получили переходные участки планетарных шестерен, поддерживаемых опорными подшипниками, исходя из предположения, что силы зацепления шестерни не зависят от положения подшипника и реакции. Они проигнорировали тот факт, что характеристики шестерен и подшипников взаимосвязаны. Bahgat et al. [14] исследовали влияние зазоров подшипников на динамическую нагрузку на зуб и усилия подшипника для планетарной прямозубой шестерни с неподвижным зубчатым венцом. В их исследовании усилия в подшипниках и зазоры были получены без применения теории гидродинамической смазки. В настоящее время планетарные передачи часто используются в качестве главных редукторов в двигательных газовых турбинах торговых судов. Они широко используются в редукторах привода несущих винтов вертолетов. В приложениях с меньшей мощностью планетарные системы с высоким передаточным числом сочетаются с гидростатическими приводами для производства колесных приводов для сельскохозяйственной и внедорожной техники. Сяо [15] применил метод конечных элементов для исследования нелинейных динамических характеристик зубчатой ​​передачи с покрытием, что значительно улучшило несущие характеристики поверхности зубчатой ​​передачи.Были представлены нелинейные факторы, такие как переменная жесткость зацепления, трение, люфт и погрешность трансмиссии, а также система цилиндрической зубчатой ​​передачи с шестью степенями свободы и покрытиями. Карта Пуанкаре и спектр быстрого преобразования Фурье, динамические характеристики и влияние модуля упругости покрытия на поведение вибрации системы зубчатой ​​передачи были подробно проанализированы с использованием подхода численного интегрирования. Момент силы (сила MR) Fy оказывает значительное влияние на передаваемость вибрации систем, как показано на рисунке 6.Видно, что по мере увеличения Fy передаваемая вибрация уменьшается, и система становится более стабильной. Поскольку Fy вносит небольшой вклад в уравнение системы, резонансная частота изменяется незаметно. Рисунок 6 . Влияние Fy на передаваемость вибрации 3. Эксперименты Диаграмма на рис. 7 представляет собой зубчатую передачу и устройство крутящего момента, установленное в инженерной лаборатории для проведения экспериментов, используемых для определения передаточного числа. , соотношение скоростей и крутящего момента.Результаты экспериментов сравнивались с аналитическими данными, полученными расчетным путем. Рисунок 7. Эпициклическая зубчатая передача и устройство крутящего момента В случае планетарной зубчатой ​​передачи ось вала, на которой было установлено зубчатое колесо, перемещается относительно неподвижной оси . В этом аппарате была продемонстрирована цепочка с эпициклической зубчатой ​​передачей внутреннего типа (экспериментальная модель). Он состоит из шестерни SUN, установленной на первичном валу.Двухпланетная шестерня с обеих сторон зацеплена с шестерней SUN и входит в зацепление с внутренними зубьями годовой шестерни. Двухпланетная передача установлена ​​на штифтах, которые входят в оба конца рычага. Выходной вал соединен с рычагом, на котором закреплен барабан. 3.1. Спецификация зубчатой ​​передачи и устройства для измерения крутящего момента Следующие спецификации экспериментального устройства; 1. Эпициклическая зубчатая передача. Соотношение = 1: 8. 2. Устройство балансировки ремня / троса и пружины для измерения выходного крутящего момента и удерживающего момента. 3. Радиус выходного барабана, R = 80 мм. 4. Радиус удерживающего барабана, r = 65 мм. 5. 1 л.с. Параллельный электродвигатель постоянного тока, 1500 об / мин, 230 В, 4А. 6. Панель управления с диммером (постоянный ток) для изменения скорости и амперметром и вольтметром для входной мощности, индикатором оборотов. 7. Внутренние планетарные шестерни из; (i) коронная шестерня с 70 зубьями, (ii) солнечная шестерня с 10 зубьями, и; (iii) планетарная шестерня с 30 зубьями. 3.2. Экспериментальные процедуры в соответствии с процедурами были взяты во время Устройство было настроено в соответствии с подробным описанием в руководстве, как показано на рис. 7. 2. Электропитание на двигатель подавалось с панели управления. 3. Приспособление было надето (правильно подключив панель управления) и медленно увеличив скорость до 200 об / мин, соблюдалась соответствующая частота вращения выходного вала. Были взяты две такие скорости, и соотношение скоростей было оценено и проверено соответствующим аналитическим методом. 4. Удерживающий момент прилагался только для удержания тормозного барабана.Это было сделано аккуратно. 5. Соответствующие показания баланса пружины были сняты на тормозном барабане. 6. Нагрузки прикладывались к выходному валу до тех пор, пока пружина в месте расположения тормозного барабана не становилась точно вертикальной и при полном напряжении. Это было сделано аккуратно. 7. Для эксперимента скорость двигателя была увеличена с 200 об / мин до 1000 об / мин, и пять соответствующих показаний баланса пружины были на выходном барабане и удерживающем барабане. 8. Были оценены соответствующие входной крутящий момент, удерживающий крутящий момент и выходной крутящий момент. 9. Результаты крутящего момента входного, удерживающего и выходного барабана сравнивались с данными аналитических методов для проверки взаимосвязи крутящего момента. Мы знаем, что, Ti + Th + To = 0 Ti Входной Th = Удерживающий крутящий момент ue To = Выходной крутящий момент e (9) 9175 9000 9000 9195 9000 9000 Где: T 1 — T 2 = показания натяжения пружинных весов на выходном барабане. Удерживающий момент (11) Следовательно, (12) (13) 17 (13)

17, где входное напряжение двигателя, где

I = Входной ток двигателя

(14)

10. Все записи наблюдений были сведены в таблицу, и эти результаты сравнивались с аналитическими методами, полученными из соответствующих управляющих уравнений, для проверки динамических характеристик планетарной системы. зубчатая передача.

4. Результаты и обсуждение

Результаты экспериментального и аналитического методов были получены и сопоставлены для проверки динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи.

4.1. Результаты экспериментального соотношения скоростей

Входная скорость варьировалась от 200 до 1000 об / мин, и соответствующая выходная скорость была сведена в таблицу.

Таблица 1 . Результаты экспериментальных соотношений скоростей

Результат, полученный из таблицы 1, показывает, что соотношение скоростей было постоянным при 0,125 от 200 до 600 об / мин, но незначительно уменьшается до 0,124 и был минимальным при 1000 об / мин с постоянной 0,123.

4.2. Результаты аналитического соотношения скоростей

Мы знаем, что,

(15)

Где

Nr = количество зубьев коронной шестерни

Ns = количество зубьев солнечной шестерни

Дано;

Nr = 70 зубьев

Ns = 10 зубцов

Следовательно,

(16)

4.3. Результаты экспериментальных расчетов крутящего момента

Значения экспериментального входного крутящего момента Ti, выходного крутящего момента – и удерживающего крутящего момента Th, также были представлены в таблице, как показано в таблице 2 ниже.

Таблица 2 . Результаты экспериментальных расчетов крутящего момента

4.4. Результаты аналитического анализа крутящего момента

Следующие основные уравнения использовались для оценки различных значений входного, выходного и удерживающего крутящих моментов соответственно.

(17)

(18)

(19)

(i) Когда Ni = 200 об / мин и N171791 0,4300, To = 3,4407 и Th = 3,0107

(ii) Когда Ni = 400 об / мин и N₂ = 50

Ti = 0.4318, To = 3,4545 и Th = 3,0227

(iii) При Ni = 600 об / мин и N₂ = 75

Ti = 0,4300, To = 3,4407 и Th = 3,0107

(iv) При Ni = 800 об / мин и N₂ = 100

Ti = 0,4359, To = 3,4870 и Th = 3,0511

(v) Когда Ni = 1000 об / мин и N₂ = 125

Ti = 0,4491, To = 3,5931 и Th = 3,144

Результаты, полученные для аналитического расчета крутящего момента, показаны на Таблица 3 ниже.

Таблица 3 . Результаты аналитических расчетов крутящего момента

4.5. Обсуждение

Для проверки динамических характеристик планетарной зубчатой ​​передачи было проведено сравнение двух методов оценки: экспериментального и аналитического.

Передаточное число для экспериментальных методов варьируется от 0,123 до 0,125

(20)

Сравнение аналитических и экспериментальных результатов для крутящего момента показывает ошибку 0.От 01% до 1,11%. Это означает, что эффективность использованной нами экспериментальной установки не 100%. Отклонения были вызваны потерями на трение и механическими потерями в зубчатой ​​передаче. Также было замечено, что различные параметры влияют на результаты крутящего момента, такие как КПД двигателя, потери на трение между ремнем и канатным барабаном, жесткость пружины, а также жесткость пружины от пружинного баланса во время измерения. Сравнение двух крутящих моментов показано в таблице 4 ниже.

Таблица 4 . Сравнение экспериментального крутящего момента и аналитического крутящего момента

5. Выводы

В этом исследовании оценивался удерживающий или тормозной момент в планетарной зубчатой ​​передаче как экспериментальным, так и аналитическим методом. Полученные и проверенные три динамические характеристики — это соотношение передаточного числа, передаточного числа и крутящего момента. В конце экспериментов и аналитической оценки с использованием соответствующих управляющих уравнений было установлено, что результаты, полученные обоими методами, совпадают с максимальным отклонением 1.Отклонение 11% для отношения крутящего момента и 1,6% для отношения скорости. Эти незначительные ошибки возникли из-за некоторых фрикционных и механических потерь в ремне и зубчатой ​​передаче. Эта работа предоставила дополнительные доказательства того, что зубчатая передача и устройство крутящего момента способны определять и проверять динамические характеристики планетарного зубчатого дождя. В этом исследовании рекомендуется провести еще одну экспериментальную проверку динамических характеристик составной зубчатой ​​передачи и использовать Solid work или MATLAB для обеспечения будущего метода проверки для простой планетарной зубчатой ​​передачи.

Список литературы

---

[1]	Uicker. Дж. Дж., Пеннок Г. Р., Шигли Дж. Э. (2019): Деформации внутреннего зубчатого колеса и распределение нагрузки в планетарных трансмиссиях — модель и эксперименты, ASME Journal of Mechanical 130 (7), стр. 340-352.
[2]	Сутар С.С. (2016): Измерение крутящего момента в планетарной зубчатой ​​передаче, Международный журнал инженерии и передовых технологий, 5 (6), стр.185-188.
[3]	Райт, М. Т. (2007): «Пересмотр антикиферского механизма», Междисциплинарные научные обзоры. 32 (1): стр. 27-43.
[4]	Николайсен Дж. Л., Ботман М., (2012): Динамическое поведение опорного подшипника в планетарной передаче, Транзакции ASLE, 26 (1), стр. 87-93.
[5]	Freudenstem M.С. и Ян Т. С. (2014): Динамическое поведение планетарных шестерен, 3-й отчет, Бюллетень Международного журнала Японского общества инженеров-механиков (JSME), 19 (138), стр. 1563-1570.
[6]	Али М.С., Уилл А. У. (2019): Стандартное руководство Марка для инженеров-механиков, 13 (2) стр. 1023-1050.
[7]	Ланчестер, Ф.В. и Ланчестер, Г.Х .: Эпициклические шестерни », Труды Института инженеров-механиков, 134 (1) с.605, 1924.
[8]	Хурми Р. С. и Гупта Дж. К. (2012): Теория машин Нью-Дели: С. Чанд и Ко. Лтд., Стр. 774-832.
[9]	Ульрих К., Инхо Б. (2011): Процедура оптимизации для полных планетарных редукторов с учетом крутящего момента, веса, затрат и размеров, прикладная механика и материалы Vol. 86 с. 51-54.
[10]	Туплин В.А. (2009): Динамические нагрузки на зубья шестерни, Конструкция машины, стр.203, октябрь 1953.
[11]	Боллинджер, Дж. Г. (2020): Деформация нагруженных шестерен и ее влияние на грузоподъемность, Журнал механической вибрации 46 (961) стр. 450-462.
[12]	Liu, F .; Jiang, H .; Ю., X. (2011): Анализ динамического поведения цилиндрических зубчатых колес с постоянным и переменным возбуждением с учетом влияния трения скольжения, Journal of Mechanical Science and Technology, 30, 5363–5370.
[13]	Николайзен М., Такахаши, Т., и Масуко, М. (2010): Два воздействия промежуточных колец на распределение нагрузки в эпициклической передаче, доклад, представленный на Международном симпозиуме, стр. 13–16.
[14]	Brahgat. Х., Хуанг, К., Санг, М. (2012). Нелинейное динамическое моделирование и анализ цилиндрической зубчатой ​​передачи с изменяющимся во времени углом давления и люфтом зубчатого колеса, Изв. Syst. Сигнальный процесс. С. 132, 18–34.
[15]	Xion L., Zuo, M.J .; Фенг, З. (2018): Динамическое моделирование неисправностей коробки передач, Изв.Syst. Сигнальный процесс. С. 98, 852–876.

Планетарные передачи: принципы работы

Планетарные передачи лежат в основе современной инженерии и используются в коробках передач, которые приводят в действие все, от базового оборудования завода до современных электромобилей. Простая конфигурация центрального привода и вращающихся шестерен была разработана тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня инженеры используют планетарные передачи в приложениях, требующих высокой плотности крутящего момента, эффективности работы и долговечности.В этой статье мы исследуем принципы работы, как работают планетарные передачи и где их можно найти.

Что такое планетарный редуктор?

Простой планетарный ряд состоит из трех основных компонентов:

1. Солнечная шестерня, которая находится в центре (центральная шестерня).
2. Несколько планетарных шестерен.
3. Зубчатый венец (внешняя шестерня).

Три компонента составляют ступень планетарного редуктора.Для более высоких передаточных чисел мы можем предложить двойные или тройные ступени.

Планетарные редукторы могут приводиться в действие электродвигателями, гидравлическими двигателями, бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Нагрузка от солнечной шестерни распределяется на несколько планетарных шестерен, которые могут использоваться для привода наружного кольца, вала или шпинделя. Центральная солнечная шестерня принимает на себя высокоскоростной вход с низким крутящим моментом. Он приводит в движение несколько вращающихся внешних шестерен, что увеличивает крутящий момент.

Простая конструкция — это очень эффективный и действенный способ передачи мощности от двигателя к выходу.Приблизительно 97% потребляемой энергии выдается на выходе.

Принципы работы

Компания Lancereal предлагает три различных типа планетарных редукторов: привод колес, выход вала и выход шпинделя. Вот что они собой представляют и как работают.

Колесный привод

В планетарной коробке передач с полным приводом солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые прикреплены к водилу.Когда солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни вращают внешнюю кольцевую шестерню. Колеса могут быть установлены над корпусом коробки передач. Установив колесо непосредственно на коробку передач, можно минимизировать размер сборки. Планетарные передачи полного привода могут обеспечивать крутящий момент до 332 000 Нм.

Выходной вал

В редукторах с приводом от вала солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые размещены во вращающемся водиле. Зубчатый венец удерживается неподвижно, а вращающийся водил передает привод на вал.

Корпус редуктора прикреплен непосредственно к машине, выходом является вращающийся вал. Наш ассортимент выходных шестерен на валу может обеспечивать крутящий момент до 113 000 Нм.

Выход шпинделя

Шпиндель выходной планетарной передачи работает так же, как выходы на валы; однако выход поставляется в виде фланца. Наши планетарные шестерни привода шпинделя могут обеспечивать крутящий момент до 113 000 Нм.

Для чего используются планетарные передачи?

Планетарные передачи могут использоваться для различных целей.Компания Lancereal предлагает планетарные редукторы для использования в промышленных и мобильных приложениях.

Наши планетарные редукторы используются в:

• Колесные приводы
• Приводы гусеницы
• Конвейеры
• Поворотные приводы
• Приводы подъемные
• Смешивание
• Приводы лебедки
• Насосы
• Форсунки для гибких труб
• Приводы шнека и сверла
• Приводы фрезерной головки

Планетарные зубчатые передачи могут использоваться поэтапно, предлагая различные варианты передаточного числа, которые могут быть адаптированы к вашим требованиям.

Какие у меня есть варианты?

Наши планетарные коробки передач доступны в вариантах с 1 и 2 скоростями. Мы можем предоставить одно-, двух- или трехступенчатые агрегаты для любого применения. Мы также можем включить гидравлическое, динамическое и электромагнитное торможение в наш ассортимент планетарных коробок передач.

Как узнать, какая планетарная коробка передач мне нужна?

Выбор планетарного редуктора, его размера и передаточного числа должен определяться результатом.Это тщательный баланс между размером, эффективностью, производительностью и стоимостью. В Lancereal у нас консультативный подход к дизайну. Каждый проект мы начинаем с глубокого понимания области применения, скоростей, крутящего момента и функций машины.

Мы используем наш опыт и знания, чтобы найти и поставить подходящий планетарный редуктор, который будет экономичным и надежным. Каждая поставляемая нами коробка передач будет работать безотказно в течение многих лет.

No related posts.