В этой статье объясняется, что такое зубчатые передачи и для чего они используются. Итак, вы узнаете, что такое зубчатая передача, примеры зубчатых передач, как рассчитывается передаточное число зубчатой передачи и, наконец, какие бывают типы зубчатых передач.
Что такое зубчатая передача?
Зубчатая передача представляет собой круговой передаточный механизм, состоящий из набора шестерен. Другими словами, зубчатая передача – это система, состоящая из нескольких зубчатых колес, соединенных друг с другом.
Зубчатая передача позволяет получить гораздо более высокое передаточное число, чем простая передача. Поэтому зубчатая передача используется для значительного увеличения или уменьшения угловой скорости оси. С другой стороны, шестерня обычно занимает больше места, чем простая шестерня.
В отличие от других типов передаточных механизмов, зубчатая передача не требует звеньевого механизма, такого как ремень или цепь, а просто состоит из нескольких зубчатых колес, зубья которых зацепляются друг с другом.
В технике зубчатая передача имеет широкое применение. Например, коробка передач и дифференциал автомобиля представляют собой набор шестерен. Кроме того, многие бытовые приборы имеют встроенную зубчатую передачу для увеличения или уменьшения скорости вращения.
Пример зубчатой передачи
После ознакомления с определением зубчатого колеса ниже объясняется пример этого типа механизма, чтобы полностью понять концепцию.
На следующем изображении вы можете увидеть пример зубчатой передачи, точнее, это поезд, состоящий из пяти передач: входной, двойной, промежуточной и выходной. Выход.
Механизм начинается с входного колеса, то есть левого колеса. Когда к входной шестерне приложено вращательное движение, последующие шестерни также вращаются, поскольку колеса находятся в зацеплении.
При этом скорость вращения увеличивается в два этапа. Во-первых, входное колесо имеет больше зубьев, чем ваша шестерня, поэтому угловая скорость увеличивается. Эта шестерня представляет собой двойную шестерню, с валом которой соединена еще одна шестерня, и эта шестерня также имеет больше зубьев, чем выходная шестерня, поэтому угловая скорость увеличивается во второй раз.
Однако между выходным колесом и двойным колесом имеется промежуточная шестерня, которая служит для изменения направления вращения выходного колеса, то есть функция этой шестерни состоит в простом изменении направления вращения последнего колеса. Таким образом, чтобы определить, увеличивается или уменьшается угловая скорость, зубья двойной шестерни фактически сравниваются непосредственно с зубьями выходной шестерни.
Передаточное число зубчатой передачи
Передаточное число зубчатой передачи представляет собой отношение выходной угловой скорости к входной угловой скорости. Следовательно, передаточное число зубчатой передачи представляет собой частное между выходной и входной угловыми скоростями.
Передаточное число зубчатой передачи также можно рассчитать, разделив количество зубьев ведущих колес на количество зубьев ведущих колес. Таким образом, формула передаточного числа зубчатой передачи выглядит следующим образом:
Имейте в виду, что промежуточные шестерни необходимо ставить и в числителе, и в знаменателе формулы, поскольку они являются и ведущими, и ведомыми колесами.
Аналогичным образом, общее передаточное число зубчатой передачи эквивалентно произведению передаточных чисел между парами шестерен.
В качестве примера ниже рассчитывается передаточное число следующей зубчатой передачи:
При этом передаточное число зубчатой передачи меньше 1, а это значит, что она действует как понижающий механизм, то есть выходная угловая скорость меньше входной.
Виды зубчатых передач
Зубчатые передачи можно разделить на следующие типы:
- Зубчатая передача с фиксированной осью – оси колес фиксированы. Можно выделить два подтипа:
- Простая зубчатая передача : она состоит только из колес, которые входят в зацепление друг с другом, то есть каждая ось установлена на одной шестерне.
- Составная зубчатая передача . Зубчатая передача имеет как минимум одно двойное колесо. То есть на одной из осей установлены две шестерни.
- Планетарная (или планетарная) зубчатая передача . Ось некоторых шестерен не фиксирована, но может перемещаться. Чтобы одно колесо (спутник) вращалось вокруг другого колеса.
одна зубчатая передача
составная зубчатая передача
планетарный поезд
