Laboratorní práce

Toto soukolí má velké ozubené kolo s 28 zuby a menší ozubené kolo s 10 zuby.
Převodový poměr (u) = 2.8 (28/10).
Převodový poměr ( i ) tohoto převodu není zřejmý a může se rovnat buď 2.8 nebo 0.357.

Toto tříprvkové planetové soukolí má velké centrální kolo s 56 zuby a malé kolo s 24 zuby. Jeho převodový poměr (K) = 2,333 (56/24).
Pochopení převodového poměru je nezbytné pro výpočet všech šesti možných převodových poměrů mezi dvěma středními ozubenými koly a nosičem.

Poměr – jeden z parametrů ozubeného páru dvou ozubených kol (dvou ozubených kol), definovaný jako poměr počtu zubů většího ozubeného kola k menšímu [1] [2].

Výpočtový vzorec [upravit | upravit kód]

u = z_Б /z_М
kde
z_Б – počet zubů většího ozubeného kola;
z_М – počet zubů menšího ozubeného kola.

Výklad definice [upravit | upravit kód]

Určení převodového poměru je stejně použitelné pro libovolná mechanická ozubená kola ve formě dvojice ozubených kol dvou ozubených kol, bez ohledu na typ: válcové, kuželové, hypoidní, šnekové. Převodový poměr je vždy racionální číslo. Pro určení převodového poměru je jedno, který převod je hnací a který hnaný. Převodový poměr ukazuje:

• Jak moc může daná záběrová dvojice v principu změnit točivý moment v jednom nebo druhém směru?
• Lineární poměr průměrů ozubených kol.

Převodový poměr neukazuje:

• Převodový poměr, k určení kterého je nutné pochopit, který převod je hnací a který hnaný.

Planetový převodový poměr [upravit | upravit kód]

Pro jakýkoli jednoduchý nebo složitý planetový mechanismus je to definováno jako poměr zubů většího centrálního kola k menšímu [3] [4].

Podobnosti a rozdíly s převodovým poměrem [upravit | upravit kód]

Převodový poměr je na rozdíl od převodového poměru vždy kladný a je větší nebo roven jedné. Převodový poměr charakterizuje převod pouze kvantitativně. Převodový poměr a převodový poměr mohou být stejné pouze u převodovky s vnitřním ozubením. U vnějších převodů se neshodují, protože v každém případě mají různé znaky: převodový poměr je záporný a převodový poměr je kladný. Nejběžnější jsou redukční převody, protože rychlost otáčení pohonu je ve většině případů nižší než rychlost otáčení hřídele motoru. [5]

V moderní technické řeči jsou pojmy převodový poměr a převodový poměr často míněny jako synonyma. Vysvětlení pro to vyplývá ze skutečnosti, že naprostá většina převodů jsou redukční převody a u takových převodů je převodový poměr a převodový poměr stejný. Formálně je taková záměna pojmů chybou, neboť převodový poměr je vždy určen úhlovými a lineárními pohyby hnacího a hnaného prvku [6] [7] a převodový poměr pouze počtem zubů páru ozubených kol a pouze pro ozubená kola otáčením. Ve skutečnosti je tak rozšířený, a to i v odborné literatuře, že jej lze pravděpodobně již považovat za normu.

Příklady moderního použití:
U mechanismů typu šroub-matice-sektor je převodový poměr určen poměrem poloměru počáteční kružnice zubů sektoru k rozteči šroubu [8].
Převodové poměry šnekových párů jsou poměrně velké, dosahují 26 i více a mohou mít proměnný převodový poměr v závislosti na úhlu natočení [9].

Poznámky [upravit | upravit kód]

1. ↑GOST 16530-83, 1983, s. 19.
2. ↑GOST 16530-83, 1983, s. 22.
3. ↑Analýza ovládacího panelu dopravních a tažných strojů, 2008, str. 17.
4. ↑PKP kolových a pásových vozidel, 2000, str. 12.
5. ↑Příručka pro designéry; Stroje a mechanismy, 2019, str. 23.
6. ↑GOST 19587-74, 1974, s. 11.
7. ↑GOST 16530-83, 1983, s. 28.
8. ↑V závislosti na typu dvojice řízení se mechanismy řízení moderních automobilů dělí na šnekové, šroubové a. — Velká encyklopedie ropy a zemního plynu(nespecifikováno) . www.ngpedia.ru. Datum přístupu: 14. února 2020.
9. ↑Pro usnadnění ovládání v oblasti nejčastějších otáček volantu je převodový poměr řízení . — Velká encyklopedie ropy a zemního plynu(nespecifikováno) . www.ngpedia.ru. Datum přístupu: 14. února 2020.

Literatura [upravit | upravit kód]

• GOST 16530-83. OZUBENÉ PŘEVODY; obecné pojmy, definice a označení. – oficiální. – Moskva: IPK Publishing House of Standards, 1983. – 51 s.
• GOST 19587-74. HYDRODYNAMICKÉ PŘEVODY; termíny a definice. – oficiální. – Moskva: IPK Publishing House of Standards, 1974. – 37 s.
• Feščenko V. N. Příručka designéra. Kniha 1. Stroje a mechanismy: učební pomůcka / V. N. Feshchenko. — 3. vyd. Ypres. a přidat. — M.: Infra-Engineering, 2019. — S. 23. — 400 s. — ISBN 978-5-9729-0252-1 .
• N. V. Filichkin.Analýza planetových převodovek dopravních a tažných strojů. – oficiální. — Čeljabinsk: SUSU, 2008. — 178 s. — ISBN 5-696-03134-X .
• V.M. Šaripov.Planetové převodovky pro kolová a pásová vozidla. – oficiální. — Moskva: MGTU MAMI, 2000. — 142 s. — ISBN 5-94099-007-X .

• Mechanismy
• Části strojů a mechanismy
• Mechanické převody

• Některé materiály společnosti RUVIKA jsou založeny na materiálech ze zdrojů třetích stran. Procházejí redakční kontrolou pomocí našeho vlastního předtréninkového softwaru. Mohou nastat chyby. Redakce je rychle likviduje. Napsat Používáním této webové stránky internetové encyklopedie “RUVIKI” souhlasím s Podmínkami použití a Zásadami ochrany osobních údajů, souhlasím se zpracováním mých uživatelských dat (cookies) pomocí systémů webové analýzy Yandex.Metrica a/nebo jiných systémů webové analýzy za podmínek uvedených v Zásadách ochrany osobních údajů.

• O RUVIKI
• Stručná pravidla RUVIKA
• Redakční hodnoty
• Licencování

Laboratoř #14

Stanovení převodových poměrů

Účelem práce je prostudovat různé typy ozubených kol, naučit se určovat typ a typ ozubených kol, jejich převodové poměry a převodové poměry.

Ozubené kolo – tříčlánkový mechanismus, ve kterém jsou dva pohyblivé články ozubená kola, která tvoří rotační nebo translační pár s pevným článkem (Obr. 1).

Obr.1. Vnější převodovka

Spárovaná výbava — ozubené kolo převodovky uvažované ve vztahu k jinému ozubenému kolu dané převodovky. Ozubené kolo 2 (obr. 1) je spárováno s kolem 1, ozubené kolo 1 je spárováno s kolem 2.

Ozubené kolo – převodové kolo s menším počtem zubů.

kolo – převodové kolo s velkým počtem zubů.

Převodový poměr ozubený převod je poměr úhlové rychlosti hnacího kola k úhlové rychlosti hnaného ozubeného kola .

Hnací ústrojí – převodové soukolí, které uděluje pohyb dvojici ozubených kol.

Hnané zařízení – převodové soukolí, kterému uděluje pohyb dvojice ozubených kol.

Převodový poměr u 12 (někdy používaný zápis i 12) je určen s hnacím kolem 1, převodový poměr u 21 je určeno, pokud je vodicí kolo kolo 2:

u 12 = ± ω 1 ω 2 = ± n 1 n 2,

u 21 = ± ω 2 ω 1 = ± n 2 n 1.

Obr.2. Typy ozubení: vnější (levé) a vnitřní

Poměr Ozubený převod je poměr počtu zubů hnaného kola k počtu zubů hnacího kola. Převodový poměr je určen vzorcem:

u 12 = ± z 2 z 1 a u 21 = ± z 1 z 2,

kde z 1 a z 2 — počet zubů 1 a 2 ozubeného kola.

Znaménko „+“ se bere pro vnější ozubení (obr. 1 a obr. 2), znak „–“ pro vnitřní ozubení. Typy ozubených kol jsou na obr. 2. Značky se berou v úvahu pouze u ozubených kol s rovnoběžnými osami otáčení kol.

Typy ozubených kol

Čelní ozubené kolo (zobrazeno na obr. 3, její kinematické schéma na obr. 1) – ozubený převod s rovnoběžnými osami, jehož ozubená kola mají axoidní, počáteční a roztečné plochy, které jsou válcové. U těchto převodů je vzájemné umístění os otáčení kol určeno pouze mezinápravovou vzdáleností.

Axoidní plocha ozubeného kola – každá z ploch popsaných okamžitou osou relativního pohybu ozubených kol převodovky, vztažená k danému převodu. U válcových a kuželových kol se počáteční plochy shodují s axoidními.

Kuželové ozubené kolo (zobrazeno na obr. 3) – ozubený převod s protínajícími se osami, jehož ozubená kola mají roztečné plochy axoidní, počáteční a kuželové. U těchto převodů je vzájemné umístění os kol určeno pouze úhlem mezi nápravami.

Ortogonální převodovka (zobrazeno na obr. 3) – kuželové kolo, jehož osy svírají úhel 90°.

Neortogonální ozubené soukolí – kuželové kolo, jehož osový úhel je jiný než 90°.

Obr.3. Typy ozubených kol (vlevo), kuželové (uprostřed), šikmé ozubení

Převodovka s křížícími se osami otáčení kola (obr. 3) – převodový pohon, u kterého je vzájemné umístění os otáčení kol určeno mezinápravovou vzdáleností a úhlem mezi nápravami. Existuje mnoho možností pro takové mechanismy. Na obr. 3 je znázorněn pohon se šroubovým ozubením, jehož osy svírají úhel 90°. Další možnost převodovky s úhlem mezi nápravami 90° – šnekové kolo (obr. 4). Šnekové kolo se nazývá jako červ (položka 1 na obr. 4), a kolo je šnekové kolo (položka 2 na obr. 4). Druhý převod, znázorněný na obr. 4, se nazývá hyperboloidní. Axoidy jeho ozubených kol jsou jednodutinové hypoboloidy rotace.

Pro kuželová soukolí a ozubená kola s křížícími se osami se převodový poměr určuje pomocí stejných vzorců jako u válcových ozubených kol, ale bez zohlednění znamének.

Obr.4. Šnekové (vlevo) a hyperboloidní ozubená kola

Typy ozubených kol

Obr.5. Typy ozubených kol: válcové šroubové (vlevo), rybí kost (uprostřed),

Podle typu zubů se ozubená kola válcových kol dělí na přímořezná (obr. 3 vlevo), šikmá a šípová (obr. 5). Ozubená kola kuželových kol – přímořezná (obr. 5), tangenciální, s kruhovým zubem (obr. 3 uprostřed), se zakřiveným zubem.

Podle profilu zubu se ozubená kola a převody dělí na evolventní (obr. 2, obr. 6), cykloidní, válcová kola Novikov (obr. 6), jejichž profily zubů se dotýkají po kruhovém oblouku.

Obr.6. Typy ozubených kol: s evolventním profilem zubů (vlevo),

Ozubené pohony s pevnými osami otáčení kol

Obr.7. Dvoustupňová převodovka a její kinematické schéma

Nejjednodušší převodový mechanismus (obr. 1) se skládá ze dvou ozubených kol, hnacího a hnaného, ​​které jsou současně vstupní a výstupní, resp. Pro získání potřebných převodových poměrů ve strojích a zařízeních se často používají složité převodové mechanismy, které mají kromě vstupních a výstupních kol několik mezikol, z nichž každé se otáčí kolem své vlastní osy. Použití složitých mechanismů se vysvětluje různými důvody. Například nápravy vstupního a výstupního kola jsou umístěny daleko od sebe. V tomto případě by přímý přenos otáčení pomocí dvou kol vyžadoval vytvoření převodu s velkými rozměry. V jiném případě může být převodový poměr velmi velký nebo velmi malý, pak je vhodné mít mezi vstupními a výstupními koly mezikola s vlastními osami. Přenesením rotace ze vstupního kola na mezilehlá kola az nich na výstupní kolo se zdá, že jsme postupně odděleni kroky měníme rychlost otáčení táhel, čímž vznikají požadované převodové poměry mezi vstupními a výstupními koly.

Složitý převodový mechanismus lze tedy rozdělit na samostatné části – kroky, z nichž každé se skládá ze dvou kol tvořících ozubení. V souladu s výše uvedeným existují jedno- a vícestupňové převody, většinou dvou- a třístupňové (obr. 7). Počet stupňů je roven počtu ozubených kol tvořených ozubenými koly mechanismu. Jedno kolo lze zařadit do více stupňů (obr. 8). Jakýkoli stupeň může být válcový, kuželový, šnekový, globoidní atd. převod. Obrázek 8 ukazuje vícestupňový mechanismus obsahující válcové a kuželové stupně.

Obr.8. Vícestupňová převodovka

s parazitními koly

Celkový převodový poměr (poměr) ozubeného převodu při zapojení stupňů do série se rovná součinu převodových poměrů stupňů v nich zahrnutých. Pro přenos na obr. 7:

u 12 = u 12∙ u 34 = — z 2 z 1 ∙ — z 4 z 3 = z 2 z 1∙ z 4 z 3.

Ozubená kola, jejichž počet zubů neovlivňuje celkový převodový poměr mechanismu, se nazývají parazitní kola . U čtyřstupňové převodovky znázorněné na obr. 8 je převodový poměr:

u 16 = u 12∙ u 23∙ u 45∙ u 56 = z 2 z 1∙ z 3 z 2∙ z 5 z 4∙ z 6 z 5 = z 3 z 1∙ z 6 z 4.

Znaky stupňů se neberou v úvahu, protože převod obsahuje kromě válcových a kuželových stupňů. Ozubená kola s počtem zubů z 2 a z 5 je parazitních, každý z nich je zařazen do dvou ozubených kol.

U některých vícestupňových převodů jsou osy jednotlivých kol pohyblivé. Takové převodové mechanismy s jedním stupněm volnosti se nazývají planetární mechanismy (Obr.9) a se dvěma nebo více stupni volnosti – diferenciální mechanismy nebo jednoduše diferenciály. V těchto mechanismech se nazývají kola s pohyblivými osami otáčení satelity (odkaz 2 na obr. 9), a odkaz, ve kterém jsou instalovány satelity – dopravce. Ve schématech se unašeč obvykle označuje písmenem N. Ozubená kola, jejichž osy se shodují s osou otáčení unašeče, se nazývají centrální (odkazy 1 a 4 na obr. 9). Satelity mohou být jednokorunové (levý obrázek) a vícekorunové.

Převodový poměr planetového mechanismu je určen vzorcem:

u 1 H (4) = 1- u 14 H ; u 14 H = u 12 H u 34 H ;

kde u 12 H , u 34 H — převodové poměry stupňů (s přihlédnutím ke značkám), když nosič stojí.

Obrázek 10 ukazuje vzorce pro stanovení převodových poměrů planetových mechanismů. Převodové poměry mezi pohyblivým centrálním kolem a unašečem souvisí poměrem:

u H1 = 1 u 1H.

Obr. 10 Stanovení převodových poměrů planetových mechanismů

Při výběru počtu zubů planetových ozubených kol se pro ně kontrolují následující podmínky:

1. Podmínka vyrovnání, zajišťující shodu os centrálních ozubených kol a unašeče: a w 12 = a w 34 (obr. 10). Podmínky znázorněné na obr. 10 byly získány pro planetová kola, jejichž kola mají stejný modul.

2. Stav sousedstvízajišťující společné umístění několika satelitů podél společného kruhu ve stejné rovině, aniž by se vrcholy zubů sousedních satelitů dotýkaly:

hřích π k > z c max +2 h a * z 1 + z 2

kde z c max – maximální počet zubů ozubeného věnce satelitu, k – počet satelitů

Podmínka sousedství byla získána pro planetová kola, ve kterých jsou satelity umístěny rovnoměrně po obvodu unašeče.

3. Stav montáže ozubená kola převodovky, která určuje možnost sestavení převodovky při použití více satelitů:

z 1 u 1 H k 1+ k P = C

kde П— počet úplných otáček unašeče je 0,1,2,3. C—celé číslo 1,2,3, .

Оборудование

Modely válcových, kuželových, šnekových, vícestupňových a planetových převodů.

1. Obdržet od vyučujícího zadání a laboratorní makety.

Každý žák musí určit převodový poměr a převodový poměr pěti převodových stupňů:

1) čelní ozubené kolo;

2) kuželové kolo;

3) ozubený převod s křížícími se osami;

4) vícestupňová převodovka s pevnými osami kol;

5) planetová převodovka.

2. Pro každý přenos:

2.1. Nakreslete kinematické schéma.

2.2. Uveďte celý název převodovky (určete její typ a typ). Například se nazývá mechanismus znázorněný na obr. 7 válcový spirálový evolventní převod.

2.3. Určete pohyblivost převodu pomocí Malyshevova vzorce pro ploché mechanismy.

2.4. Experimentálně určete převodový poměr. K tomu vypočítejte počet otáček hnacího kola odpovídající celému počtu otáček hnaného kola.

2.5. Analyticky vypočítejte převodový poměr. Proč počítat počet zubů převodových kol a pomocí vzorců zjišťovat převodový poměr.

U složitých převodů určete počet stupňů a uveďte parazitní kola. Vypočítejte převodový poměr mechanismu a vyjádřete jej počtem zubů kola.

2.6. U planetových převodů zkontrolujte, zda jsou splněny podmínky vyrovnání, blízkosti a montáže.

2.7. Vytvořte složité ozubené soukolí spojením tří ozubených kol uvažovaných v sérii. Nakreslete jeho kinematický diagram a určete obecný převodový poměr.

2.8. Zaznamenejte všechny výsledky do své laboratorní zprávy.

Kontrolní otázky

1. Vyjmenujte odkazy obsažené v nejjednodušších převodových mechanismech.

2. Vyjmenujte odkazy obsažené ve složitých převodových mechanismech.

3. Účel použití vícestupňových převodů.

4. Vyjmenujte hlavní typy ozubených kol.

5. Napište vzorec pro určení převodového poměru vícestupňové převodovky.

6. Napište vzorec pro určení převodového poměru jednostupňové převodovky.

7. Jaké jsou výhody a nevýhody čelních a šikmých ozubených kol?

8. Jak se liší planetové soukolí od neplanetového?

9. Proč je v planetárním mechanismu instalováno několik satelitů?

10. Jak určit převodový poměr planetového soukolí?

11. Jaké podmínky se testují na planetové soukolí? Jaký je jejich význam?

12. Kdy se berou v úvahu znaky převodových poměrů převodových stupňů?

Adresa: Rusko, 450071, Ufa, poštovní přihrádka 21