En equips mecànics, per obtenir una relació de transmissió més gran, o canvi de velocitat i marxa enrere, sovint és necessari utilitzar diversos parells d'engranatges per a la transmissió, com ara màquines-eina, caixes de canvis i diferencials utilitzats en automòbils i reductors d'engranatges àmpliament utilitzats en equips mecànics. enginyeria. etc. Aquest tipus de sistema de transmissió compost de múltiples parells d'engranatges s'anomena tren d'engranatges, o tren d'engranatges per abreujar-lo.
Segons si la posició de l'eix de cada engranatge es fixa durant la transmissió, el tren d'engranatges es divideix en dos tipus bàsics: tren d'engranatges d'eix fix i tren d'engranatges planetaris. Les posicions dels eixos geomètrics de tots els engranatges es fixen durant la transmissió, i aquest tipus de tren d'engranatges s'anomena tren d'engranatges d'eix fix.
Durant la transmissió, l'eix geomètric de l'engranatge g gira al voltant de l'eix comú dels engranatges a, b i l'element H, i aquest tren d'engranatges es converteix en un tren d'engranatges planetari. Segons els diferents graus de llibertat, el tren d'engranatges planetaris es pot dividir en tren d'engranatges epicíclic i tren d'engranatges diferencials. Un tren d'engranatges epicíclic té un grau de llibertat i un tren d'engranatges planetari dos graus de llibertat.
1. Relació de transmissió del tren de rodes
La relació entre la velocitat de la roda motriu al principi del tren de rodes i la roda motriu al final s'anomena relació de transmissió del tren de rodes i i representa la mida de l'angle de rotació.
A la fórmula, n1—la velocitat de la roda motriu 1, r/min; nk——la velocitat de la roda motriu, r/min;
2. El paper del tren d'engranatges
2.1 Realitzar la transmissió de moviment i potència entre dos eixos allunyats
En la transmissió d'engranatges, quan la distància entre els eixos principal i conduït és relativament llarga, si només s'utilitza un parell d'engranatges per a la transmissió, la mida dels engranatges serà inevitablement gran. D'aquesta manera, la mida estructural i el pes de la màquina creixent, el material de rebuig de nou i la instal·lació de la fabricació són inconvenients. Si s'utilitza el tren d'engranatges format per dos parells d'engranatges per a la transmissió, la mida de l'engranatge pot ser molt més petita i la fabricació i instal·lació també són més convenients.
Com funcionen els canvis de marxa de la bicicleta
2.2 Realitzar la transmissió de derivació
Mitjançant l'ús del tren d'engranatges, un eix motriu pot accionar diversos eixos conduïts per girar al mateix temps per obtenir diverses velocitats requerides.
2.3 Realitzar transmissió de velocitat variable
Quan la velocitat de l'eix motriu és constant, l'eix conduït pot obtenir diverses velocitats de treball utilitzant el tren d'engranatges. Aquest tipus de transmissió s'anomena transmissió de velocitat variable. Moltes màquines, com ara automòbils, màquines-eina i grues, requereixen accionaments de velocitat variable.
imatge
▲ Transmissió d'engranatges
2.4 Obtenir una relació de transmissió més gran
Es pot obtenir una gran relació de transmissió utilitzant un tren d'engranatges d'eix fix o un tren d'engranatges planetaris.
Si s'utilitza un tren d'engranatges d'eix fix per obtenir una gran relació de transmissió, es requereix una transmissió d'engranatges en diverses etapes, donant lloc a una estructura complexa i voluminosa del dispositiu de transmissió. Amb el tren d'engranatges planetaris, només es necessiten unes quantes engranatges per obtenir una gran relació de transmissió. Atès que el sistema d'engranatge planetari utilitza diversos engranatges planetaris per compartir la càrrega, i sovint utilitza transmissió de malla interna, l'espai al mig de l'engranatge intern s'utilitza raonablement i l'eix d'entrada i l'eix de sortida es troben en el mateix eix, que no només augmenta considerablement la capacitat de càrrega del reductor planetari. millorat, i la dimensió radial és molt compacta. Amb la mateixa potència i relació de transmissió, el volum i el pes del reductor planetari són només 1/2 ~ 1/3 del reductor del tren d'engranatges amb eix fix.
imatge
2.5 Realitzar la síntesi i descomposició del moviment
En maquinària, s'utilitza un tren d'engranatge planetari diferencial amb dos graus de llibertat per realitzar la síntesi i la descomposició del moviment. Aquesta és la funció única del tren d'engranatges planetaris.
Síntesi de moviment: el tren d'engranatges diferencials té dos graus de llibertat i només quan es dóna el moviment de dos dels tres components bàsics, es pot determinar el moviment del tercer component bàsic. És a dir, el moviment del tercer component bàsic és la síntesi dels moviments dels altres dos components bàsics.
imatge
▲ Tren d'engranatges diferencials d'engranatges cònics (síntesi de moviment)
Descomposició del moviment: utilitzant el tren d'engranatges diferencials, la rotació d'un component bàsic també es pot descompondre en la rotació dels altres dos components bàsics segons la relació requerida.
imatge
▲ Diferencial d'automòbil (descomposició de moviment)
Finalment, fem una ullada a l'alt
Animació de demostració en 3D del principi de funcionament de l'acoblament d'engranatges de ferrocarril d'alta velocitat
El naixement d'un engranatge, no m'esperava que el procés de mecanitzat fos tan complicat
