Om bij mechanische apparatuur een grotere overbrengingsverhouding of snelheidsverandering en omkering te verkrijgen, is het vaak nodig om meerdere paren versnellingen voor transmissie te gebruiken, zoals werktuigmachines, versnellingsbakken en differentiëlen die in auto's worden gebruikt, en tandwielreductoren die veel worden gebruikt in engineering. enz. Dit soort transmissiesysteem dat uit meerdere paren tandwielen bestaat, wordt een tandwieloverbrenging genoemd, of kortweg een tandwieloverbrenging.
Afhankelijk van het feit of de aspositie van elk tandwiel vast is tijdens de transmissie, is de tandwieloverbrenging verdeeld in twee basistypen: tandwieloverbrenging met vaste as en planetaire tandwieloverbrenging. De geometrische asposities van alle versnellingen zijn vast tijdens de transmissie en dit soort tandwieloverbrenging wordt een tandwieloverbrenging met vaste as genoemd.
Tijdens de transmissie draait de geometrische as van tandwiel g rond de gemeenschappelijke as van tandwielen a, b en onderdeel H, en zo'n tandwielstelsel wordt een planetair tandwielstelsel. Volgens de verschillende vrijheidsgraden kan de planetaire tandwieloverbrenging worden onderverdeeld in een epicyclische tandwieloverbrenging en een differentieeloverbrenging. Een epicyclische tandwieloverbrenging heeft één vrijheidsgraad en een planetaire tandwieloverbrenging heeft twee vrijheidsgraden.
1. Overbrengingsverhouding van de wieltrein
De verhouding van de snelheid van het aangedreven wiel aan het begin van de wieltrein tot het aangedreven wiel aan het einde wordt de overbrengingsverhouding van de wieltrein genoemd, en i vertegenwoordigt de grootte van de rotatiehoek.
In de formule, n1—de snelheid van het aandrijfwiel 1, r/min; nk——de snelheid van het aangedreven wiel, r/min;
2. De rol van de tandwieltrein
2.1 Realiseer de overdracht van beweging en kracht tussen twee assen die ver uit elkaar staan
Bij tandwieloverbrenging, wanneer de afstand tussen de hoofd- en aangedreven assen relatief lang is en slechts één paar tandwielen wordt gebruikt voor de overbrenging, zal de grootte van de tandwielen onvermijdelijk groot zijn. Op deze manier zijn de structurele afmetingen en het gewicht van zowel de toenemende machine, het afvalmateriaal en de fabricage-installatie allemaal onhandig. Als de tandwieloverbrenging die uit twee paar tandwielen bestaat, in plaats daarvan wordt gebruikt voor transmissie, kan de tandwielmaat veel kleiner zijn en zijn de fabricage en installatie ook handiger.
Hoe schakelende fietsversnellingen werken
2.2 Realiseer shunttransmissie
Door de tandwieloverbrenging te gebruiken, kan één aandrijfas meerdere aangedreven assen aandrijven om tegelijkertijd te draaien om verschillende vereiste snelheden te verkrijgen.
2.3 Realiseer transmissie met variabele snelheid
Wanneer de snelheid van de aandrijfas constant is, kan de aangedreven as verschillende werksnelheden bereiken door gebruik te maken van de tandwieloverbrenging. Dit soort transmissie wordt transmissie met variabele snelheid genoemd. Veel machines, zoals auto's, werktuigmachines en kranen, hebben aandrijvingen met variabele snelheid nodig.
afbeelding
▲Versnellingsbak
2.4 Verkrijg een grotere overbrengingsverhouding
Een grote overbrengingsverhouding kan worden verkregen door gebruik te maken van een tandwieloverbrenging met een vaste as of een planetaire tandwieloverbrenging.
Als een tandwieloverbrenging met een vaste as wordt gebruikt om een grote overbrengingsverhouding te verkrijgen, is een meertraps tandwieloverbrenging vereist, wat resulteert in een complexe en omvangrijke structuur van het overbrengingsapparaat. Met de planetaire tandwieloverbrenging zijn slechts enkele versnellingen nodig om een grote overbrengingsverhouding te verkrijgen. Aangezien het planetaire tandwielsysteem meerdere planetaire tandwielen gebruikt om de belasting te delen, en vaak gebruik maakt van interne in elkaar grijpende transmissie, wordt de ruimte in het midden van het interne tandwiel redelijk gebruikt en bevinden de ingaande as en uitgaande as zich op dezelfde as, wat niet alleen verhoogt het draagvermogen van het planetaire verloopstuk aanzienlijk. verbeterd, en de radiale afmeting is zeer compact. Onder de voorwaarde van dezelfde kracht- en overbrengingsverhouding zijn het volume en het gewicht van het planetaire reductiemiddel slechts 1/2 ~ 1/3 van het tandwielreductor met vaste as.
afbeelding
2.5 Realiseer de synthese en ontleding van beweging
In machines wordt een differentiële planetaire tandwieloverbrenging met twee vrijheidsgraden gebruikt om de synthese en ontleding van beweging te realiseren. Dit is de unieke functie van de planetaire tandwieloverbrenging.
Bewegingssynthese: De differentiële tandwieloverbrenging heeft twee vrijheidsgraden en alleen wanneer de beweging van twee van de drie basiscomponenten is gegeven, kan de beweging van de derde basiscomponent worden bepaald. Dat wil zeggen, de beweging van de derde basiscomponent is de synthese van de bewegingen van de andere twee basiscomponenten.
afbeelding
▲ Kegeltandwieloverbrenging differentieel (bewegingssynthese)
Bewegingsontleding: Met behulp van de differentieeloverbrenging kan de rotatie van een basiscomponent ook worden ontleed in de rotatie van de andere twee basiscomponenten volgens de vereiste verhouding.
afbeelding
▲Automobiel differentieel (bewegingsontleding)
Laten we tot slot eens kijken naar de hoge
3D-demonstratieanimatie van het werkingsprincipe van de hogesnelheidsspoorkoppeling
De geboorte van een tandwiel, ik had niet verwacht dat het bewerkingsproces zo ingewikkeld zou zijn
