歯車の力学。 他の辞書の "歯車"を見てください。 歯車の設計とそのパラメータの決定

歯車の種類

ギアトランスミッションは、エンゲージメントの原則で動作する一種の機械的ギアです。 これらは、シャフト間の回転運動を伝達および変換するために使用されます。

ギアは高効率(1段階 - 0,97- 0,99以上)、信頼性と長寿命、スリップの欠如によるギア比のコンパクトさと安定性を備えています。 ギヤは、幅広い速度(最大200m / s)、能力(最大300MW)で使用されます。 歯車の寸法は、数ミリメートルから数メートルの範囲であり得る。

コロンビアの百科事典、6 th ed。 機械の一部から他の部分への運動を伝達する歯車、円筒または円錐。 これはトラフィックを転送する最も古い方法の1つです。 2つの歯車の歯が係合すると、一方の歯車を回転させると他方の歯車が回転する。 ほとんどの場合、両方のギヤはシャフトに取り付けられているので、一方のシャフトが回転すると他方のシャフトが回転します。 異なる直径の2つの歯車を係合させると、2つのシャフト間の速度およびトルクの差が得られる。 この場合のより小さい歯車はピニオンと呼ばれる。

欠点としては、製造が比較的複雑であり、高い精度で歯を切断する必要性、高速での騒音および振動、より大きな剛性が挙げられ、動的荷重を補償しない。

歯車減速機のギア比は、オープンギアでは最大8、ギアボックスでは最大4に達することができます。

スパイラルギアは、内周に沿って、またはホイールの外周に沿って半径方向に取り付けられた真っ直ぐな歯を備えたホイールからなる。 平行軸間で運動を伝達するために、2つの歯車が使用される。 ラックとギヤは、噛み合うギヤから構成され、ラックと呼ばれる特別なタイプの円筒形ギヤに移動を移動させ、一連の歯を平坦な面上に直線状に配置します。 ラックとギヤは直線運動を回転運動に、またはその逆に変化させます。

螺旋歯車は円筒歯車に類似しているが、その歯は真っ直ぐではなくねじれている。 螺旋機構は、互いに交差しておらず、互いに対して任意の角度であるシャフト間の運動を伝達するために使用することができる。 かさ歯車は、そのリム近くの円錐面上に直線状または湾曲した歯を有する。 ベベルギアは、平行ではなく、ある角度で交差するシャフト間で回転運動を伝達するために使用される。 ハイポイドギヤは、駆動軸を後車軸に連結するために車両差動装置に使用される特別なベベルギヤである。

歯の配置によって、外部および内部歯車装置を備えた歯車が区別される。

構造的には、歯車は大部分が共通の剛体で閉じられており、高い組立精度を保証する。 ゆっくり動く送信のみ(v< 3 м/сек) с колесами значительных размеров, нередко встроенных в конструкцию машин (например, в механизмах поворота подъемных кранов, станков), изготавливаются в открытом исполнении.

スクリューに類似したねじ付きシリンダまたはウォームと係合するウォームギアを使用して、垂直で交差しないシャフト間で運動を伝達する。 Drago、歯車の設計の基礎。 集団名詞と用語集の辞書。

一般的なプロパティ。 服のような個人的なもの、集合的に; 特定の作業または手順に必要な機器。 さまざまなタイプのギアボックスの効率をさまざまな低減係数と比較することで、当社のアプリケーションに最適なギアボックスを選択するのに役立ちます。 これらの効率は一般的なガイダンスに示されており、より正確な値についてはメーカーのカタログを参照してください。

ほとんどの場合、歯車駆動装置は、低速作動(減速機)として使用される。 速度を下げてトルクを上げるだけでなく、回転速度を増やすのにも成功しました(乗数)。

歯の作用表面を焼き付き及び摩耗摩耗から保護し、摩擦損失及び関連する加熱を低減するために、潤滑剤が使用される。 閉鎖型変速機は、通常、液状の鉱油で潤滑され、車輪を浸したり、油を係合歯に押し込んだりする。 開いている歯車にはグリースが塗布されており、定期的に歯に適用されます。

効果の比較表

歯付きギアリングはシャフトの平行配置であり、これらのギアは他のタイプのギアよりもはるかに高い効率を達成することができます。 その効率は94%から98%の範囲であり、ギヤ比はより低い。

ダイレクトベベルギヤの効率

ダイレクトコニカルトランスミッションは、垂直軸配置の円筒形ギアに似ています。 歯車と同様に、これらの歯車はより高い効率でより低い歯車比にも対処することができる。 歯の形状とストレート傘歯車と比較してより少ない騒音と振動との接触スパイラルベベル、従ってより良い効率です。

歯の配置は、外部(図2.1Aの-c)と内部ギア(図2.1グラム)を用いて送信を区別する。

車輪の歯のプロファイル上で、歯車は以下のように分割される。 インボリュートギアリング歯の輪郭が描かれている

インボリュート; からの移転 サイクロイドプロファイル; からの移転 ノヴィコフギアリング。 さらに、このマニュアルでは、外歯歯車を備えたインボリュート輪郭伝達のみを説明する。

ウォームギヤの使用効率の計算

ウォームギヤの効率は、回転角、摩擦係数およびギヤ比が変化すると大きく変化する。 ウォームギアの有効性を計算するには、次の伝達効率式を使用します。 歯車。 これらは、歯と呼ばれる小さな顎の連続的な接触によって、ある軸から別の軸への回転運動を伝達する機械システムである。 歯車の歯は、円筒状または螺旋状であり得る。 変速機は2つの歯車によって形成され、そのうちの大きいものはクラウンと小径のピニオンと呼ばれる。

歯車は歯数の少ない歯車です(ほとんどの場合、駆動歯車です)。 歯車は歯数の多い歯車です。 「歯車」という用語は、歯車と歯車の両方に適用できます。

円筒歯車 擬似である、

ヘリカルとシェブロン。

非常に遠隔地では、輸送、交通、復旧、交通の問題を解決するために、木製のロープと要素が使用されていました。 彼らはメカニズムを発明したとき、誰もそれらの多くは同じですが、それはレオナルド・ダ・ヴィンチは、フランスで彼の死の後、私達にあなたの貴重な図面、我々は今日の日を使用する多くのメカニズムのスキームを与えたことを言って、場所を正確にして知りません。

古代中国、ギリシャ、トルコ、ダマスカスの文献ではギアを言及しているが、彼らは多くの詳細を含んでいません。 フェローは、そのような彼らは、油圧た前の車のステアリングボックスにインストールされているものなど無限のワームのネジを、処理する画期的な方法を発明しました。

ストレートホイール(図2.1A)は、好ましくは、歯(製造不正確から動的負荷が有用と比べて小さい場合)、遊星歯車、オープン中の歯車の高硬度、ならびに必要に応じて車輪の軸方向移動(AT、低い周速度の平均値で使用されています ギアボックス)。

シャンボン、リヨンは、マスターバッチ処理によって傘歯車の歯のためにマシンの作成者でした。 同じ時間Andre Citroenは二重らせん歯車を発明しました。 ギア比は常に一定となっているように、それ以外の場合は大幅にギアボックスの寿命を減少させるであろう巨大な振動、になるよう送信は、設計されなければなりません。 この条件を満たすためには、歯の形状は任意ではありませんが、慎重に設計する必要があります。

変速機の最も重要な用途の一つは、他の軸、一定の距離をおいて位置し、これにより作業を行うために、車輪の一方が電源に接続され、駆動ギヤとして知られており、例えば内燃機関や電動モータ等の動力源の軸からの運動の送信であります そして他の - 駆動軸の動きを受けるとすべきである軸には駆動ギアと呼ばれます。

WORM TRANSFER

ウォームギア(またはスクリュー)は、1つの歯の移動と見なすことができます

ウォームギアは、他のギアと区別できる特殊な特性を持っています。 まず、それらは一つだけ歯がロードされたdvizhenie.Potomu最もウォームギア当たりに製造さ非常に高い透過率を達成することができ、ギア比は、単にギア接続の歯数です。 例えば、ウォームギア対と40対のウォームギアとを組み合わせると、

システムが1組以上のアスタリスクで構成されている場合、列車と呼ばれます。 歯車の主要な分類は、回転軸の位置および歯の種類に対応する。 これらの基準に従って、以下のタイプの機構が存在する。

トラフィックを転送することにより

スパイラル歯スパイラル歯スパイラル歯スパイラル歯スパイラル歯スパイラル歯スパイラル歯。

チェーンまたはピニオンプーリによる変速

  歯車の応用。
  • 円筒状の真っ直ぐな歯。
  • 円筒状のらせん状の歯。
  • ダブルスパイラル。
  • 覆われたプラネタリウム。
  • 簡単な送信。
  • クレイジー転送で転送します。
プログラムの範囲は事実上無制限です。 当社は、発電所、水力発電所と地上輸送要素内でそれらを見つける:鉄鋼業界では機関車、乗用車、トラック、自動車、すべての船舶の海上輸送、航空機、:圧延機、鉱山や造船所を。

歯の円筒形ギヤボックスは40:1の比を有する。 第二に、ウォーム歯車は、歯車の他のタイプよりもはるかに高い摩擦(およびより低い効率)を有します。 ウォームギヤ歯の歯形が連続的共役歯車に摺動するからです。 この摩擦は高くなり、伝達荷重が大きくなる。 最後に、ウォームギアは逆効果で作動できません。 緑の軸上のアニメーション下ウォーム歯車は、赤軸上の青色ギアをもたらします。 しかし、赤の軸をマスターとしてオンにすると、ウォームギアは機能しません。 プロパティのこの転送は、例えば、ロールバックせず、特定の場所でガレージのドアを-lock物事を停止するために使用することができます。

機械的機構は、大きな電力損失なしでトルクを増加させることによってエンジン速度を低下させるように設計された機構である。 原則として、それらは直列に接続されたトランスミッションのセットです。 最適なエンジン回転数が作業機の必要な速度よりも高くなっているという事実のため減速。

これにより、従来のギアボックスに必要とされるそれらの間の結合の使用が回避される。 全体と重機、機械、化学、食品産業、農業、造船、セメント工場、倉庫、建築材料、等持ち上げる:電気ギヤードモータの構成要素は、広く業界のあらゆる分野で使用されるように

リニアトランスミッション

これは、ラックの直線運動に回転軸、又はピニオンの回転運動を変換するための手段。 歯車が回転すると、歯車が回転し、ロッドが前方に押し込まれます。 ピニオン上に、例えば、より少ない歯を調節し、レールに大きな。 ラックの移動は、ピニオンの歯の数に比例します

モータ減速の利点は、様々な条件でのサービスの容易さを全体寸法、高効率、簡略化された設置スペースを低減します。 直接駆動軸への駆動から歯付き要素を介して、運動伝達又はトルクの伝達比の値が小さいため、すなわち速度変化は、一の段階で起こります。 1段変速の各タイプは、表に示されているギア比の指定された最大値まで使用されます。

差額譲渡

差動 - 角度ソースと2つのコンシューマ回転速度が互いに異なる相対的とすることができるように、2つの独立した消費者への1つのソースからのトルクを伝達する機械装置。 この運動量の伝達は、いわゆる遊星機構の使用によって可能である。 自動車業界では、ディファレンシャルはトランスミッションの重要な部分の1つです。 まず、ギヤボックスから駆動軸の車輪にモーメントを伝達する役割を果たします。

典型的には、多段ギアボックス、歯車の1速ギヤ比は、ギヤ比の所望の範囲を達成するのに十分ではない、そして、必要に応じて、変速機の多数は、同一または異なる種類のシリアル単段ギアに頼る、この場合です。 実際には、2速および3速のギアボックスが最も広く使用されています。

相対的なインジケータは、さまざまな種類のギヤドモータと最適化基準を比較するために使用されます。 統一され製造ハウジング部分、シャフトおよびそのような数の送信などの基本的なパラメータは、標準歯車減速の範囲を低減します。 ホイールベースの距離。 軸の高さと減速機の出力軸の端部との間にある。 これにより、ギア比の異なる別々のステージで、1つのハウジングで連続生産が可能になります。

なぜそれは差動を必要としますか? 任意の回転、車軸の経路は、長い(外側)の半径に沿って延びる同じ軸上の他のホイールのパス未満の短い(内側)半径で移動します。 その結果、角速度

内輪の回転は、外輪の回転角速度より小さくなければならない。 非駆動ブリッジの場合、両方の車輪が互いに接続されず、独立して回転することができないので、この状態を達成することは非常に簡単である。 しかし、橋が先導的なものであれば、両方の車輪に同時にトルクを伝達する必要があります(モーターを1つの車輪にのみ移動すると、現代のコンセプトに従って車を運転する能力は非常に悪くなります)。 駆動ブリッジの車輪の剛性結合

ギア歯車は必要な強度と剛性を備えているため、主に灰色の鋳鉄またはアルミニウム合金から鋳造されることが主な要件です。 取り付けを容易にするために、ギアボックスはしばしば分離される。 例外は、同軸ギアボックスと、いくつかの特別なギアボックス(波、サイクロイドなど)です。 シャフトは主に転がり軸受に取り付けられています。

減速機の分類キネマティック方式によれば、減速機は通常、同軸、遊星等に分割される。 減速装置を製造するために使用されるギアのタイプに応じて、円筒形、円錐形、ウォーム形、波型、サイクロイド型および複合型のギアはそれぞれ異なる。

同じ角速度を有する車輪が同じ方向に進む傾向があるため、車輪は両方の車輪の単一軸にモーメントを伝達すると、車は正常に回転できない。 この差は、この問題を解決することを可能にします。すなわち、ねじれ

半軸の回転角速度の任意の比を有する遊星機構を介して、両車輪の別々の軸(半軸)上のモーメント。 この結果、車は通常、直進旋回と旋回の両方で移動して制御することができます。

円筒形歯車には、直線状、傾斜状、または山形の歯を備えた円筒形歯車を装備することができる。 円錐形 - まっすぐな湾曲した歯とウォームギアを備えたベベルギア - ウォームレデューサー。 ギアボックスは、円筒形、円錐形、ウォームギアなどのさまざまなタイプのギアボックスに直列に接続されています。 そのようなギアボックスは、組み合わされて当業界で知られている。

電気機械駆動装置の品質および信頼性の中には、最新の機械の技術的および経済的性能にも依存するものがある。 ギヤードモータの選択は、主に目的、動​​作条件、必要な信頼性とリソース、および上で定義した基本パラメータの値と制限に依存します。

研究の結果、学生は次のことを知っておくべきです:

歯車の範囲。
  - ギアの分類。

4.1.1機械工学におけるギアリングの役割と重要性

歯車は、機械式変速機の最も一般的なタイプです。 彼らは広く機器、時計業界、および他では、などの工作機械、自動車、トラクター、農業機械、で特に、エンジニアリングのすべての支店で使用されている。彼らは、150までの速度で留分から数十キロワットの何千ものに動力を伝達するために使用されています 6メートル以上ミリメートルまでの車輪の直径を有する数百、さらには数千までM / Sとギア比、。

ギヤ変速機は、はめば歯車のペアと接触係合を指示するために関連します。 ホイールが呼び出された伝達ギヤのより小さい、より - ホイール。 歯車列は、主に回転運動を伝達するように設計されている。

4.1.2歯車の利点

1)高負荷容量。
  2)小さな寸法。
  3)より高い信頼性と耐久性(40000時間)。
  4)ギヤ比の一定性。
  5)高効率(一段階で0.97 ... 0.98まで);
  6)操作の容易さ。

4.1.3歯車の欠点

1)製造および設置の精度に対する要求が高まった。
  2)高速でのノイズ。
  3)高い剛性、動的負荷を補償することができない。

4.1.4。 歯車の分類

幾何学的な軸シャフトの相互の配置1.送信を区別する。<>br - 平行軸 - 円筒形(図2.3.1.a-g)。
  - 円錐形の軸を持つ円錐形(図2.3.1e.e);
  - 交差した軸を持つもの - 円筒状のらせん状(図2.3.1.zh)。
  - コニック・ハイポイドとワーム(図2.3.1.x)。
  ラックとピニオンの伝達(図2.3.1.i)。

図2.3.1歯車の種類

2.歯車の相対位置に応じて:
- 外部歯車装置(歯車が反対方向に回転する)
- 内歯車(車輪の回転方向が一致する)。

前記移送ホイールの表面上の歯の位置に応じて区別されます。
- スピンドル。 らせん状の歯; シェブロン; 円形の歯を持つ。

歯の輪郭の形状によって、伝達は区別される:
- 非自発的。
- ML Novikovのメッシングと;
- サイクロイド。

周辺速度では、変速機は区別される:
- slow-moving();
- 中速