歯車の歯車の種類機械的な伝達。フレキシブルエレメントによる機械式トランスミッション

トランスミッション -このデバイスは、モーションを遠方に移動し、モーションパラメータを変換するように設計されています。

歯車には、機械式、油圧式、および空気式の3つの主要タイプがあります。

これは動きが固体によって伝達される伝達である。

機械式変速機 - 運動の性質の変化（方向、力、モーメントおよび速度の変化）を伴って、エネルギー機械から機械的エネルギーを1つまたは複数のアクチュエータ（本体）に伝達および変換する機構。原則として、回転運動の伝達が用いられる。作業機、ランニングギアおよび他の機械構成要素の駆動は、動力伝達を助けることによって行われ、動力伝達を伝達するだけでなく、速度および場合によっては動特性および方向を変える。

技術的および設計上の変更または更新も考慮されます。高齢者にとっては、さらに長い。通常の状況下では、オイルは車両の全ライフサイクルに耐えることができますが、頻繁なトレーラーや速いスポーツ運転など、積載量が増えてスケジュールに先立って早期に作動する可能性があります。したがって、ギアオイルの変更は、000 000 kmまたは8年後に推奨されます。

変速機は、エンジンの速度を移動速度に変換する。内燃機関の比較的狭く、有意に使用される速度帯域をすべての速度範囲に提供することが必要である。ギヤ比を変更するには、カップリングによって可能になる力の流れの中断が必要です。交換とカップリングのすべてのプロセスは、マルチディスクカップリングとブレーキの助けを借りて実行されます。遊星歯車の個々の段の入力および出力軸への摩擦結合は、プレート結合によって達成される。

プログラムがあります：

機械的;

油圧;

電気;

混合。

各転送では、電力を伝送する要素をマスタと呼び、この電力が伝送される要素を駆動します。

トランスミッションは主に減速に使用されます。

伝送は次のような特徴があります。入力、出力、および内部パラメータ：

自動変速機は工場ロジックに従って変速機を自動的に変更するので、運転者は干渉してはならない。レジューサーは電気油圧で制御されます。原則として、相互互換性のある部品や互換性のある部品はありません。 2つのタイプの伝送の間の2つの主な違い。

ギアボックスのコードセクション。負荷トランスデューサの変更、負荷に応じて。負荷条件に応じて、コンバータのカップリングはすでに同じように動作します。これは、制御車の挙動に似た、それ自身のドライブでの挙動につながり、エンジン速度は車両の速度に強く関係しており、列車は既存のコンバータがないために加速がはるかに多くなります。

- スピード：線形; 角度。

- 力の要因：努力（前進の動き）; トルク（回転運動）。

動力：ギヤ比。効率。

設計上の機械的トランスミッションは区別されます：

摩擦ギア - 主に補機で使用される転動体の直接接触からの摩擦伝達。利点：シンプルで滑らかで静かな操作。短所：特別なクランプ装置、摩耗、増加した荷重。

調節可能な速度のクローズドクラッチ。したがって、エンジンの振動は、以前のトーションダンパよりも駆動装置からより効果的に保持される。ディーゼルエンジンの場合、ステージ1を除いて、フロントドライブステージでギアボックスがアイドリングに切り替わります。つまり、車両が停止してペダルブレーキが作動しているときにエンジンがドライブ機構から外されます。これはまた、ドライブロッドからの振動を維持し、快適性を高めるのに役立ちます。

トランスミッション制御ユニットは、現在の運転モードとアクセルペダル位置から「最良の可能な」スイッチングポイントを計算する。ガスのサポートによっては、より環境に優しい、または釣り好きな運転行動を「教える」ことができます。ゴンドラとしても知られている機械建設プラントは、主に、タワーとキャリア車両との接続としてのタワー旋盤から構成されています。これは、ドライブの古典的なデザインを格納します。加えて、例えば、制御、油圧、冷却などの他のすべてのサブシステム。

ベルト移動 - 柔軟な接続主に補助機構で使用される。利点：建設の単純さと仕事の欠如、シャフト間のかなりの距離での使用の可能性、ノイズレス。短所：滑り、大きな寸法、低い耐久性、伸び。

ギア -直接接触との関わりによる伝達、最も一般的である。尊厳：小さいgbaites; 高効率; 優れた耐久性と信頼性。広い範囲での適用の可能性。短所：作業中のノイズ。大きな軸力をシャフトに伝達する。複雑な製造技術。

ロータから発電機に回転部品を伝達する動力は、風力タービンの駆動部と呼ばれる。ロータは、通常3つのロータブレードとハブから構成され、空気力学的特性を回転するロータシャフトの機械的パワーに変換します。一方ではこれを節約し、他方では回転運動をギアボックスに向けるか、ギアレスシステムの場合は発電機に直接向ける必要があります。他の構成要素は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機自体と同様に、カップリングおよびブレーキである。

ウォームギア - 直接接触を伴う歯車加工。利点：無音とスムーズな操作。高い精度の動き; 自己抑制の提供。短所：低効率; 小さな伝送容量。摩耗の増加。

チェーンは意味するそれらの間に十分大きな距離を置いて2つの平行なシャフトの間で運動を伝達する。 プラス： かなりの距離にわたってトラフィックを転送する能力。ベルトドライブの寸法よりも小さい。スリップのない; 十分に高い効率、簡単に回路を交換する能力。 欠点： 研磨条件の下で動作するヒンジの比較的迅速な摩耗。 Vベルトドライブと比較して潤滑、調整がより困難なメンテナンスが必要です。構造物の要素の十分に高速かつ低精度でかなりの振動および騒音を生じる。

ドライブ全体がゴンドラ内の環境影響から保護されています。違いは主に、トランスミッションの有無にかかわらず、保管後および主要コンポーネントの配置後のドライブです。解決された設計は、2つのベアリングと自由に利用可能なギアボックスを備えた別個のベアリングを備えています。ギアボックスは、低速シャフトと1つのクラッチを備えた高速シャフトに統合されています。

部分的に統合された設計は、ベアリングの一部がギアボックスに組み込まれ、ギアボックスハウジングによって支持される場合である。これは、いわゆる3点支持である。統合設計には、緩いシャフト、ベアリング、およびカップリングは含まれていません。すべての機能は、ギヤボックスに組み込まれています。また、メインシステム以外のシステムの場合は、ロータリジェネレータユニットに組み込まれています。

機械の執行機関にエンジン動力を伝達するように設計された装置は、伝達機構または機械式変速機と呼ばれる。

機械式変速機では、速度を下げる（増加させる）ことができ、幅広い段階で段階的または無段階の制御を行い、動きの方向を変え、あるタイプの動きを別のタイプに変換し、

風力タービンの大部分のメーカーは、風車と発電機の間の速度とトルクを変更するギアボックスを使用しています。ローターシャフトは非常に高いトルクでゆっくりと回転し、発電機は低トルクで非常に速くなります。

渦流タービンの回転速度は、高速モータの数に依存し、6~20rpmの範囲内にある。良好な効率を達成し、ネットワーク周波数に適合させ、また発電機のサイズを小さくするためには、発電機の速度はロータ軸の回転速度よりもはるかに速くなければならない。

機械式トランスミッションのタイプLEGO "Technic"：

vコギング（円柱、円錐、虫、棚、惑星）;

v柔軟な要素（チェーン、ベルト）。

v摩擦。

動きの伝達方法によって：

vシャフトからシャフトへの移動は、摩擦力（ベルト、ウォーム、摩擦）によって行われます。

v運動はギアリング（歯車、チェーン、歯付きベルト、ウォームギア）によって伝達されます。

ギヤボックスのサイズは、ロータと発電機のシャフトとの間の必要な比率によって決定される。この量の伝達比を実現するために、複数の送信ステップが順次設定される。風力タービンの伝達効率は非常に高い。大規模な風力発電所では送電電力が大きいため、損失も比較的大きい。結果として生じる損失は主に熱損失であるため、ギアボックス内のトランスミッションまたは潤滑油は冷却する必要があります。

これは、外部から受け取った熱を消散させる油または油 - 空気熱交換器を介して行われる。ギヤボックスは2つの平行ギヤ用に設計されています。大きな歯車は、遅い軸に接続され、小さな歯車をより高速に導く。この比率を上げるには、いくつかのギヤ段を結ぶことができます。クリーンなスパイラルギアボックスは、非常に小さな風力タービンでのみ経済的です。それらは定格出力500kWの古い風力タービンで使用されました。

機械的伝達の原理を考えてみましょう。我々は条件付きで、回転運動を行うペアとホイールを呼ぶ。回転が伝達される車輪は、通常、駆動輪と呼ばれ、その運動を受ける車輪が駆動される。

駆動輪の1分間当たりの回転数を知ることにより、駆動輪の回転数を決定することができる。

これは、広範囲の速度にわたって機能することができます。インバータを通して、生成された電流の一部のみが通過しなければならない。このコンセプトは比較的低く、ギアボックス付きシステムで広く使用されています。ブラジルの農業トラクターに存在するトランスミッション。

農業トラクターのトランスミッションシステムの主な目的は、エンジンで発生した動力を油圧システム、パワーテイクオフおよび駆動輪に伝達することです。ギアボックスは、特定の操作に適した正しい速度とトルクを選択できる一連のギアで構成されています。したがって、変速機は、主に3つのカテゴリ、すなわち、機械式、静圧式、および流体力学的に分類され、機械式変速機が摺動式変速機と同期式変速機に分割される。

被駆動車輪の回転数は、連結された車輪の直径の比に依存する。両方の車輪の直径が同じであれば、車輪は同じ速度で回転する。駆動輪径がリードする場合は、駆動輪の直径が小さい場合、それはより多くの回転（図211）を実行し、より遅い回転、その逆も同様であろう。

この作業は、ブラジルで製造された169機種のトラクターで使用可能なさまざまなタイプのギアを分析して、異なるパワーレンジでの実際の分布を評価し、これらのパラメーター間の可能な関係を確立することを目的としていました。キーワード：ギアボックス、パワー、分類。

農業用トラクターのトランスミッションシステムは、主に、油圧エンジンで発生した動力、離陸用動力および駆動輪を伝達する目的を持っています。ギアシフト機構は、特定の操作に適した速度とトルクの正しい選択を可能にする一連のギアから構成されています。そして、トランスミッションは、基本的に、機械的、静水圧的、流体力学的な3つのカテゴリーに分類することができ、機械式トランスミッションであり、スライディングギアに分割され、同期される。

図1 211回転数の車輪径依存性

LEGOの "Technic"モデルは電気モーターに使用されています。この主な理由は、電動モータが、小型動作及び電圧（LEGO«テクニック»は、§26に説明される各種モータの詳細について）が印加されている限りとすることができる電気エネルギーを機械エネルギーに変換するために連続的に準備ができていることです。

この研究の目的は、ブラジルで製造された169機種のトラクタで利用可能なさまざまな種類の歯車を分析して、異なる出力範囲での実際の分布を評価し、相関関係を確立することでした。その結果、手動変速機を備えた8kW未満の農業トラクター、および静水圧タイプの8kW以上のトラクターに対する強い傾向が実証された。

キーワード：ギアシフト、パワーレンジ、分類。農業用トラクターは、エンジン、トランスミッションシステム、ステアリングおよびサポートシステム、ならびに複数のアタッチメントおよび機械が接続されている追加のコンポーネントで構成されています。

各モーターには独自の機械的動力があります（ N）、特定のエンジンタイプに固有のものです。エンジンの機械的パワーは角速度とトルクという2つの値に依存することが重要です。

角速度 (ω ）所定の時間間隔の間に生成されるモーターシャフトの回転数です。レゴでエンジンの回転軸の角速度を車両の線速度に変換する。角速度の測定単位 - 毎分回転数（毎秒回転数）。異なる種類のエンジンレゴ角速度の値が異なり、20rpm未満から1000rpm超までの範囲である。

トランスミッションシステムは、例えば油圧システム、パワーテイクオフおよび駆動ホイールなど、使用される様々な機構へのエンジン出力の伝達を保証する要素のセットです。この伝達は、カップリングが使用されているかどうかに関わらず、エンジンをギヤボックスに接続するかまたは外す機能を有する。ギアボックスは、特定の操作に適した速度とトルクを選択できるようにする一連のギアで構成されているため、燃費の向上と効率の向上が推奨されます。

トルク (M）駆動軸が回転する力です。トルクが高いほど、駆動軸を停止させるのがより困難になる。したがって、高トルクを提供するモータは、一般に、重い車両または低トルクエンジンよりも複雑な機構を駆動することができる（トルクが大きいほど、エンジンがより強力である）ので、好ましい。 LEGOモーターの回転モーメントの測定単位はN・cm（ニュートン製品/センチメートル）です。 LEGO "Technic"モーターのトルク値は0.5〜16.7 N・cmです。

このように、トランスミッションは、基本的に、機械的、静水圧的および流体力学的の3つのカテゴリーに分けることができる。機械式の伝動装置は、互いに作用するように溝付きシャフト内を移動する歯車を含む。出口速度は、関係する対の数と歯車の歯数に依存する。このタイプのトランスミッションでは、ギアボックスは、ギアに応じて、スライド式で同期化されたギアボックスで分類できます。

農業用トラクターで使用される静油圧トランスミッションの構成は、静水圧の原理のおかげで、トランスミッションシステムのさまざまな方法で動力とトルクの動きを制御するカップリングを備えたディスクのパケットに基づいています。このシステムは、トラクタまたはクラッチ駆動装置を必要とせずに、速度を低下させ、結果としてトルクを増加させることを可能にし、効率を高め、作業を最適化する。

機械的パワーは、トルクと角速度の積である。

機械的動力=トルク×角速度

N= Mω

したがって、通常の回転数でのモータ出力は一定であるため、 M= N/ ω すなわち、エンジントルクはモータシャフトの角速度に反比例する。

流体力学型の伝達は、作動油の運動エネルギーを用いた動力伝達の原理を有する。しかし、現時点では、このタイプのトランスミッションは農業トラクターを装備していません。この作業では、ブラジルで製造されたトラクタの合計169モデルの12メーカーが利用可能なトランスミッションタイプをテストし、異なる出力範囲での実際の分布を評価し、これらのパラメータ間の可能な関係を確立しました。

このデータは、ブラジルのトラクター製造業者から提供された情報を使用して得られたもので、その後パワーレンジと歯車のタイプを比較できるデータベースの開発の基礎となりました。これらの企業は、生産されたトラクターのサイズに関連して異なる市場アプローチで働き、優先市場のニッチを作り出すので、これらの値は各トラクター製造業者によって要求される市場のために正当化することができる。分析された169台のトラクターのうち、図1Aでは、ブラジルで販売されているトラクターでは同期型のものが78台あります。

実際の計算では、パワー、シャフト回転速度、およびシャフトトルクの関係は、モータの式M = 5.8N / nによって決定されます。 M - シャフト上のトルク、 N - パワー、 n- シャフトの回転速度。

したがって、同じエンジン出力でトルクを上げるためには、シャフトの回転速度を下げる必要があります。これは特別なメカニズムの助けを借りて行うことができます 減速器 （英語の単語reduce - reduce、lowerより）。

速度を上げ、したがってシャフト上のトルクを低減するように設計された機構は、 乗算器 （乗算 - 乗算、増加）。

車輪付きロボットのモデルを考えてみましょう。軽くて速いものにしたいと考えています。軽いロボットは動かすために大きなトルクを必要としないので、一対の歯車を用いてエンジンの軸回転速度を変換することができる。上記のルールを用いて、モータシャフトに大径のギヤ（駆動ピニオン）を装着し、スレーブとして小径のギヤを使用する必要がありますが、トルクを下げて速度を上げます。

質問：ドリブンギアよりも小さなギアを使用する駆動ホイールとして、トルクと速度を変更するにはどうすればよいですか？

歯車

ギアトランスミッションは、ある軸から別の軸に回転運動を伝達し、ギアとラスを使用して回転速度を変えるために使用される機構です。

図1 212歯車

歯車の歯の数は異なっていてもよい。歯の最小数は6です。このような数の歯を備えた歯車は、歯車と呼ばれていました。その後、この名前は歯数が多いすべての歯車に適用されました。

図1 213梁付マウンティングギヤの例

ギアトレインは、

v回転運動を送信する。

v rpmの数を変更します。

v回転力を増減する。

v回転方向を変更する。

車輪の形状とその相互の配置に応じて、以下の 歯車の種類 ：円柱、円錐、虫、ラック、惑星。

円筒歯車 平行軸上に取り付けられた2つ以上の円筒形ホイールからなる。

図1 215円筒トランスミッション

ベベルギア 軸が交差する2つのシャフト上に配置された2つの円錐形ホイールからなる。交差角度は任意ですが、通常は90°になります。

図1 216ベベルギア

ウォームギア（歯付きスクリューギア） - ウォームと関連するウォームホイールを係合させることによって行われる。ウォームギアは十字交差軸には使用されませんが交差軸には使用されません。ウォームギアは、ネジ（ウォーム）とギヤホイールで構成されています。

図1 217ウォームギア

ウォームギアには数多くのユニークな特性があります。第1に、それは駆動歯車としてのみ使用することができ、従動歯車とすることはできない。エンジンをローディングせずに荷物を持ち上げて保持するために必要な機構には非常に便利です。例えば、多くのタイプのクレーンおよびローダー、レール障壁、ドローブリッジ、ウインチなど、ウォームギアのこの特性には多くの用途が考えられます。非常に幅広いウォームギアLEGOは、ロボットマニピュレータのグリッパ設計に使用されています。

第2に、ウォームギアの特徴は、ギア比が大きいことです。したがって、非常に高いトルクがあるときはいつでも、ウォームギアは下降として使用されます。

結論： ウォームギアにはいくつかの利点があります。

vスペースをほとんど占有しない。

v自己抑制の性質を有する。

v rpmの回数を何度も減らします。

vドライブの消費電力を増加させます。

v回転方向を90°変更します。

ラックギア - 歯車の回転運動をラックの漸進的な運動に変換する機械式トランスミッション、またはその逆。レールは、直線状に細長い大きな歯車の円として見ることができます。

LEGOのセットには、リングギアと内部ギアリングを備えたギアがあることに注意してください。

クラウンピニオン - これは歯車の特殊なタイプで、その歯は側面にあります。このような歯車は、原則として、直線歯車と対になって作用する。

図1 220 8歯と24歯のクラウン歯車と円筒歯車の接続

内歯車を備えた歯車 内側から歯を切ってください。その使用により、マスタ歯車と従動歯車の片側回転が行われる。このギアトランスミッションでは摩擦が少なく、したがって効率が高くなります*。内部歯車装置を備えた歯車は、空間制限された機構、遊星歯車、マニピュレータロボット駆動装置に用いられる。

図1 221内歯車を備えた歯車

LEGOの内部歯車機構を備えた歯車の特徴は、歯が外部に存在することであり、56歯の円筒形歯車として使用することができる。

図1 円筒歯車を備えた歯車と内歯車とを接続する方法、クラウンと「ワーム」を備えたホイール、

図1 223モーターと内部係合してホイールを接続する方法

遊星歯車

遊星歯車 （差動トランスミッション） - 中央の太陽ギア周りを回転するいくつかの遊星ギア（ギア）で構成される機械システム。通常遊星歯車は、キャリアの助けを借りて一緒に固定されます。遊星歯車はまた、遊星歯車との内部係合を有する追加の外側リング（クラウン）歯車を含むことができる。

このようなトランスミッションは、例えば台所用機器または自動車のオートマチックトランスミッションに使用されるなど幅広い用途に使用されている。

惑星伝動の主な要素は次のように考えることができます：

vサンギア：中央にあります。

v運転：サンギアと噛み合った同じサイズの複数の遊星歯車（サテライト）の軸を互いに強固に固定します。

v環状ギア：プラネタリ・ギアを備えた内部ギアを備えた外部歯車。

図1 224遊星歯車の例：キャリアが動かず、太陽が運転していて、クラウンが駆動されている

遊星歯車装置では、トルクは2つの要素のうちのいくつか（選択された歯車に依存する）によって伝達され、そのうちの1つはマスタであり、2つ目はスレーブである。 3番目の要素は動かない（表8）。

表8.遊星歯車の要素

動きのない	先導	スレーブ	転送
クラウン			削減
クラウン			増加する
ザ・サン			削減
ザ・サン			増加する
運転			逆に減少する
運転			逆の、増加する

逆は、メカニズムの進路が反対で反対のものへの変化である。

図1 225プラネタリギヤ設計の例：クラウンが固定され、駆動リード、太陽が駆動される

フレキシブルエレメントによる機械式トランスミッション

比較的離れた軸間で運動を伝達するために、リーディングリンクからスレーブへの力がフレキシブルリンクによって伝達される機構が使用される。柔軟なリンクは、ベルト、コード、様々なデザインのチェーンとして使用される。

柔軟なリンクを備えたトランスミッションは、段階的または段階的な大きさの変化を伴う一定で可変のギア比を提供することができる。

ベルトドライブ

ベルトドライブは、シャフトに固定された2つのプーリーと、これらのプーリーを覆うベルトで構成されています。荷重は、プーリとベルトとの間に生じる摩擦力により、プーリとベルトとの間の張力によって伝達される。ベルト伝動は、駆動軸および従動軸の相互位置にあまり敏感ではない。それらは互いに直角に回転させることもできるし、ベルトを交差ループの形にして、従動軸の回転方向を変えることもできる。