Em equipamentos mecânicos, para se obter uma maior relação de transmissão, ou troca e reversão de velocidade, muitas vezes é necessário o uso de múltiplos pares de engrenagens para transmissão, como máquinas-ferramentas, caixas de câmbio e diferenciais utilizados em automóveis, e redutores amplamente utilizados em Engenharia. etc. Esse tipo de sistema de transmissão composto por vários pares de engrenagens é chamado de trem de engrenagens ou, para abreviar, trem de engrenagens.
Conforme a posição do eixo de cada engrenagem é fixa durante a transmissão, o trem de engrenagens é dividido em dois tipos básicos: trem de engrenagens de eixo fixo e trem de engrenagens planetárias. As posições dos eixos geométricos de todas as engrenagens são fixas durante a transmissão, e esse tipo de trem de engrenagens é chamado de trem de engrenagens de eixo fixo.
Durante a transmissão, o eixo geométrico da engrenagem g gira em torno do eixo comum das engrenagens a, b e do membro H, e esse trem de engrenagens torna-se um trem de engrenagens planetárias. De acordo com os diferentes graus de liberdade, o trem de engrenagens planetárias pode ser dividido em trem de engrenagens epicicloidais e trem de engrenagens diferenciais. Um trem de engrenagens epicíclicas tem um grau de liberdade e um trem de engrenagens planetárias tem dois graus de liberdade.
1. Relação de transmissão do trem de rodas
A relação entre a velocidade da roda motriz no início do trem de rodas e a roda acionada no final é chamada de taxa de transmissão do trem de rodas e i representa o tamanho do ângulo de rotação.
Na fórmula, n1 — a velocidade da roda motriz 1, r/min; nk——a velocidade da roda acionada, r/min;
2. O papel do trem de engrenagens
2.1 Realizar a transmissão de movimento e potência entre dois eixos distantes
Na transmissão por engrenagens, quando a distância entre os eixos principal e acionado é relativamente longa, se apenas um par de engrenagens for usado para transmissão, o tamanho das engrenagens será inevitavelmente grande. Assim, o tamanho estrutural e o peso da máquina crescente, do material residual novamente e da instalação da manufatura são inconvenientes. Se o trem de engrenagens composto por dois pares de engrenagens for usado para transmissão, o tamanho da engrenagem pode ser muito menor e a fabricação e instalação também são mais convenientes.
Como funcionam as mudanças de marcha da bicicleta
2.2 Realize a transmissão de derivação
Ao usar o trem de engrenagens, um eixo motriz pode acionar vários eixos acionados para girar ao mesmo tempo para obter várias velocidades necessárias.
2.3 Realize a transmissão de velocidade variável
Quando a velocidade do eixo motriz é constante, o eixo acionado pode obter várias velocidades de trabalho usando o trem de engrenagens. Este tipo de transmissão é chamado de transmissão de velocidade variável. Muitas máquinas, como automóveis, máquinas-ferramentas e guindastes, requerem acionamentos de velocidade variável.
foto
▲Transmissão de engrenagem
2.4 Obtenha uma relação de transmissão maior
Uma grande relação de transmissão pode ser obtida usando um trem de engrenagens de eixo fixo ou um trem de engrenagens planetárias.
Se um trem de engrenagem de eixo fixo for usado para obter uma grande taxa de transmissão, é necessária uma transmissão de engrenagem de vários estágios, resultando em uma estrutura complexa e volumosa do dispositivo de transmissão. Com o trem de engrenagens planetárias, apenas algumas marchas são necessárias para obter uma grande relação de transmissão. Como o sistema de engrenagem planetária usa várias engrenagens planetárias para compartilhar a carga e geralmente usa transmissão de malha interna, o espaço no meio da engrenagem interna é usado razoavelmente e o eixo de entrada e o eixo de saída estão no mesmo eixo, o que não apenas aumenta muito a capacidade de carga do redutor planetário. melhorado, e a dimensão radial é muito compacta. Sob a condição da mesma relação de potência e transmissão, o volume e o peso do redutor planetário são apenas 1/2 ~ 1/3 do redutor do trem de engrenagens com eixo fixo.
foto
2.5 Realizar a síntese e decomposição do movimento
Em máquinas, um trem de engrenagem planetária diferencial com dois graus de liberdade é usado para realizar a síntese e decomposição do movimento. Esta é a função exclusiva do trem de engrenagens planetárias.
Síntese de movimento: O trem de engrenagem diferencial tem dois graus de liberdade e somente quando o movimento de quaisquer dois dos três componentes básicos é dado, o movimento do terceiro componente básico pode ser determinado. Ou seja, o movimento do terceiro componente básico é a síntese dos movimentos dos outros dois componentes básicos.
foto
▲ Trem de engrenagem diferencial da engrenagem cônica (síntese de movimento)
Decomposição do movimento: Usando o trem de engrenagem diferencial, a rotação de um componente básico também pode ser decomposta na rotação dos outros dois componentes básicos de acordo com a relação necessária.
foto
▲Diferencial automotivo (decomposição de movimento)
Finalmente, vamos dar uma olhada no alto
Animação de demonstração em 3D do princípio de funcionamento do acoplamento ferroviário de alta velocidade
O nascimento de uma engrenagem, não esperava que o processo de usinagem fosse tão complicado
