Механізмы: усё, што вам трэба ведаць пра гэтыя зорачкі

шасцярні

Л шасцярні Яны працуюць у мностве сучасных механізмаў, пачынаючы ад аналагавых гадзіннікаў, заканчваючы рухавікамі аўтамабіляў, скрынкамі перадач, робатамі, прынтарамі і многімі іншымі мехатроннымі сістэмамі. Дзякуючы ім сістэмы перадачы могуць быць зроблены і выходзіць за рамкі перадачы руху, яны таксама могуць яго змяняць.

Такім чынам, яны з'яўляюцца вельмі важнымі элементамі вы павінны ведаць, як яны працуюць Правільна. Такім чынам, вы можаце выкарыстоўваць правільныя механізмы для сваіх праектаў і лепш зразумець, як яны працуюць ...

Што такое шасцярня?

шасцярні

Існуюць ланцуговыя сістэмы, шкіўныя сістэмы, фрыкцыйныя колы і г.д. Усе яны сістэмы перадачы з яго перавагамі і недахопамі. Але сярод іх вылучаецца рэдуктарная сістэма, якая звычайна з'яўляецца фаварытам па сваіх уласцівасцях:

  • Яны могуць супрацьстаяць вялікім сілам дзякуючы сваім зубам, не слізгаючы, як гэта можа здарыцца з фрыкцыйнымі коламі або шківамі.
  • Гэта зварачальная сістэма, здольная перадаваць магутнасць або рух у абодвух напрамках.
  • Яны дазваляюць вельмі дакладна кантраляваць рух, як гэта бачна на крокавыя рухавікі, Напрыклад.
  • Яны дазваляюць ствараць кампактныя сістэмы перадач перад ланцугамі або шківамі.
  • Розныя памеры можна камбінаваць, каб перашкаджаць кручэнню кожнай восі. Як правіла, калі выкарыстоўваюцца дзве зорачкі, вялікая шасцярня называецца колам і малой шасцярнёй.

Un шасцярня або зубчастае кола гэта не што іншае, як тып кола з шэрагам зубцоў, выразаных на яго знешнім або ўнутраным краі, у залежнасці ад тыпу шасцярні. Гэтыя зорачкі будуць круціцца, ствараючы крутоўны момант на валах, да якіх яны прымацаваны, і іх можна згрупаваць, каб стварыць больш складаныя зубчастыя сістэмы, якія адпавядаюць зубам.

Відавочна, каб гэта было магчыма, тып і памер зубоў павінны адпавядаць. У адваротным выпадку яны будуць несумяшчальныя і не падыдуць. Гэтыя параметры разглядаюцца ў наступным раздзеле ...

Часткі шасцярні

часткі рэдуктара

Каб дзве шасцярні сумяшчаліся, дыяметр і колькасць зубцоў маглі вар'іравацца, але яны павінны ўлічваць шэраг фактараў, якія робяць шасцярню. быць сумяшчальнымі адзін з адным, такія як тып зуба, які яны выкарыстоўваюць, памеры і г.д.

Як вы можаце бачыць на папярэднім малюнку, ёсць некалькі частак у перадачы вы павінны ведаць:

  • Перагародка або рукі: гэта частка, якая адказвае за злучэнне кароны і куба для перадачы руху. Яны могуць быць больш-менш тоўстымі, і іх склад і трываласць шмат у чым будуць залежаць ад трываласці і вагі. Часам іх звычайна праколваюць, каб паменшыць вагу, іншы раз выбіраецца цвёрдая перагародка.
  • Куб: гэта частка, на якой замацаваны вал перадачы руху, і якая прымацавана да перагародкі.
  • Карона: - плошча шасцярні, дзе былі парэзаны зубы. Гэта самае важнае, бо ад гэтага будуць залежаць сумяшчальнасць, паводзіны і характарыстыкі шасцярні.
  • Зуб: гэта адзін з зубоў альбо выступаў каронкі. Зуб можна падзяліць на некалькі частак:
    • Крэста: гэта знешняя частка ці кончык зуба.
    • Твар і фланг: верхняя і ніжняя частка бакавой часткі зуба, гэта значыць кантактная паверхня паміж двума зубчастымі коламі, якія сеткаватыя.
    • даліна: гэта ніжняя частка зуба альбо прамежкавая вобласць паміж двума зубамі, дзе будзе размяшчацца грэбень іншага зубчастага колы, з якім яно зачаплена.

Усё гэта спараджае шэраг каронныя геаметрыі якія будуць адрозніваць тыпы і ўласцівасці шасцярні:

  • Акружнасць кораня: пазначае валлё ці дно зубоў. Гэта значыць, ён вызначае ўнутраны дыяметр шасцярні.
  • Прымітыўная акружнасць: усталёўвае падзел паміж дзвюма часткамі бакавой часткі зуба: тварам і флангам. Гэта вельмі важны параметр, бо ўсе астатнія вызначаюцца на яго аснове. Ён падзеліць зуб на дзве часткі, дэдэндум і дадатак.
    • Зубная ступня альбо дэдэндум: гэта ніжняя вобласць зуба, якая знаходзіцца паміж першапачатковай акружнасцю і акружнасцю кораня.
    • Зубная галоўка альбо дадатак: верхняя вобласць зуба, якая ідзе ад першапачатковай акружнасці і вонкавай акружнасці.
  • Акружнасць галавы- пазначыць грэбень зубоў, гэта значыць знешні дыяметр шасцярні.

Як вы можаце сабе ўявіць, у залежнасці ад каронкі, дыяметра і тыпаў зубоў вы можаце вар'іравацца перадач паводле:

  • Колькасць зубоў: ён будзе вызначаць перадаткавае стаўленне і з'яўляецца адным з найбольш вызначальных параметраў для вызначэння яго паводзін у сістэме перадачы.
  • Вышыня зуба: агульная вышыня, ад даліны да хрыбта.
  • Кругавы крок: адлегласць паміж адной часткай зуба і той жа часткай наступнага зуба. Гэта значыць, наколькі зубы далёка адзін ад аднаго, што таксама звязана з колькасцю.
  • Таўшчыня: - таўшчыня шасцярні.

Прыкладанні для перадач

Лас- шасцярні іх шмат, як я ўжо каментаваў раней. Некаторыя з яго практычных ужыванняў:

  • Аўтамабільныя рэдуктары.
  • Крокавыя рухавікі для кіравання паваротам.
  • Гідраўлічныя бомбы.
  • Рухавікі ўсіх відаў, такія як паваротныя элементы альбо элементы перадачы.
  • Дыферэнцыяльныя механізмы.
  • Прынтэры для перамяшчэння галовак альбо ролікаў.
  • Робаты для рухомых частак.
  • Прамысловыя машыны.
  • Аналагавыя гадзіннікі.
  • Бытавая тэхніка з механічнымі дэталямі.
  • Электронныя прылады з рухомымі часткамі.
  • Маторы, якія адчыняюць дзверы.
  • Рухомыя цацкі.
  • Сельскагаспадарчая тэхніка.
  • Паветраплаванне.
  • Вытворчасць энергіі (ветравой, цеплавой, ...).
  • і г.д.

Вы можаце прыдумаць мноства іншых прыкладанняў для сваіх праектаў з Arduino, робатамі і г.д. Вы можаце аўтаматызаваць мноства механізмаў і гуляць з хуткасцю і г.д.

Віды перадач

У залежнасці ад яго зубоў і характарыстык самой шасцярні вы маеце розныя тыпы перадач у вас пад рукой, кожны са сваімі перавагамі і недахопамі, таму важна выбраць правільны для кожнага прыкладання.

Л найбольш распаўсюджаныя тыпы гук:

  • Цыліндрычны: выкарыстоўваюцца для паралельных восяў.
    • Прама: яны з'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі і выкарыстоўваюцца, калі патрэбна простая перадача з не вельмі высокімі хуткасцямі.
    • Вінтавая: яны з'яўляюцца некалькі больш дасканалай версіяй папярэдніх. У іх зубы размешчаны паралельна спіральным шляхах вакол цыліндра (адзінарныя або двайныя). Яны маюць відавочную перавагу перад прамымі лініямі, напрыклад, бясшумней, працуюць на больш высокіх хуткасцях, могуць перадаваць вялікую магутнасць і мець больш раўнамернае і бяспечнае перамяшчэнне.
  • Канічная: яны выкарыстоўваюцца для перадачы руху паміж восямі, размешчанымі пад розным вуглом, нават пад 90º.
    • Прама: яны выкарыстоўваюць прамыя зубы і падзяляюць характарыстыкі з прамымі цыліндрычнымі.
    • Спіраль: у гэтым выпадку яны падтрымліваюць больш высокую хуткасць і сілы, як гэта здарылася з вінтамі.
  • Унутраная перадача: замест таго, каб зубы ці карона былі выразаныя звонку, яны маюць іх знутры. Яны не такія распаўсюджаныя, але яны таксама выкарыстоўваюцца для пэўных прыкладанняў.
  • Планетарыі: гэта набор перадач, якія выкарыстоўваюцца ў некаторых сістэмах перадач, дзе ёсць цэнтральная перадача, вакол якой круцяцца іншыя меншыя. Менавіта таму яна мае такую ​​назву, бо яны, здаецца, знаходзяцца на арбіце.
  • Бясконцы шруба: гэта звычайная перадача ў некаторых прамысловых альбо электронных механізмах. У ім выкарыстоўваецца шасцярня, зубы якой выразаны ў выглядзе спіралі. Яны генеруюць вельмі пастаянную хуткасць і без вібрацый і шуму. Яны могуць перадавацца на прамазубчанае кола, вось якога нахілена да бясконцага шрубы.
  • Стойка і вядучая: гэта набор перадач, які таксама распаўсюджаны ў некаторых механізмах і які дазваляе паваротнаму руху восі трансфармавацца ў лінейнае ці наадварот.

Калі вы прысутнічаеце на Яго склад, вы таксама можаце адрозніваць такія матэрыялы, як:

  • металы: яны звычайна вырабляюцца з розных тыпаў сталі, сплаваў медзі, алюмініевых сплаваў, чыгуну або шэрага чыгуну, магніевых сплаваў і г.д.
  • пластык: выкарыстоўваецца ў электроніцы, цацках і г.д. Яны ўяўляюць сабой полікарбанатныя, поліамідныя альбо ПВХ шасцярні, ацэталёвыя смалы, поліэтэрэтэкетон PEEK, політэтрафтарэтылен (ПТФЭ) і вадкакрышталічныя палімеры (ЛКП).
  • Мадэра: яны не распаўсюджаны, толькі ў старых механізмах альбо ў пэўных цацках.
  • іншыя: верагодна, што ў вельмі канкрэтных выпадках выкарыстоўваюцца іншыя валакна альбо пэўныя матэрыялы.

Дзе набыць шасцярні?

шасцярні купляюць

Вы знайсці розныя тыпы перадач у многіх крамах механічнай тэхнікі ці электронікі. Напрыклад, вось некалькі прыкладаў:

Гэтыя вырабы невялікія па памеры, калі вам патрэбныя шасцярні большага памеру, верагодна, вы не так лёгка іх знойдзеце. Акрамя таго, калі вам патрэбна што-небудзь вельмі канкрэтнае, гэта могуць зрабіць шматлікія майстэрні токара зрабіць гэта для вас, The 3D прынтэры яны таксама дапамагаюць вытворцам ствараць свае ўласныя механізмы.

Асноўныя разлікі для зорачных сістэм

шасцярні

Як вы можаце бачыць у гэтым GIF, вы павінны разумець, што калі дзве перадачы злучаюцца, абедзве восі будзе круціцца ў адваротным кірунку і не ў тым самым сэнсе. Як бачыце, калі паглядзець на чырвоную няроўную руту, яна паварочвае направа, а сіняя - налева.

Таму для кручэння восі ў тым жа кірунку трэба было б дадаць яшчэ адно дадатковае кола, напрыклад, зялёнае. Такім чынам, чырвоны і зялёны круцяцца ў адным кірунку. Гэта таму, што, калі сіні паварочваецца налева, пры ўключэнні сіне-зялёнага колер зялёны зноў змяняе кірунак кручэння, сінхранізуючыся з чырвоным.

Яшчэ адна рэч, якую можна ацаніць у гэтым GIF хуткасць павароту. Калі б усе шасцярні мелі аднолькавы дыяметр і колькасць зубцоў, усе валы будуць круціцца з аднолькавай хуткасцю. З іншага боку, пры змене колькасці / дыяметра зуба хуткасць таксама мяняецца. Як бачыце ў гэтым выпадку, чырвоны - гэта той, які круціцца хутчэй за ўсё, бо мае меншы дыяметр, у той час як сіні круціцца з сярэдняй хуткасцю, а зялёны - найбольш павольна.

У адказ на гэта можна думаць, што, гуляючы з памерамі, хуткасці можна мяняць. Вы маеце рацыю, як ровар можа зрабіць гэта з шасцярнямі, альбо каробка перадач з перадавальнымі каэфіцыентамі аўтамабіля. І не толькі гэта, вы таксама можаце зрабіць разлікі па хуткасці павароту.

Калі ў вас ёсць дзве перадачы ў сетцы, адна маленькі (вядучы) і яшчэ адзін вялікі (колавы), можа адбыцца наступнае:

  • Калі мы ўявім, што рухавік або цяга прыкладзены да вядучага і вядзецца кола, хаця вядучы круціцца з высокай хуткасцю, маючы большае кола, ён замарудзіць яго, дзейнічаючы як рэдуктар. Толькі калі б яны мелі аднолькавы памер (шасцярня = кола), абедзве восі круціліся б з аднолькавай хуткасцю.
  • З іншага боку, калі мы ўявім сабе, што цяга прыцягваецца менавіта да кола, і да яго прыкладаецца хуткасць, нават калі яна нізкая, шасцярня будзе круціцца хутчэй, бо яе невялікія памеры дзейнічаюць як множнік.

Разлікі перадач перадач

Пасля таго, як вы гэта зразумелі, вы можаце правесці разлікі простай сістэмы перадач паміж двума перадачамі, ужываючы формула:

N1 Z1 = N2 Z2

Дзе Z - колькасць зубцоў шасцярні 1 і 2, якія зачаплены, а N - хуткасць кручэння валаў у абаротах (абароты ў хвіліну або абароты ў хвіліну). Для EJEMPLO, уявіце сабе, што ў GIF вышэй для спрашчэння:

  • Чырвоны (прывад) = 4 зубы, і рухавік прымяняе хуткасць кручэння да свайго вала 7 абаротаў у хвіліну.
  • Сіні = 8 зубоў
  • Зялёны = 16 зубоў

Калі вы хочаце вылічыць паварот у гэтай сістэме, спачатку вылічыце хуткасць сіняга колеру:

4 7 = 8 з

z = 4 7/8

z = 3.5 абаротаў у хвіліну

Гэта значыць, сіні вал паварочваўся б на 3.5 абаротаў у хвіліну, некалькі павольней, чым 4 абароты на чырвоны. Калі вы хацелі вылічыць паварот зялёнага, цяпер, калі вы ведаеце хуткасць сіняга:

8 3.5 = 16 з

z = 8 3.5/16

г = 1.75

Як бачыце, зялёны колер будзе круціцца з 1.75 абаротаў у хвіліну, што павольней, чым сіні і зялёны. І што можа адбыцца, калі рухавік размешчаны на зялёнай восі, а вядучае кола круціцца з хуткасцю 4 абароты ў хвіліну, тады кручэнне будзе 8 абаротаў у хвіліну для сіняга, 16 абаротаў у хвіліну для чырвонага.

З гэтага вынікае, што калі вядучае кола мала, на канчатковым вале дасягаецца меншая хуткасць, але большая сіла. У выпадку, калі цяга вядзе вялікае кола, малое дасягае большай хуткасці, але меншай сілы. Таму што там магутнасці або крутоўнага моманту розныя? Паглядзіце на гэтую формулу:

P = T ω

Дзе P - магутнасць, якая перадаецца валам у ватах (Вт), T - развіты крутоўны момант (Нм), ω вуглавая хуткасць, з якой вал круціцца (рад / с). Калі магутнасць рухавіка падтрымліваецца і хуткасць кручэння памнажаецца або памяншаецца, то Т. таксама змяняецца. Тое ж самае адбываецца, калі Т падтрымліваецца пастаяннай і хуткасць змяняецца, тады Р змяняецца.

Вы, верагодна, таксама захочаце вылічыць, калі вось круціцца з хуткасцю X RPM, наколькі яна будзе прасоўвацца лінейна, гэта значыць лінейная хуткасць. Напрыклад, уявіце, што ў чырвоным у вас рухавік пастаяннага току, а на зялёнай восі вы размясцілі кола так, каб рухавік рухаўся па паверхні. Як хутка гэта пайшло б?

Для гэтага вам проста трэба вылічыць акружнасць шыны, якую вы ўсталявалі. Для гэтага памножце дыяметр на Пі, і гэта дасць вам акружнасць. Ведаючы, што кола можа рухацца з кожным паваротам, і ўлічваючы, якія павароты кожную хвіліну, можна атрымаць лінейную хуткасць ...

Тут я паказваю вам відэа, каб вы маглі зразумець гэта лепш:

Разлікі для чарвяка і зорачкі

Адносна чарвячная перадача і зорачка, можна вылічыць па формуле:

i = 1 / Z

Гэта таму, што шруба ў гэтай сістэме разглядаецца як адназубная зорачка, якая была спілавана. Такім чынам, калі ў вас, напрыклад, 60-зубчастая зорачка, то яна будзе 1/60 (гэта азначае, што шруба павінна была б павярнуцца 60 разоў, каб зорачка завяршыла 1 абарот). Акрамя таго, гэта механізм, які не зварачальны, як іншыя, гэта значыць, зорачка не можа круціцца так, каб чарвяк круціўся, прывадным валам тут можа быць толькі чарвяк.

Разлікі стойкі і шасцярні

Для сістэмы Стойка і шасцярня, разлікі зноў мяняюцца, у гэтым выпадку яны наступныя:

V = (р · Z · N) / 60

Гэта значыць, памножце крок зубоў вядучай (у метрах), на колькасць зуб'яў вядучых і на колькасць абаротаў вядучых (у абаротах). І гэта дзеліцца на 60. Напрыклад, уявіце, у вас ёсць сістэма з 30 зубцамі, шагам 0.025 м і хуткасцю кручэння 40 аб / мін:

V = (0.025) / 30

V = 0.5 м / с

Гэта значыць, ён будзе прасоўвацца на паўметра кожную секунду. І, у дадзеным выпадку, так, гэта зварачальнаГэта значыць, калі стойку перамяшчаць у падоўжным кірунку, шасцярню можна прымусіць круціцца.

Можна нават падлічыць, колькі часу спатрэбіцца, каб праехаць адлегласць, улічваючы формулу раўнамерны рух лініі (v = d / t), гэта значыць, калі хуткасць роўная адлегласці, падзеленай на час, час ачышчаецца:

t = d / v

Такім чынам, ужо ведаючы хуткасць і адлегласць, якія вы хочаце вылічыць, напрыклад, уявіце, што вы хочаце вылічыць, колькі часу спатрэбіцца, каб прайсці 1 метр:

t = 1 / 0.5

t = 2 секунды

Спадзяюся, я дапамог вам атрымаць хаця б самыя неабходныя веды пра шасцярні, каб вы зразумелі, як яны працуюць і як вы можаце выкарыстоўваць іх у сваіх інтарэсах у будучых праектах.


Змест артыкула адпавядае нашым прынцыпам рэдакцыйная этыка. Каб паведаміць пра памылку, націсніце тут.

Каментарый, пакіньце свой

Пакіньце свой каментар

Ваш электронны адрас не будзе апублікаваны. Абавязковыя для запаўнення палі пазначаныя *

*

*

  1. Адказны за дадзеныя: Мігель Анхель Гатон
  2. Прызначэнне дадзеных: Кантроль спаму, кіраванне каментарыямі.
  3. Легітымнасць: ваша згода
  4. Перадача дадзеных: Дадзеныя не будуць перададзены трэцім асобам, за выключэннем юрыдычных абавязкаў.
  5. Захоўванне дадзеных: База дадзеных, размешчаная Occentus Networks (ЕС)
  6. Правы: у любы час вы можаце абмежаваць, аднавіць і выдаліць сваю інфармацыю.

  1.   Рамона сказаў

    Для такога вытворцы, як я (шчаслівы пенсіянер), выдатна мець выразную, кароткую і поўную інфармацыю пра тое, як распрацаваць шасцярні і мець магчымасць іх раздрукоўкі. Віншую