Gears: duk abin da kuke buƙatar sani game da waɗannan ƙafafun gear

da giya Suna cikin yawancin hanyoyin yau da kullun, daga agogon analog, zuwa injunan abin hawa, akwatunan gearbox, ta hanyar mutummutumi, firintocinku, da sauran tsarin mechatronic da yawa. Godiya garesu, ana iya yin tsarin watsawa kuma ya wuce watsa motsi, suma zasu iya canza shi.

Saboda haka, abubuwa ne masu mahimmancin gaske waɗanda ya kamata ku san yadda suke aiki Daidai. Ta waccan hanyar, zaku iya amfani da matatun da suka dace don ayyukan ku kuma ku fahimci yadda suke aiki ...

Menene kaya?

Akwai tsarin sarkar, tsarin kabewa, ƙafafun ƙafafu, da dai sauransu. Dukansu tsarin watsawa tare da fa'ida da rashin amfani. Amma dukansu, tsarin gear ya fito fili, waɗanda yawanci galibi aka fi so don kaddarorinsu:

Za su iya tsayayya da manyan ƙarfi saboda haƙoransu ba tare da zamewa ba, kamar yadda zai iya faruwa ga ƙafafun ƙwanƙwasawa ko juzu'i.
Tsarin sake juyawa ne, mai iya watsa iko ko motsi a kowane bangare.
Suna ba da izinin sarrafa motsi daidai, kamar yadda ake gani a cikin stepper Motors, alal misali.
Suna ba da izinin ƙirƙirar ƙananan tsarin watsawa a gaban sarƙoƙi ko juzu'i.
Za'a iya haɗuwa da girma daban-daban don tsoma baki tare da juyawar kowane zangon. Gabaɗaya, idan ana amfani da robobi guda biyu, ana kiran babba ƙafafun ƙafa da ƙaramin hanzari.

Un kaya ko cogwheel Ba komai bane face irin keken da ke da jerin hakoran da aka sassaka a gefensa na ciki ko na ciki, ya danganta da irin kayan aikin da yake. Waɗannan ruɓaɓɓu za su kasance a cikin juyawa don samar da karfin juzu'i a kan sandunan da aka haɗe su, kuma ana iya haɗa su wuri ɗaya don samar da tsarin hadadden kayan haɗi, tare da haɗa haƙoransu wuri ɗaya.

Babu shakka, don hakan ya yiwu, nau'in da girman hakoran dole ne daidaita In ba haka ba za su zama ba su dace ba kuma ba za su dace ba. Waɗannan sigogi sune waɗanda aka tattauna a cikin sashe na gaba ...

Sassan kaya

Don giya biyu su dace da juna, diamita da yawan haƙoranta na iya bambanta, amma dole ne su mutunta jerin abubuwan da ke haifar da kaya zama masu jituwa da juna, kamar nau'in hakorin da suke amfani da shi, girmansa, da sauransu.

Kamar yadda kake gani a hoton da ya gabata, akwai sassa daban-daban a cikin kaya ya kamata ka sani:

Septum ko makamai: shine bangaren da ke kula da hada kambi da kubu domin watsa motsi. Za su iya zama masu ƙarancin ƙarfi ko kaɗan, kuma abin da yake da shi da ƙarfi zai dogara da ƙarfi da nauyi. Wani lokaci galibi ana huda su don rage nauyi, wasu lokuta kuma ana zaɓar wani bangare mai ƙarfi.
A Cube: shi ne bangaren da aka haɗa shagon motsi motsi wanda aka haɗe shi zuwa bangare.
Corona: shine yankin gear inda aka yanke haƙoran. Yana da mahimmanci, tunda dacewa, halaye da aikin gear zai dogara da shi.
Hakori: yana daya daga cikin hakora ko fitowar kambi. Hakori za a iya raba shi zuwa sassa da yawa:
- Crest: shine bangaren waje ko tip na hakori.
- Fuska da gefe: shine babba da ƙananan ɓangaren gefen haƙori, ma'ana, yanayin tuntuɓar tsakanin ƙafafun gear biyu waɗanda suke yin raga.
- Valle: shi ne ƙananan ɓangaren haƙori ko matsakaiciyar yanki tsakanin haƙoran biyu, inda za a sanya curin wata ƙafa mai hakora wacce take yin goga da ita.

Duk wannan yana haifar da jerin kamannin geometries wannan zai bambanta nau'ikan da kaddarorin giya:

Kewaye kewaye: alama ce kwari ko ƙasan haƙori. Wato, yana iyakance girman diamita na gear.
Tsarin farko: yana kafa rarrabuwa tsakanin sassan biyu na gefen haƙori: fuska da flan. Yana da mahimmanci mahimmanci, tunda duk sauran an bayyana su akan shi. Zai raba hakori gida biyu, dedendum da addendum.
- Hakori ko hakori: shine yankin da ke ƙasa da haƙori wanda ke tsakanin kewayon asali da kewayen tushen.
- Hakori ko addendum: yankin babba na haƙori, wanda ke zuwa daga kewaya ta asali da kewayen waje.
Kewayen kai- zai sanya alama akan hakoran hakora, ma'ana, diamita na waje na gear.

Kamar yadda zaku iya tunanin, gwargwadon rawanin, diamita da nau'ikan haƙoran, zaku iya bambanta kaya bisa:

Yawan hakora: zai bayyana ma'anar gear kuma yana ɗaya daga cikin ƙayyadaddun sigogi don ƙayyade halinta a cikin tsarin watsawa.
Tsawon haƙori: jimillar tsayi, daga kwari zuwa kan tudu.
Madauwari mataki: tazara tsakanin wani sashi na hakori da kuma wannan bangaren na hakori na gaba. Wato, yadda nisan haƙoran suke, wanda kuma yake da alaƙa da lambar.
Lokacin farin ciki: shine kaurin gear.

Aikace-aikacen Gear

da aikace-aikacen kaya akwai su da yawa, kamar yadda na riga na yi bayani a baya. Wasu daga aikace-aikacen da suke amfani dasu sune:

Kayan gearbox.
Stepper Motors don juya iko.
Bama-bamai na lantarki.
Injini iri-iri, kamar su juya abubuwa masu motsi.
Bambanci daban-daban.
Masu bugawa don motsa kawunansu ko rollers.
Robobi don motsi sassa.
Masana'antu.
Analog agogo.
Kayan gida tare da sassan inji.
Na'urorin lantarki tare da sassan motsi.
Motar bude motar.
Kayan wasa na hannu.
Kayan aikin gona.
Aeronautics.
Samar da makamashi (iska, zafi, ...).
da dai sauransu.

Kuna iya tunanin yawancin aikace-aikace don ayyukanku tare da Arduino, mutummutumi, da dai sauransu. Kuna iya sanya aikin sarrafa kansa da yawa tare da gudu, da dai sauransu.

Iri gears

Dangane da haƙoransa da halayen gear ɗin kanta, kuna da nau'ikan giya a yatsan ka, kowane daya da irin alfanun sa da rashin dacewar sa, saboda haka yana da muhimmanci a zabi wanda ya dace da kowane aikace-aikace.

da nau'ikan da suka fi kowa Su ne:

Mai saɓani: ana amfani dasu don axes masu layi daya.
- Madaidaiciya: sune mafi mahimmanci, ana amfani dasu lokacin da ake buƙatar kayan aiki mai sauƙi ba tare da saurin sauri ba.
- Helical: su ne ɗan ɗan ci gaban sigar waɗanda suka gabata. A cikin su an shirya hakora a cikin hanyoyin helix a layi daya a kusa da silinda (guda ɗaya ko biyu). Suna da cikakkiyar fa'ida akan layuka madaidaiciya, kamar su masu natsuwa, aiki da sauri, suna iya watsa ƙarin ƙarfi, kuma suna da daidaitaccen motsi da aminci.
Ma'ana: ana amfani dasu don watsa motsi tsakanin raƙuman da aka sanya a kusurwoyi mabambanta, koda a 90º.
- Madaidaiciya: suna amfani da madaidaiciyar hakora kuma suna raba halaye tare da madaidaitan silinda.
- Karkace: a wannan yanayin suna tallafawa mafi saurin gudu da ƙarfi, kamar yadda ya faru da waɗanda suke cikin littafi.
Kayan ciki: maimakon sanya hakoran ko haƙoran da aka sassaka a waje, suna da shi a ciki. Ba su da yawa, amma ana amfani da su don wasu aikace-aikace.
Planetariums: saitin giya ne wanda ake amfani dashi a cikin wasu tsarin watsawa inda akwai babban abin hawa wanda wasu ƙananan suke juyawa. Wannan shine dalilin da yasa yake da wannan sunan, tunda sun bayyana suna kewaya ne.
Lessara dunƙule: kayan aiki ne na yau da kullun a cikin wasu masana'antun masana'antu ko na lantarki. Yana amfani da gear wanda haƙoransa suka yanke a karkace. Suna haifar da saurin gaske ba tare da motsi ko amo ba. Zasu iya watsawa zuwa madaidaitan hakora wanda akinsa baya ga tsutsa.
Tara da pinion: saitin giya ne wanda shima ya zama gama gari a wasu hanyoyin kuma hakan zai bada damar juyawar wani juzu'i zuwa juzu'i ko akasin haka.

Idan kun halarta Abubuwan da ya ƙunsa, Hakanan zaka iya bambanta tsakanin kayan aiki kamar:

Metales: yawanci ana yin su ne da nau'ikan ƙarfe, gami da tagulla, gami na aluminium, baƙin ƙarfe ko baƙin ƙarfe baƙin ƙarfe, gami na magnesium, da sauransu.
Plastics: ana amfani dasu a kayan lantarki, kayan wasa, da sauransu. Su ne polycarbonate, polyamide ko PVC gears, acetal resins, PEEK polyetheretherketone, polytetrafluoroethylene (PTFE), da polymer polystal (LCP).
Madera: ba su da yawa, kawai a cikin tsofaffin hanyoyin ko a wasu kayan wasa.
wasu: mai yiwuwa ne don takamaiman lamura ana amfani da wasu zaruruwa ko takamaiman kayan aiki.

A ina zan sayi giya?

Kuna iya sami nau'ikan giya daban-daban a yawancin shagunan injuna ko kayan lantarki. Misali, ga wasu misalai:

Waɗannan samfura suna da girman girma, idan kuna buƙatar manyan kayan aiki to da alama ba za ku same su cikin sauƙi ba. Hakanan, idan kuna buƙatar wani abu takamaimai, yawancin bita na bita zasu iya sanya shi a gare ku. A 3D marubuta suna kuma taimakawa masu kirkirar kirkirar kayan aikin su.

Calculaididdigar asali don tsarin raɗaɗɗa

Kamar yadda kake gani a cikin wannan GIF, dole ne ka fahimci cewa lokacin da giya biyu ke raga, duk bakin gatari zai juya a cikin kishiyar shugabanci kuma ba a cikin wannan ma'anar. Kamar yadda kake gani, idan ka kalli jan jan da aka ja sai ya juya zuwa dama, yayin da shudi yake juyawa zuwa hagu.

Saboda haka, don wani axis ya juya a daidai hanya zai zama dole don ƙara wani ƙarin dabaran, kamar na kore. Wannan hanyar, ja da kore suna juyawa a cikin hanya ɗaya. Wannan saboda, kamar yadda shuɗi ya juya zuwa hagu, lokacin shiga shuɗi-kore, kore zai sake juya juyawar juyawa, aiki tare da ja.

Wani abin da za'a iya yabawa a cikin wannan GIF shine juyawa da sauri. Idan duk giya suna da diamita daya da yawan hakora, dukkannin goge zasu kasance suna juyawa a daidai wannan saurin. A gefe guda kuma, lokacin da aka canza lambar hakora / diamita, gudun ma ana canza shi. Kamar yadda zaku iya gani a wannan yanayin, jan shine wanda yake saurin juyawa, tunda yana da karami karami, yayin da shudi ke juyawa a matsakaiciyar gudu kuma kore shine wanda ke juya mafi jinkirin.

Dangane da wannan, yana yiwuwa a yi tunanin cewa wasa tare da girma dabam za a iya sauya saurin. Kuna daidai, kamar yadda keke zai iya yin shi tare da giya ko gearbox yayi shi tare da yanayin motar. Kuma ba wai kawai wannan ba, kuna iya yin lissafi akan saurin juyawa.

Lokacin da kake da giya biyu, ɗaya karami (pinion) da wani babba (dabaran), mai zuwa na iya faruwa:

Idan muka yi tunanin cewa ana amfani da motar ko motsawa a kan jijiya kuma ana motsa dabaran, kodayake jijiyar tana juyawa cikin sauri, yana da babbar ƙafa, zai jinkirta ta, yana aiki azaman mai ragewa. Sai kawai idan sun kasance girman su ɗaya (pinion = wheel) duka axles zasu juya a hanzari ɗaya.
A wani bangaren kuma, idan muka yi tunanin cewa ita ce keken da ke da karfi kuma ana amfani da sauri a kanta, koda kuwa ta yi kasa, sai jijiyar ta yi sauri, tunda karaminta yana aiki kamar ninki.

Lissafin watsa labarai na gear

Da zarar kun fahimci wannan, zaku iya yin lissafin tsarin watsawa mai sauƙi tsakanin giya biyu ta amfani da su da dabara:

N1 Z1 = N2 Z2

Inda Z shine adadin haƙoran giya 1 da 2 waɗanda suke da ƙarfi kuma N shine saurin juyawa na shaft a cikin RPM (juyi a cikin minti ɗaya ko juyi a minti ɗaya). Domin amfani, yi tunanin cewa a cikin GIF a sama, don sauƙaƙe:

Ja (tuki) = Hakora 4 kuma motar tana amfani da saurin juyawa zuwa rafin sa na 7 RPM.
Shuɗi = haƙora 8
Kore = hakora 16

Idan kanaso kayi lissafin juyawa a cikin wannan tsarin, da farko zaka fara lissafin saurin shudi:

4 7 = 8 z

z = 4 7/8

z = 3.5RPM

Wato, shuɗin shuɗi zai juya a 3.5 RPM, ya ɗan ragu da 4 RPM na mai ja. Idan kanaso ka kirga juya koren, yanzu ka san saurin shudi:

8 3.5 = 16 z

z = 8 3.5/16

z = 1.75

Kamar yadda kake gani, kore zai juya a 1.75 RPM, wanda ya fi shuɗi da kore sauƙi. Kuma menene zai faru idan motar ta kasance akan kore kore kuma motar tuki tana juyawa a 4 RPM, to juyawa zai zama 8 RPM don shuɗi, 16 RPM don ja.

Ta haka ne ya biyo bayan haka, lokacin da ƙarancin tuki ya yi ƙanƙanci, ana samun saurin gudu akan maƙallin ƙarshe, amma mafi ƙarfi. Idan ya kasance shine babban ƙafafun da ke ɗaukar jan hankali, ƙaramin ƙafa yana cin nasara da sauri, amma ƙasa da ƙarfi. Domin a can iko ko karfin juyi daban? Duba wannan dabara:

P = T ω

Inda P shine ƙarfin da aka samu ta hanyar shaft a cikin watts (W), T shine ƙarfin haɓaka (Nm), ω saurin kusurwa wanda shaft ke juyawa (rad / s). Idan an kiyaye ikon motar kuma ya ninka ko kuma ya juya saurin juyawa, to T. shima ana canzawa.Haka zai faru idan aka kiyaye T akai kuma saurin ya banbanta, to P ya canza.

Wataƙila zaku iya yin lissafin idan wata ƙa'ida ta juya a X RPM, nawa zai ci gaba a jere, wato, da saurin layi. Misali, kaga cewa a cikin jan daya kana da motar DC kuma a saman kore ka sanya wheel domin motar tana tafiya a farfajiya. Yaya sauri zai tafi?

Don yin wannan, kawai ku kirga kewaye da tayar da kuka sanya. Don yin wannan, ninka diamita ta Pi kuma hakan zai ba ku kewaya. Sanin yadda motar zata iya ci gaba tare da kowane juyi da la'akari da abin da ke juya kowane minti, ana iya samun saurin layi ...

Anan zan nuna muku bidiyo don ku iya fahimtar wannan ta hanya mafi kyau:

Lissafi don tsutsa da tsinkaye

Amma ga tsutsa da tsutsa, ana iya lissafta shi tare da dabara:

i = 1 / Z

Wannan haka yake saboda ana ɗaukan dunƙulen a cikin wannan tsarin azaman ɓacin haƙori ɗaya wanda aka sare cikin jirgi. Don haka idan kuna da zoben haƙori 60, misali, to zai zama 1/60 (wannan yana nufin cewa dunƙulen zai juya sau 60 don ɓarin ya cika juyi 1). Bugu da kari, wata dabara ce wacce ba za a iya juya ta kamar sauran mutane ba, wato, ba za a iya jujjuya raunin don tsutsar ta juya, kawai tsutsa na iya zama shaft drive a nan.

Ackididdigar tarawa da ƙira

Ga tsarin Tara da pinion, lissafin ya sake canzawa, a wannan yanayin sune:

V = (p Z N) / 60

Wato, ninka farar haƙoran haƙora (a mitoci), da yawan haƙoran haƙoran hannu, da kuma yawan juzuwar juzu'i (a cikin RPM). Kuma wannan ya rabu da 60. Misali, kaga kana da tsari mai zoben hakori 30, mai fadin 0.025m, da kuma saurin juya 40 RPM:

V = (0.025) / 30

V = 0.5 m / s

Wato, zai ci gaba rabin mita kowace dakika. Kuma, a wannan yanayin, eh abar juyawa ceWato, idan an motsa raƙan a tsaye, za a iya sanya pinion don juyawa.

Kuna iya lissafin tsawon lokacin da zai ɗauka don yin nesa ta la'akari da dabara don motsi layi daya (v = d / t), ma'ana, idan saurin ya yi daidai da tazarar da aka raba ta lokaci, to lokaci ya tsarkake:

t = d / v

Sabili da haka, tuni kun san saurin da nisan da kuke son lissafawa, misali, kuyi tunanin kuna son lissafin tsawon lokacin da zai ɗauki tafiyar 1:

t = 1 / 0.5

t = sakan 2

Ina fatan na taimaka muku samun aƙalla mafi mahimmancin sani game da giya, don ku fahimci yadda suke aiki da yadda za ku iya amfani da su don amfanin ku a ayyukanku na gaba.

Hardwarelibre

Giya: duk abin da kuke buƙatar sani game da waɗannan kayan kwalliyar