I mekanisk utrustning, för att få ett större utväxlingsförhållande, eller hastighetsändring och backning, är det ofta nödvändigt att använda flera par av växlar för transmission, såsom verktygsmaskiner, växellådor och differentialer som används i bilar, och växelreducerare som ofta används i teknik. etc. Den här typen av transmissionssystem som består av flera par av växlar kallas ett växelståg, eller förkortat ett växellåg.
Beroende på om axelpositionen för varje växel är fixerad under överföringen är växellådan uppdelad i två grundläggande typer: kugghjul med fast axel och planetväxel. De geometriska axelpositionerna för alla växlar är fixerade under transmissionen, och denna typ av kugghjul kallas drev med fast axel.
Under transmissionen roterar den geometriska axeln för kugghjulet g runt den gemensamma axeln för kugghjulen a, b och elementet H, och ett sådant kugghjul blir en planetväxel. Beroende på de olika frihetsgraderna kan planetväxeln delas in i epicyklisk växel och differentialväxel. En epicyklisk kuggväxel har en frihetsgrad och en planetväxel har två frihetsgrader.
1. Utväxlingsförhållande för hjultåget
Förhållandet mellan drivhjulets hastighet i början av hjultåget och det drivna hjulet i slutet kallas transmissionsförhållandet för hjultåget, och i representerar storleken på rotationsvinkeln.
I formeln, n1—hastigheten för drivhjulet 1, r/min; nk——hastigheten för det drivna hjulet, r/min;
2. Kugghjulstågets roll
2.1 Inse överföringen av rörelse och kraft mellan två axlar som är långt ifrån varandra
Vid växeltransmission, när avståndet mellan huvudaxeln och den drivna axeln är relativt lång, om endast ett par växlar används för växellådan, kommer storleken på växlarna oundvikligen att vara stora. Som detta är den strukturella storleken och vikten av både ökande maskin, avfallsmaterial igen och tillverkningsinstallation obekvämt. Om kugghjulståget som består av två växlar istället används för transmission, kan växelstorleken vara mycket mindre, och tillverkningen och installationen är också bekvämare.
Så fungerar växling av cykelväxlar
2.2 Realisera shuntöverföring
Genom att använda kugghjulet kan en drivaxel driva flera drivna axlar för att rotera samtidigt för att erhålla olika erforderliga hastigheter.
2.3 Realisera överföring med variabel hastighet
När drivaxelns hastighet är konstant kan den drivna axeln uppnå olika arbetshastigheter genom att använda kugghjulet. Denna typ av växellåda kallas växellåda med variabel hastighet. Många maskiner, såsom bilar, verktygsmaskiner och kranar, kräver drivningar med variabel hastighet.
bild
▲ Växellåda
2.4 Få ett större utväxlingsförhållande
Ett stort utväxlingsförhållande kan erhållas genom att använda ett kugghjul med fast axel eller en planetväxel.
Om ett kugghjul med fast axel används för att erhålla ett stort utväxlingsförhållande, krävs flerstegs växellåda, vilket resulterar i en komplex och skrymmande struktur hos transmissionsanordningen. Med planetväxeln behövs bara ett fåtal växlar för att få ett stort utväxlingsförhållande. Eftersom planetväxelsystemet använder flera planetväxlar för att dela belastningen, och ofta använder inre ingripande transmission, används utrymmet i mitten av den inre växeln rimligt, och den ingående axeln och den utgående axeln är på samma axel, vilket inte bara ökar kraftigt planetreducerarens belastningskapacitet. förbättrats, och den radiella dimensionen är mycket kompakt. Under villkoret med samma kraft- och transmissionsförhållande är volymen och vikten av planetreduceraren endast 1/2 ~ 1/3 av växellågsreduceraren med fast axel.
bild
2.5 Förverkliga syntesen och nedbrytningen av rörelse
I maskiner används en differentiell planetväxel med två frihetsgrader för att realisera syntesen och nedbrytningen av rörelse. Detta är den unika funktionen hos planetväxeln.
Rörelsesyntes: Differentialväxeln har två frihetsgrader, och endast när rörelsen av två av de tre grundläggande komponenterna är given kan rörelsen för den tredje grundkomponenten bestämmas. Det vill säga, rörelsen för den tredje grundkomponenten är syntesen av rörelserna för de andra två grundkomponenterna.
bild
▲ Konisk växel differentialväxel (rörelsesyntes)
Rörelsenedbrytning: Med hjälp av differentialväxeln kan rotationen av en grundkomponent också brytas ned till rotationen av de andra två grundkomponenterna enligt det önskade förhållandet.
bild
▲ Bildifferential (rörelsenedbrytning)
Låt oss slutligen ta en titt på den höga
3D demonstrationsanimation av arbetsprincipen för höghastighetsrälsväxelkopplingen
Födelsen av en växel, jag förväntade mig inte att bearbetningsprocessen skulle vara så komplicerad
