In mechanischen Geräten ist es zur Erzielung eines größeren Übersetzungsverhältnisses oder zur Geschwindigkeitsänderung und Umkehrung häufig erforderlich, mehrere Zahnradpaare für die Übertragung zu verwenden, z. B. bei Werkzeugmaschinen, Getrieben und Differentialen, die in Automobilen verwendet werden, und Untersetzungsgetrieben, die in weit verbreitet sind Maschinenbau. usw. Diese Art von Getriebesystem, das aus mehreren Zahnradpaaren besteht, wird als Getriebezug oder kurz Getriebezug bezeichnet.
Je nachdem, ob die Achsposition jedes Zahnrads während der Übertragung festgelegt ist, wird das Getriebe in zwei Grundtypen unterteilt: Getriebe mit fester Achse und Planetengetriebe. Die geometrischen Achsenpositionen aller Zahnräder werden während der Übertragung festgelegt, und diese Art von Getriebe wird als Getriebe mit fester Achse bezeichnet.
Während der Übertragung dreht sich die geometrische Achse des Zahnrads g um die gemeinsame Achse der Zahnräder a, b und des Elements H, und ein solcher Getriebezug wird zu einem Planetengetriebezug. Entsprechend den unterschiedlichen Freiheitsgraden kann das Planetengetriebe in ein Umlaufgetriebe und ein Differenzialgetriebe unterteilt werden. Ein Planetengetriebe verfügt über einen Freiheitsgrad und ein Planetengetriebe über zwei Freiheitsgrade.
1. Übersetzungsverhältnis des Räderwerks
Das Verhältnis der Geschwindigkeit des Antriebsrads am Anfang des Räderwerks zur Geschwindigkeit des angetriebenen Rads am Ende wird als Übersetzungsverhältnis des Räderwerks bezeichnet, und i stellt die Größe des Drehwinkels dar.
In der Formel ist n1 die Geschwindigkeit des Antriebsrads 1, U/min; nk – die Geschwindigkeit des angetriebenen Rades, U/min;
2. Die Rolle des Räderwerks
2.1 Realisieren Sie die Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen zwei weit voneinander entfernten Achsen
Wenn bei der Zahnradübertragung der Abstand zwischen Haupt- und Abtriebswelle relativ groß ist und nur ein Zahnradpaar für die Übertragung verwendet wird, ist die Größe der Zahnräder zwangsläufig groß. Dadurch sind sowohl die Baugröße als auch das Gewicht sowohl der Maschine als auch des Abfallmaterials und der Produktionsanlage ungünstig. Wenn stattdessen ein aus zwei Zahnradpaaren bestehendes Getriebe zur Übertragung verwendet wird, kann die Zahnradgröße deutlich kleiner ausfallen und auch die Herstellung und der Einbau sind komfortabler.
Wie das Schalten der Fahrradschaltung funktioniert
2.2 Shunt-Übertragung realisieren
Mithilfe des Getriebezugs kann eine Antriebswelle mehrere Abtriebswellen gleichzeitig in Drehung versetzen, um verschiedene erforderliche Geschwindigkeiten zu erreichen.
2.3 Realisieren Sie ein Getriebe mit variabler Geschwindigkeit
Bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle kann die Abtriebswelle über das Getriebe unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen. Diese Art der Übertragung wird als Getriebe mit variabler Geschwindigkeit bezeichnet. Viele Maschinen wie Autos, Werkzeugmaschinen und Kräne erfordern Antriebe mit variabler Geschwindigkeit.
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▲Zahnradgetriebe
2.4 Erhalten Sie ein größeres Übersetzungsverhältnis
Ein großes Übersetzungsverhältnis kann durch den Einsatz eines Festachsengetriebes oder eines Planetengetriebes erreicht werden.
Wenn ein Getriebezug mit fester Achse verwendet wird, um ein großes Übersetzungsverhältnis zu erreichen, ist ein mehrstufiges Getriebe erforderlich, was zu einer komplexen und sperrigen Struktur der Getriebevorrichtung führt. Mit dem Planetengetriebe sind nur wenige Gänge erforderlich, um ein großes Übersetzungsverhältnis zu erreichen. Da das Planetengetriebesystem mehrere Planetenräder verwendet, um die Last zu verteilen, und häufig ein Getriebe mit Innenverzahnung verwendet, wird der Raum in der Mitte des Innenzahnrads sinnvoll genutzt und die Eingangswelle und die Ausgangswelle liegen auf derselben Achse, was nicht nur der Fall ist Erhöht die Tragfähigkeit des Planetengetriebes erheblich. verbessert, und die radiale Abmessung ist sehr kompakt. Bei gleicher Leistung und gleichem Übersetzungsverhältnis betragen Volumen und Gewicht des Planetengetriebes nur 1/2 bis 1/3 des Getriebegetriebes mit fester Welle.
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2.5 Verwirklichen Sie die Synthese und Zerlegung von Bewegung
In Maschinen wird ein Differentialplanetengetriebe mit zwei Freiheitsgraden verwendet, um die Synthese und Zerlegung von Bewegungen zu realisieren. Dies ist die einzigartige Funktion des Planetengetriebes.
Bewegungssynthese: Das Differentialgetriebe hat zwei Freiheitsgrade, und nur wenn die Bewegung von zwei beliebigen der drei Grundkomponenten gegeben ist, kann die Bewegung der dritten Grundkomponente bestimmt werden. Das heißt, die Bewegung der dritten Grundkomponente ist die Synthese der Bewegungen der beiden anderen Grundkomponenten.
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▲Kegelrad-Differentialgetriebe (Bewegungssynthese)
Bewegungszerlegung: Mithilfe des Differenzialgetriebes kann die Rotation einer Grundkomponente entsprechend dem erforderlichen Verhältnis auch in die Rotation der beiden anderen Grundkomponenten zerlegt werden.
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▲Automobildifferenzial (Bewegungszerlegung)
Werfen wir zum Schluss noch einen Blick auf den Großen
3D-Demonstrationsanimation des Funktionsprinzips der Hochgeschwindigkeitsbahn-Zahnkupplung
Bei der Geburt eines Zahnrads hätte ich nicht erwartet, dass der Bearbeitungsprozess so kompliziert sein würde
