Механізм обертання передач

Чи менша шестірня (шестірня) завжди встановлена ​​на вхідному валу, коли з'єднується з більшою передачею, яка встановлена ​​на вихідному валу? Чи є місця, де більша передача приводить меншу передачу?

Дві сітчасті передачі використовуються для передачі обертального приводу між двома валами.
Відносні швидкості обертання обернено пропорційні кількості зубів на кожній передачі. Це є -

$$\text{Input}_{\text{RPM}} / \text{Output}_{\text{Rpm}} = \text{Output gear}_{\text{teeth}} / \text{Input gear}_{\text{teeth}}$$

Отже, якщо бажано, щоб вихідний вал обертався повільніше, ніж вхідний вал, то вихідна передача більша. Але, якщо бажано, щоб вихідний вал обертався швидше, ніж вхідний вал, то вихідна передача менша.

Причина відносин вище стає очевидною "шляхом перевірки".

При наведеному нижче розташуванні для кожного повного (360-градусного) обертання невеликої передачі велика передача обертається лише частиною повороту. Велика передача має меншу швидкість обертів, ніж мала.

Якби мала передача була ШВИДКОЮ або ВХІДНОю передачею, то велика ШВІДКОВА або ВИХІДна передача поверталася б повільніше.

Але

Якби велика передача була ШВИДКОЮ або ВХІДНОю, тоді мала магістральна передача або ВИХІД переходила б швидше

Яке розташування використовується, залежить від того, чи потрібно збільшення чи зменшення частоти обертів.

Крутний момент або «сила скручування» обернено пропорційна швидкості.
Тобто повільніше обертаючий вал матиме пропорційно більше крутного моменту.

Діаграма з Вікіпедії - коефіцієнт передач

---

Подивіться приклади нижче, і ви побачите, як розмір шестірні відноситься до відносної швидкості вала:

Кілька анімаційних прикладів

Анімаційний приклад з 3 сітчастими передачами

Приклад анімації від 2 до 1 швидкості

---

Приклад 1: 1 і 1: 2 із суттєво не пов'язаного питання біології обміну стеками

Існує багато прикладів низької вхідної швидкості до високої швидкості передачі:

• кухня "прядильник салатів"
• старомодна сирена вручну
• електричний генератор, приєднаний до трактора PTO (відведення потужності) - також вітрогенератори
• передача "переїзд" в будь-якій передачі автомобіля
• регулятор швидкості на паровій машині або в багатьох видах механізмів годинникового механізму

Дійсно, будь-який годинник з пружиною або вагою працює так. Пружина або вага використовуються для наведення крутного моменту на найбільш повільно переміщувану передачу механізму, а крива (наприклад, колесо балансування або маятник) на іншому кінці системи передач регулює швидкість.

У деяких випадках для цього виду зміни швидкості ефективніше використовувати ремінний привід. Наприклад, старомодний «прядильник» для виготовлення ниток.

Будь-який механічний годинник або годинник покладається на силу руху, що застосовується до великої передачі ("колеса"), яка приводить в рух меншу ("шестерня"). Таким чином, вага у великому годинниковому годиннику підвішується шнуром, мотузкою або ланцюжком з "великого колеса" (зазвичай роблять обертання кожні 12 годин), а швидкість обертання спрямована до втечального колеса (яке часто має секунду руку встановлений на ній).

Зауважте, що зубчаста форма під час підключення зазвичай відрізняється: тертя є критично важливим за годинник, передача великих сил зазвичай менша (і зазвичай це стосується, роблячи велике колесо товстішим, ніж інші). Тож зуби зазвичай мають циклоїдну форму, де глибока частина прорізу в зубі приблизно прямокутна, що означає, що основа зубчастого зуба підрізана. Це принципово слабша форма зуба, тим більше, що зубці можуть мати лише 6 зубів, але вільно працюють з невеликим тертям і нульовим кутом тиску (див. Нижче).

Наприклад

(з цієї сторінки )

Надзвичайний випадок - це ліхтарик ліхтаря

(з цієї сторінки ), де зуб головного колеса повністю підрізаний!

Ви ніколи не змащуйте зуби годинника або годинникового колеса: це лише додає в'язкості (тобто тертя), витрачає енергію і нічого не робить для усунення зносу. Це відбувається тому, що контактні поверхні зубів перекидаються один на одного, ковзний рух не задіяний. (Повороти, якщо вони не працюють в балах, потребують мастила. Джон Харрісон використовував кулі для прототипу морського хронометра).

На відміну від цього, хоча швидкість перемикання передач також включає контактні поверхні, що котяться одна над одною, як правило, метою є посилення сили, а для цього з найменшим матеріалом потрібна міцна форма зуба. Це, як правило, інкрустація зубної форми , де кожен зуб ширший біля основи, як клин.

Це означає, що зуби притискають один одного назовні, а також повертають один одного під кутом, відомим як кут тиску (зазвичай 20 градусів у сучасних передачах, раніше 14,5 градусів). Таким чином, осі розсуваються, посилюючи тертя об повороти і вимагаючи більш сильної коробки передач. (Анімація на сторінці Вікіпедії перебільшує кут тиску). Традиційно зубчасті штифти зрізаються лише до 12 зубів, при цьому 20 градусів ПА роблять для більшого тертя, але міцніші зуби з більш широкими корінням.

Отже: так, передачу передач можна використовувати для збільшення швидкості обертання, але зазвичай потрібна інша форма зуба, інакше вона втрачає багато сили на тертя.