Podrobně vysvětlíme, co je převodový poměr – jeho definice, výpočetní vzorec a jeho vliv na mechanismy.

Někdy je ve velkém toku informací (zejména nových informací) velmi obtížné najít některé důležité detaily, zvýraznit „zrnka pravdy“. V tomto krátkém článku budu mluvit o převodových poměrech a pohonu obecně. Toto téma je velmi blízké probíraným tématům.

Pohonem je motor a vše, co je umístěno a funguje mezi hřídelí motoru a hřídelí pracovního prvku (spojky, převodovky, různé převody). Myslím, že téměř každý chápe, co je „hřídel motoru“. Mnohým pravděpodobně není jasné, co je to „pracovní hřídel“. Hřídel pracovního prvku je hřídel, na které je upevněn prvek stroje, který je poháněn do rotace celým pohonem s požadovaným stanoveným momentem a otáčkami. Může to být: kolo vozíku (automobilu), buben pásového dopravníku, řetězové kolo dopravníku, buben navijáku, hřídel čerpadla, hřídel kompresoru a tak dále.

Celkový převodový poměr U – je poměr otáček hřídele motoru ndv na rychlost otáčení hřídele pracovního tělesa stroje npro .

U = ndoor / nro

Celkový převodový poměr U Výpočty v praxi často vedou k poměrně velkému počtu (více než deset nebo dokonce více než padesát) a ne vždy je možné jej provést na jeden převod kvůli různým omezením, včetně výkonu, síly a velikosti. Proto se pohon skládá z několika ozubených kol zapojených do série s jejich optimálním převodové poměry Ui . V tomto případě celkový převodový poměr U se nachází jako součin všech převodových poměrů Ui součástí pohonu.

U = U1 * U2 * U3 *… Ui *… Un

Převodový poměr Ui – je poměr otáček vstupního hřídele převodovky nвхi na rychlost otáčení výstupního hřídele tohoto převodu nouti .

Ui = nin/nouti

Doporučení pro přiřazení převodových poměrů hnacím prvkům jsou uvedeny v tabulce zaznamenané v Excelu:

Při výběru je vhodné dát přednost hodnotám blízkým začátku rozsahu, tedy minimálním hodnotám.

Navrhovaná tabulka je pouze doporučení a ne dogma! Pokud například přiřadíte řetězový pohon U =1,5, pak to nebude chyba! Samozřejmě vše musí mít své opodstatnění. A možná je to lepší pro snížení nákladů na celý pohon U =1,5 „skrýt“ uvnitř převodových poměrů ostatních převodových stupňů a odpovídajícím způsobem je zvýšit.

Dále se trochu podrobněji zastavíme u rozdělení převodového poměru dvoustupňového válcového reduktoru na stupně.

Různí vědci věnovali velkou pozornost otázkám optimalizace při konstrukci převodovek. Dunaev P.F., Snesarev G.A., Kudryavtsev V.N., Niberg N.Ya., Niemann G., Wolf W. a další známí autoři se snažili současně dosáhnout stejné pevnosti ozubených kol, kompaktnosti převodovky jako celku a dobrých podmínek mazání , snížené ztráty rozstřikem oleje, stejná a vysoká životnost všech ložisek, dobrá tuhost hřídele. Každý z autorů, který navrhl svůj vlastní algoritmus pro rozdělení převodového poměru na převodové stupně, tento kontroverzní problém zcela a jednoznačně nevyřešil. Je to velmi zajímavé a podrobné o tom v článku na adrese: http://www.prikladmeh.ru/lect19.htm.

Dovolím si přidat trochu více nejasností k řešení této problematiky. Podívejme se na jinou tabulku v Excelu.

Hodnotu celkového převodového poměru převodovky nastavíme ve sdruženém článku C4-7 U a přečtěte si výsledky výpočtu v buňkách D4. D7 – Uб a v buňkách E4. E7 – Uт , provedené pro čtyři varianty různých podmínek.

Hodnoty uvedené v tabulce se vypočítají pomocí vzorců:

1. V buňce D4: =H4*$C$4^2+I4*$C$4+J4 = 4,02 Uб = a * U ^2+ b * U + c

v buňce E 4 : =$C$4/D4 = 3.91 Uт = U / Uб

v buňce H4: a = -0,0016111374

v buňce I 4: b = 0,24831562

v buňce J 4: c = 0,51606736

2. V buňce D5: =H5*$C$4^2+I5*$C$4+J5 = 5.31 Uб = a * U ^2+ b * U + c

v buňce E 5 : =$C$4/D5 = 2.96 Uт = U / Uб

v buňce H5: a = -0,0018801488

v buňce I 5: b = 0,26847174

v buňce J 5: c = 1,5527345

3. V buňce D6: =H6*$C$4^2+I6*$C$4+J6 = 5.89 Uб = a * U ^2+ b * U + c

v buňce E 6 : =$C$4/D6 = 2.67 Uт = U / Uб

v buňce H6: a = -0,0018801488

v buňce I 6: b = 0,26847174

v buňce J6: c = 1,5527345

4. V buňce D 7: =C4/E7 = 4.50 Uб = U / Uт

v buňce E 7: = 0,88*C4^0,5 = 3.49 Uт = 0,88* U ^ 0,5

Závěrem si dovolím doporučit: jednostupňový spirálový reduktor s převodovým poměrem nenavrhujte U >6…7, dvoustupňová – s U >35…40, třístupňová – s U >140…150.

Tím končí krátký exkurz do témat „Jak optimálně „rozdělit“ převodový poměr pohonu na etapy? a “Jak zvolit převodový poměr?” dokončeno.

Odkaz na stažení souboru: peredatochnoye-chislo (xls 32,5KB).

Jedním z primárních parametrů každé převodovky je převodový poměr. V závislosti na konstrukci mechanismu představuje poměr úhlových rychlostí nebo rotačních momentů hřídelí. Použití ozubených kol je nesmírně důležité pro správnou funkci zařízení nebo vozidla, protože právě přes ně se točivý moment přenáší z motoru na akční člen. Rychlost otáčení hřídele elektromotoru je obvykle velmi vysoká, takže není možné přímo přenášet požadovaný točivý moment. Proto existují různé podřazování, které vám umožní změnit ukazatele na požadované hodnoty.

Navigace v článku
Podstata převodových poměrů
Stanovení převodového poměru
Převodový poměr různých typů převodovek

Podstata převodových poměrů

Takový prvek jako převodovka se nachází v téměř každém typu mechanismu. Jedná se o speciální technickou jednotku, která umožňuje měnit rychlost otáčení hřídelů při přenosu točivého momentu. Převodovka je dnes nedílnou součástí každého motoru, protože je vyžadována přeměna vysokých otáček na rotační sílu a naopak. Vyrábí se několik typů převodovek, jejichž hlavní charakteristikou je převodový poměr. Tento indikátor přímo závisí na typu jednotky, počtu převodových stupňů a dalších konstrukčních parametrech. Pro indikaci převodového poměru v zařízení se používá multiplikátor. Pokud je hodnota násobiče větší než 1, znamená to, že převodovka je redukční převodovka. Pokud je hodnota menší než 1, uzel se nazývá posílení.

Stanovení převodového poměru

Indikátor není nic jiného než poměr dvou veličin: počtu zubů na ozubeném kole hnaného hřídele a počtu zubů na hlavním (hnacím) kole. Výsledná hodnota ovlivňuje chod motoru včetně maximální rychlosti otáčení hřídelí. U automobilů řazení přímo ovlivňuje dynamiku zrychlení. Snížením ukazatele je možné zvýšit maximální rychlost, ale sníží se parametry dynamiky zrychlení. Existuje několik způsobů, jak určit indikátor:

• teoretický (referenční);
• praktický;
• vyrovnání.

První cesta lze nazvat nejjednodušší. K získání hodnoty převodového stupně stačí najít pokyny výrobce, které budou označovat požadované indikátory. Mnoho aut také obsahuje potřebné informace ve svém čísle Vin, i když v zašifrované podobě. V případě potřeby lze data dešifrovat a zjistit požadované indikátory.

Praktická možnost výpočtu Převodový poměr převodovky zahrnuje přímý zásah do agregátu. Budete muset zjistit, jaký model jednotky je nainstalován v zařízení. Pokud znáte rychlost hřídelů v sestavě, je docela snadné určit indikátory – existuje pro to samostatný vzorec. Pokud však hodnoty nejsou známy, bude nutné mechanismus rozebrat. V tomto případě se převodovka oddělí od skříně, aby byly vidět její konstrukční součásti. Poté se provede požadovaný výpočet na základě typu použitého uzlu. Například při použití ozubeného převodu stačí vypočítat poměr velikosti zubů ozubení na hlavním a hnaném hřídeli.

Při použití nejjednoduššího vzorce se nebere v úvahu odpor hřídele. Při výpočtu je navíc důležité vědět, zda se mění směr otáčení ozubeného kola nebo ne. Pokud se změní, pak je hodnota převodu přijata se znaménkem mínus, a pokud se nezmění, bude uděleno plus.

Třetí cesta určením koeficientu je sledování rychlosti otáčení dvou hřídelů. Obvykle se tato metoda používá k získání zadního převodového poměru v autě. Budete potřebovat speciální vybavení – tachometr, který vám umožní zjistit skutečnou rychlost otáčení hřídelí. Poměr získaných hodnot bude indikovat přenos.

U automobilů je možné určit točivý moment převodovky otáčením kola. Budete muset zvednout hnací nápravu a označit původní polohu kola a výstupní hřídele. Poté musíte otáčet kolem, dokud se počáteční značky neshodují. Samostatně je nutné počítat počet dokončených otáček (jak na kole, tak na hřídeli). Dále musíte vydělit otáčky hřídele otáčkami kola. Tato metoda není 100% přesná. Například často dochází k chybám při počítání otáček. Výsledkem je, že výsledné číslo není pravdivé. Proto se při použití této metody výpočtu doporučuje postup několikrát opakovat, aby byla zajištěna přesnost ukazatelů. Výsledný údaj můžete navíc zkontrolovat výpočtem převodového poměru pomocí speciálního vzorce. To zajistí, že získaná čísla budou přesná.

Převodový poměr různých typů převodovek

Jednotky jsou navrženy na podobném principu, ale používají různé typy ozubených převodů. Vyrábí se převodovky válcové, kuželové, šnekové a planetové. Stále častěji se také používají kombinované modely, které spojují výhody různých typů jednotek.

• Válcové jednotky. Oblíbené mechanismy, které se používají ve strojích různých zařízení. Zejména takové jednotky pracují efektivně ve výkonných systémech a vykazují vysokou účinnost. Převodový poměr v takových zařízeních se může pohybovat od 2 do 400.
• Planetární jednotky. Taková zařízení se vyznačují spolehlivostí a výkonem, a proto se často používají v průmyslovém inženýrství. Převodový poměr planetové převodovky lze zpravidla zjistit pomocí vzorce. Ukazatele se pohybují od 6 do 450.
• Červová zařízení. Na rozdíl od předchozí verze mají jednodušší design a optimální cenu, proto jsou velmi žádané. Počet stupňů v jednotkách nepřesahuje 1–2 a hodnoty převodového poměru jsou pevně stanoveny v rozsahu až 10000 XNUMX.
• Vícestupňové převodovky. Zařízení kombinovaného typu, která jsou vyráběna pro různé průmyslové instalace. Takové jednotky zahrnují použití několika stupňů přenosu točivého momentu. Převodový poměr závisí na konstrukčních vlastnostech prvků.

Výběr jednotky je založen na konstrukčních vlastnostech mechanismu. Vyplatí se předem zjistit, jaký typ převodu je potřeba, zda existují určité požadavky na velikost jednotky a jaká axiální zatížení působí na hřídele během provozu zařízení.

V případě potřeby je možné nezávisle vypočítat požadovaný převodový poměr. Ale v závislosti na zvolené metodě se indikátor může ukázat jako nepřesný. Optimální by tedy bylo překontrolovat ukazatele nebo použít několik metod výpočtu. Můžete se také řídit technickými pokyny výrobce, protože obsahují přesnější informace o výpočtech. Pokud máte k tématu ještě nějaké otázky, specialisté FiF jsou připraveni na ně odpovědět!