Для систем трансмиссии и других механизмов двигателя мы видим различные решения, например, ременные, цепные или зубчатые. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и не все из них можно использовать во всех случаях.
Поэтому мы посмотрим, что стоит за выбором производителями той или иной системы и какой вклад каждая из них дает. способы передачи движения между осями...
Система ремешков
Un система ременной передачи Это механизм, используемый для передачи мощности и вращательного движения между двумя или более осями. Он состоит из одного или нескольких гибких ремней, намотанных на шкивы, установленные на валах. Трение между ремнем и шкивами обеспечивает передачу мощности.
Работа системы ременной передачи зависит от натяжения/трения, поскольку она должна быть хорошо натянута, чтобы предотвратить проскальзывание и обеспечить правильную работу, и связь между передачей, которая будет зависеть от диаметров шкивов, которые имеет система, для определения скорости вращения осей, соединенных этими ремнями. Например, для выполнения расчетов передаточного числа между двумя осями, соединенными ремнем, его можно рассчитать по следующей формуле:
n₁ / n₂ = D₂ / D₁
Где n₁ — скорость вращения оси 1 (об/мин), n₂ — скорость вращения оси 2 (об/мин), D₁ — диаметр шкива 1, а D₂ — диаметр шкива 2. Согласно этой формуле, если у нас есть ремень между два шкива разного размера, наибольшая ось колеса будет той, которая вращается с наименьшей скоростью, а ось с наибольшей скоростью вращения будет той, у которой наименьший диаметр.
Преимущества и недостатки
Системы шкивной передачи не рекомендуются для автомобильных двигателей, поскольку они могут поддерживать ограниченную мощность, а эластичность ремня может влиять на передачу этой мощности. Однако это дешевый метод, позволяющий соединить несколько осей, находящихся далеко друг от друга.
являются системами бесшумный, гибкий, способный передавать мощность между осями, даже если они не соосны, очень хорошо поглощает вибрации и защищает двигатель от перегрузок., так как в этих случаях ремень проскальзывает или прямо рвется, как будто это своего рода механический предохранитель...
Хотя это не все преимущества, у них также есть недостаток: проскальзывание в условиях высокой мощности, весьма ограниченный срок службы, поскольку их необходимо часто менять, и они чувствительны к температуре, поскольку обычно изготавливаются из таких материалов, как резина и нейлон. Для правильной работы они также должны быть правильно натянуты.
Цепная система
Улучшенная версия вышеперечисленного: цепной привод, механизм, который использует цепь металлических звеньев для передачи мощности и вращательного движения между двумя или более осями. В отличие от ремней, цепи входят в зацепление со звездочками, обеспечивая точную передачу без проскальзывания. Как и в случае с ремнями, существует несколько типов цепей, но наиболее распространенными являются роликовые цепи, которые чаще всего встречаются на велосипедах, мотоциклах и других двигателях.
Как и ремни, цепи должны иметь правильное натяжение, чтобы не соскакивать со звездочек. Что касается передаточное число аналогичен виду для предыдущего случая, то есть рассчитывается по формуле:
n₁ / n₂ = z₂ / z₁
Хотя n представляет собой то же самое, частоту вращения каждого вала, в данном случае мы имеем z вместо D, что относится к количеству зубьев каждой шестерни, участвующей в системе. Кстати, я еще не упоминал о ремнях, что для расчета системы трансмиссии с более чем двумя осями вы можете применять эту формулу для каждых двух осей, чтобы узнать все скорости вращения оси, пока не дойдете до последней оси.
В то время как ременные системы обычно не требуют слишком большого обслуживания, замена ремня осуществляется только при необходимости, цепи Обычно они требуют минимального обслуживания., например, смазка, чтобы предотвратить повреждение материала трением между стальной металлической цепью и стальной звездочкой.
Преимущества и недостатки
Конечно, как и у ременных систем или любых других, у цепных приводов тоже есть свои плюсы и минусы. Например, среди преимуществ у нас есть высокий КПД трансмиссии за счет отсутствия пробуксовки, большую способность передавать большие мощности и нагрузки без поломок, длительный срок службы и универсальность благодаря возможности простого соединения отдельных осей.
С другой стороны, они, как правило, несколько дороже, чем шкивы, требуют смазки, могут быть более шумными, а их сборка может быть несколько более сложной, поскольку требует размыкания звеньев, регулировки длины цепи и снова закройте их ссылки, для чего нужен специальный инструмент…
система передач
Наконец, существует еще один способ передачи мощности от одной оси к другой, гораздо более эффективный, чем предыдущие, и позволяющий достичь очень высоких мощностей без упомянутых выше проблем. Я имею в виду система зубчатой передачи. В этом случае зубчатые колеса (шестерни) используются для передачи мощности и вращательного движения между двумя и более осями. Шестерни сцепляются друг с другом, обеспечивая точную и эффективную передачу усилия.
Там различные типы шестерен, например цилиндрические (зубья параллельны оси), которые являются наиболее распространенными и дешевыми; конические (конусообразные зубья) для пересекающихся валов; спиральные (наклонные зубья) с более плавным ходом и большей тягой; и реечные для преобразования вращательного движения в линейное, подобные тем, которые можно встретить в некоторых направлениях автомобиля. На механическом уровне они все обычно используются, например, цилиндрические распространены в некоторых случаях в двигателе, конические можно увидеть и в некоторых дифференциалах, или винтовые в коробках передач...
Поскольку работа системы зубчатой передачи основана на принципе зацепления зубьев, шестерни должны быть однотипными и с зубьями, совместимыми друг с другом. Что касается формулы, которую мы имеем, то она будет аналогична предыдущей, в расчете на скорость вращения осей и количество зубьев шестерни. При этом необходимо учитывать нечто особенное, чего не было в предыдущих системах, а именно то, что оси будут вращаться в обратном направлении. То есть, если шестерня А вращается по часовой стрелке, шестерня оси В вращается против часовой стрелки. Об этом следует помнить. Конечно, как и в случае со шкивами и шестернями, шестерня с наименьшим количеством зубьев будет вращаться быстрее всего.
Например, представьте себе систему с шестерней с 8 зубьями и другим валом с шестерней с 20 зубьями. Соотношение зубьев 20/8=2.5. Это означает, что вал с большой шестерней вращается в 2.5 раза медленнее, чем с маленькой, или наоборот. Если, например, у нас есть вал с 8-зубчатой шестерней, вращающийся со скоростью 1000 об/мин, другой вал будет вращаться со скоростью 400 об/мин.
Преимущества и недостатки
В завершение статьи добавим также преимущества и недостатки зубчатых систем, которые гораздо более устойчивы и больше подходит для высокой производительности, как и двигатели наших машин, особенно коробка передач. Поскольку они зацеплены очень точно и не имеют проблем со скольжением, они более эффективны и передают гораздо большую мощность, чем предыдущие системы. Они также имеют длительный срок службы и не требуют особого обслуживания, достаточно лишь хорошо смазать их, чтобы минимизировать трение.
Противодействовать этому — большая стоимость и сложность, а также чувствительность выравнивания, которая должна быть идеально выровнена для работы.
Изображения | холст