Cutie de viteze mecanica

O cutie de viteze mecanică  este o transmisie mecanică a energiei prin rotație, care convertește viteza de rotație și cuplul în mărime [1] . Pe baza etimologiei termenului, derivat din lat.  reducere „reduce”, funcția principală a cutiei de viteze este reducerea, adică reducerea forței necesare antrenării unui dispozitiv care transformă energia mecanică transmisă în muncă utilă .

Tipul canonic de cutie de viteze mecanică este un tren de viteze , în care angrenajul de antrenare este mai mic, iar angrenajul condus este mai mare. Pe lângă angrenaje, funcțiile cutiei de viteze pot fi îndeplinite de un angrenaj planetar și un angrenaj ondulat [2] [3] .

Cum funcționează

Funcționarea oricărei cutii de viteze este supusă Regulii de aur a mecanicii : cutia de viteze practic nu modifică puterea transmisă prin rotație (ajustată pentru eficiență ), ci schimbă doar reciproc cele două componente - cuplul și viteza unghiulară . Cantitatea de schimbare este determinată de raportul de transmisie . În același timp, reducerea forței presupune că cuplul la intrarea în cutia de viteze va fi mai mic decât la ieșirea din aceasta, iar viteza unghiulară, respectiv, dimpotrivă, la intrare va fi mai mare decât la ieșire. Raportul de transmisie al oricărei astfel de cutii de viteze este mai mare decât unul, iar termenul „reductor” în sine, menționat fără definiții suplimentare , implică exact o cutie de viteze de un plan similar.

În cazuri rare (în principal din motive de aspect), în tehnologie sunt folosite cutii de viteze cu un raport de transmisie mai mic de unu. O astfel de cutie de viteze în limba rusă se numește „cutie de viteze step-up”. Definiția „creșterii” aici vine atât de la creșterea forței necesare pentru a antrena dispozitivul final, cât și de la creșterea vitezei unghiulare a angrenajului condus într-o astfel de cutie de viteze. În mod formal, pe baza etimologiei termenului „reductor”, termenul „cutie de viteze step-up” este un oximoron , dar de fapt nu există un sinonim comun în limba rusă și, probabil, termenul mai potrivit „ multiplicator ” nu este practic utilizat în viața de zi cu zi și este prost înțeles. În același timp, un astfel de termen precum „overdrive” este fixat oficial de GOST și este prezent pe drept în lexicul de inginerie.

Clasificarea și caracteristicile cutiilor de viteze

Clasificarea cutiilor de viteze conform GOST

Cutiile de viteze sunt clasificate după:

  1. tipul de angrenaje utilizate în schema cinematică [4] .
  2. numărul de trepte de reducere [4] ;
  3. dispunerea reciprocă a axelor geometrice ale arborilor de intrare și de ieșire [5] ;
  4. modalitatea de fixare a cutiei de viteze [6] .

Principalele caracteristici ale cutiilor de viteze

Acestea sunt:

  1. raportul de transmisie general ;
  2. valoarea cuplului nominal pe arborele de viteză mică;
  3. viteza maxima posibila.

Cutii de viteze

În producția de masă, carcasele angrenajelor turnate standardizate sunt utilizate pe scară largă. Cel mai adesea în industria grea și în inginerie mecanică se folosesc corpuri din fontă , mai rar din oțeluri turnate . Atunci când este necesară ușurarea cât mai mult posibil a designului, se folosesc carcase din aliaj ușor. Pe carcasa cutiei de viteze, cel mai adesea există puncte de atașare - labe și/sau urechi, pentru care cutiile de viteze sunt mutate și/sau atașate la bază. Garniturile (etanșările de ulei) sunt plasate la ieșirea arborilor pentru a preveni scurgerile de ulei. Carcasele cutiei de viteze au adesea elemente structurale care impiedica cresterea presiunii in interiorul cutiei de viteze rezultata din incalzirea cutiei de viteze in timpul functionarii acesteia.

În producția dintr-o singură piesă, carcasele sudate sunt utilizate pe scară largă, ceea ce face posibilă obținerea de soluții individuale de proiectare.

Raport de transmisie

În plus față de definiția generală a raportului de transmisie, care presupune raportul dintre vitezele unghiulare ale arborilor de antrenare și antrenați în orice cutie de viteze mecanică pe roți dintate, aceasta poate fi calculată fără măsurarea vitezelor unghiulare folosind formule care iau în considerare numărul de viteze. dintii. Pentru a determina raportul de transmisie al oricărei cutii de viteze cu două angrenaje interblocate, indiferent de forma și tipul de angrenaj (cilindric, conic, hipoid, melcat), următoarea formulă  este  roata dințată corectă. De asemenea, este posibil să se determine raportul de transmisie al cutiei de viteze planetare în acest fel, deși nu are o singură formulă de calcul, iar pentru a-l determina după numărul de dinți, este întotdeauna necesar să se înțeleagă ce legătură a planetarului. cutia de viteze este cea de conducere / condusă / de susținere și, de asemenea, ia în considerare tipul și forma unui anumit mecanism planetar.

Raportul total de transmisie al tuturor cutiilor de viteze implicate într-un anumit lanț cinematic este egal cu produsul raporturilor lor de transmisie.

O cutie de viteze cu o schimbare în trepte a raportului de viteză se numește o cutie de viteze , cu una fără trepte - un variator .

Note

  1. ↑ GOST 50370-92. - P. 2. Concepte generale, termenul 1 „Reductor”.
  2. ↑ GOST 50370-92. - P. 3. Concepte generale, termenul 10 „cutie de viteze planetară”.
  3. ↑ GOST 50370-92. - P. 3. Concepte generale, termenul 1 „reductor de undă”.
  4. ↑ 1 2 GOST 29067-91. — P. 2. Tabelul 1.
  5. ↑ GOST 29067-91. — P. 4. Tabelul 2.
  6. ↑ GOST 29067-91. — P. 4. Tabelul 3.

Literatură

Vezi și

Link -uri