Ведущая и ведомая зубчатка: Attention Required! | Cloudflare – №102. Диаметр колеса велосипеда «Пенза» d = 70 см, ведущая зубчатка имеет z1 = 48 зубцов, а ведомая z2 = 18 зубцов. С какой скоростью движется велосипедист на этом велосипеде при частоте вращения педалей n = 1 об/с? С какой скоростью движется велосипедист

Ведущая зубчатка | Устройство узлов и деталей велосипеда

Для изготовления ведущих зубчаток применяют листовую сталь или дюралюминий.

Ведущая зубчатка для дорожных велосипедов в большинстве случаев изготавливается путем штамповки узора и зубьев; последние протачиваются профилированным резцом с обоих торцов, что обеспечивает одинаковую толщину зуба. У ведущих зубчаток гоночных велосипедов зубья для получения более точного профиля после штамповки фрезеруются на специальных зубофрезерных станках. Шаг зубьев у дорожных, легкодорожных и шоссейно-гоночных велосипедов равен 12,7 мм при толщине зубьев 3,15 мм, у трековых — 25,4 мм при толщине 4,5 мм.

Узор и лапки для крепления ведущей зубчатки шоссейно-гоночного велосипеда к шатуну выполняются с таким расчетом, чтобы как можно больше облегчить зубчатку. При этом несколько уменьшается жесткость зубчатки. Если в результате этого зубчатка и получит деформацию по диаметру, то ,натяжение цепи сохранится за счет пружины переключателя цепи.

Узор ведущей зубчатки трекового велосипеда находится в замкнутой окружности и представляет собой пятиконечную звезду. Благодаря большому количеству и небольшой длине рычагов, из которых состоит звезда, узор обладает достаточной жесткостью, и ведущая зубчатка хорошо сопротивляется деформации. Деформированная зубчатка не пригодна для эксплуатации на трековом велосипеде. Своим радиальным биением она будет вытягивать цепь, а так как у трековых велосипедов натяжение цепи постоянное, то зубчатку, имеющую радиальное биение, применять нельзя не только во время соревнований, но и во время тренировок.

Многодневная гонка требует от гонщика применения большого количества передаточных соотношений. Применение различных соотношений на одном этапе вызывается не только различным профилем пути и состоянием дорожного покрытия, но и меняющимися метеорологическими условиями. Необходимое соотношение подбирается в процессе гонки с учетом физических возможностей гонщика. Отечественная промышленность изготовляет ведущие зубчатки с шагом зубьев в 12,7 мм при количестве их от 42 до 52. Такими зубчатками снабжаются велосипеды от дорожного до шоссейно-гоночного. Трековые велосипеды снабжаются ведущими зубчатками от 23 до 28 зубьев при шаге 25,4 мм.

Для увеличения числа различных передаточных соотношений на шоссейно-гоночном велосипеде на правом шатуне может устанавливаться блок из двух ведущих зубчаток с разным количеством зубьев. Для определения количества зубьев, соединяемых в блок зубчаток, делается специальный расчет. Подбираются такие соотношения, которые имеют пропорциональную закономерность изменения от одного соотношения к другому. Таким блоком из двух соединенных между собой ведущих зубчаток можно с большим успехом пользоваться во время многодневных гонок.

13. Зубчатая передача

Скачать главу книги

    Зубчатая передача – это механизм передачи движения, при этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев.

    Ведущим зубчатым колесом называется колесо, вращающееся под воздействием внешней силы, например, руки или двигателя. Ведущее колесо передает внешнюю силу на ведомое колесо, которое тоже начинает вращаться.

 

Назначение:

  • передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси;
  • преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.

     Повышающая передача (мультипликатор) служит для увеличения частоты вращения. При этом понижается усилие на ведомом колесе.


     Понижающая передача (редуктор) служит для уменьшения  частоты вращения. При этом увеличивается усилие на ведомом колесе.

     Чтобы получить значение передаточного отношения двух  шестерней, находящихся в зацеплении, нужно разделить количество  зубьев на ведомой шестерне на количество зубьев на ведущей.

    Если у ведомой шестерни 24 зуба и ее приводит в движение  шестерня с 48 зубьями, то передаточное отношение составляет 1:2. Это значит, что ведомое колесо будет вращаться вдвое быстрее, чем ведущее.
    Конические колёса применяются там, где необходимо передать крутящий момент под углом. Такие конические колёса с круговым  зубом, например, применяются в автомобилях, используются для передачи  крутящего момента от двигателя к колёсам.

Количество зубьев шестеренок

     Паразитное зубчатое колесо — зубчатое колесо, вводимое в качестве промежуточного между ведущим и ведомым колесами в случаях, когда они не могут войти в сцепление или когда нужно изменить направление вращения ведомого вала.

     В Древнем Египте зубчатые колеса использовали в системах орошения. Вначале зубчатые колёса были деревянными, со вставными  зубьями  из  твёрдых  пород  деревьев – их  применяли  до  начала  ХХ  века,  в частности,  на  водяных  мельницах.  С  древних  времен применялись  зубчатые  колеса  из медных сплавов, а в последующем чугунные и стальные.

Эксперимент 13

Задача 1

     Постройте понижающую и повышающую передачу с соотношением 1:5 и 3:1.

Задача 2

    Соберите зубчатую передачу с двух сторон от балки. Попробуйте изменить механизм с помощью других шестеренок.

Скачать схему сборки

Задача 3

    Постройте модель захвата. Поместите червяк между шестеренками

Скачать схему сборки

Задача 4

    Соберите модель вертолета, используя зубчатые передачи в разных плоскостях.

Скачать схему сборки

Применение в робототехнике

Пример 1

     Необходимо повысить проходимость робота. Установить механизм зубчатой передачи, передающий крутящий момент на несколько колес.

Пример 2

Робот имеет поворотную платформу с руками. Это позволяет проводить захват объектов без разворота корпуса. Поворот корпуса осуществляется за счет поворотного стола и зубчатого колеса.

Ведущее колесо (гусеничный движитель) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 сентября 2017; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 сентября 2017; проверки требует 1 правка.
Ходовая часть ИС-2; справа ведущее колесо, имеющее цевочное зацепление У этого термина существуют и другие значения, см. Звёздочка.

Ведущее колесо (ведущая звёздочка) — элемент гусеничного движителя, осуществляющий перематывание гусеничной ленты и преобразовывающий собственное вращательное движение в поступательное движение танка (либо другой гусеничной или полугусеничной машины)[1].[2][3] Как правило (за исключением гусеничных движителей с фрикционным зацеплением), конструктивно представляет собой разновидность звёздочки.

Ходовая часть Т-34, видно ведущее колесо гребневого зацепления

В зависимости от типа зацепления с гусеничной лентой различают три типа ведущих колёс — цевочного, гребневого и фрикционного зацепления.

  • Ведущее колесо цевочного зацепления состоит из двух зубчатых венцов и расположенной между ними ступицы[4]. Ведущими элементами при этом являются зубцы венца колеса, входящие в специальные вырезы трака и упирающиеся в стенку выреза, называемую цевкой. Преимущество данной схемы заключается в возможности делать звенья гусеницы более лёгкими и компактными, чем при гребневом зацеплении[1][3].
  • Ведущее колесо гребневого зацепления состоит из двух дисков и зубчатого венца меньшего диаметра либо нескольких небольших роликов, размещённых между ними. Траки для зацепления с ведущим колесом имеют массивные гребни на внутренней стороне[1].[3]
  • Ведущее колесо фрикционного зацепления имеет гладкую поверхность и перематывает гусеницу лишь за счёт силы трения. Данная схема получила широкое распространение в межвоенный период, однако уже в период Второй мировой войны в силу присущих ей недостатков практически вышла из употребления; в настоящее время применяется лишь на некоторых моделях гражданских вездеходов. Типичным примером ходовой части с фрикционным зацеплением является гусеничный движитель системы Кегресса.

Конспект занятия по ЛЕГО-конструированию «зубчатые передачи»

ТЕМА: Зубчатые передачи. Виды зубчатых передач.

ЦЕЛЬ: повторить ременные передачи, ведущее и ведомое колесо в передачи; дать понятие зубчатых передач и механизмов.

Оборудование: изображения велосипеда, трансмиссии, лебедки с шестеренками.

Конструктор LEGO, зубчатые колеса (см. рис.1)

Frame1

hello_html_m32775e98.gifРис.2

Ключевые слова:

Цилиндрические зубчатые колеса №1, №2, №3, №5

Коническое зубчатое колесо,

Коронное зубчатое колесо,

Зубчатая передача,

Ведущее и ведомое колесо,

Паразитное колесо,

Храповый механизм,

Повышающая и понижающая передачи.

ХОД:

Зубчатая передача – механизм передачи движения за счет зацепления зубьев.

Во множестве механизмов и устройств, которые мы встречаем каждый день, используются зубчатые колеса. К ним можно отнести автомобиль, мотоцикл, велосипед (см. рис.2).

Зубчатую передачу применяют для:

  1. изменения места приложения вращающей силы ;

  2. изменения направления вращения;

  3. увеличения и уменьшения скорости вращения;

  4. у

    hello_html_m2a493866.gifРис.3

    величения вращающего момента.

Виды зубчатых передач (см. рис.3).

  1. Цилиндрическая передача;

  2. Коническая передача;

  3. Червячная передача.

Условные графические обозначения на кинематичес­ких схемах зубчатых передач (см. рис.4):

Frame4

Термины

В

Ведущее ведомое

колесо колесо

hello_html_15b31733.jpg
едущее колесо
Так называется зубчатое колесо, которое приводится во вращение внешней силой (например, от мотора или рукоятки) и в свою очередь вращает по крайней мере еще одно зубчатое колесо.

Ведомое колесо Так называется зубчатое колесо, которое приводится во вращение другим зубчатым колесом.

Шестерня Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев, а при их равенстве — ведущее зубчатое колесо.

Пhello_html_6fe8017f.gifаразитное колесо Так называется зубчатое колесо, которое вводят между ведущим и ведомым колесами для изменения направления вращения ведомого.

Собачка Деталь храповика, которая опускается в промежуток между зубьями храпового колеса для предотвращения его вращения.

Храповое колесо Любое зубчатое колесо, которое может работать с собачкой для создания храпового механизма (храповика).

Храповик Зубчатый механизм, состоящий из храпового колеса и собачки, применяется как задерживающее устройство или для поворота оси только в одном направлении.

Понижающая передача Зубчатая передача, в которой малое зубчатое колесо вращает большое ведомое и в результате скорость вращения уменьшается. Понижающая передача позволяет получить большой крутящий момент.

Повышающая передача Зубчатая передача, в которой большое ведущее колесо вращает маленькое ведомое и в результате скорость вращения увеличивается. Повышающая передача используется для уменьшения крутящего момента.

Практическая часть.

ЦЕЛЬ: На простых моделях учащиеся должны познако­миться с основными принципами устройства зубчатых передач:

  • два зубчатых колеса, находящиеся в зацеплении, вращаются в разные стороны;

  • большое зубчатое колесо вращает маленькое колесо с большей скоростью;

  • маленькое зубчатое колесо вращает большое колесо с меньшей скоростью.

Тренировочные упражнения (см. рис.5):

  1. Направление вращения

  2. Паразитное колесо

  3. Повышающая передача

  4. Понижающая передача

  5. Зубчатые передаточные механизмы

  6. Передача крутящего момента под углом

  7. Храповой механизм

Frame6

Червячная передача — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2019; проверки требуют 8 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2019; проверки требуют 8 правок. Worm Gear and Pinion.jpg Worm Gear and Pinion.jpg Worm Gear.gif

Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса[1] (для преобразования угловой скорости и усилия вращения) или гайки (для линейных перемещений).

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной[2]. На практике[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило[2], изготавливают составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например, из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом.

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (зубчатому колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых случаях — до 1000[1].

Червячная передача обладает эффектом самоторможения и является необратимой, что делает ее идеальной для тяжелых рулевых механизмов, как показано здесь, на старом паровом грузовике Foden Механический счётчик имеет червячную передачу Гитарные колки также имеют червячную передачу
  • Достоинства:
    • Плавность работы;
    • Малошумность;
    • Большое передаточное отношение одной пары, — червячные редукторы с большим передаточным числом значительно компактнее и легче, чем эквивалентные шестеренчатые, и менее материалоёмки;
    • Самоторможение — при некоторых передаточных отношениях;
    • Повышенная кинематическая точность.
  • Недостатки:
    • Повышенные требования к точности сборки, необходимость точной регулировки;
    • При некоторых передаточных соотношениях передача вращения возможна только в одном направлении — от винта к колесу. (для некоторых механизмов может считаться достоинством).
    • Существенное взаимное проскальзывание рабочих поверхностей, отсюда:
      • Высокие требования к геометрической точности и прочности поверхностей трения;
      • Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях менее 100 кВт)
      • Большие потери на трение с тепловыделением, необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода;
      • Повышенный износ и склонность к заеданию.
      • Необходимость компенсации осевых усилий, возникающих в опорах червячного вала.

Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения[3].

Червяки различают по следующим признакам:

  • по форме образующей поверхности
  • по направлению линии витка
  • по числу заходов резьбы
    • однозаходные
    • многозаходные
  • по форме винтовой поверхности резьбы
    • с архимедовым профилем
    • с конволютным профилем
    • с эвольвентным профилем
    • трапецеидальный

Зубчатые колёса различают по следующим признакам:

  • по профилю зуба
    • прямой — (контакт по точке, малонагруженные передачи)
    • вогнутый — «охватывающий» червяк (контакт по линии)
    • роликовый — зубья вырожденного сектора заменены гребневым роликом
  • по типу зубчатого колеса
    • полное колесо (с передачей непрерывного вращения)
    • зубчатый сектор (с поворотом сектора на ограниченный угол)
    • вырожденный сектор с роликом (в паре с глобоидальным червяком — рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка, возможна передача большого момента)

Червячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели. Весьма распространенное применение пары типа «глобоидальный червяк с роликовым сектором» — рулевое управление автомобилей.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках).

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например, гитары.[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).

  • Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 335—363. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о