В системах управления движением шестерни используются для изменения крутящего момента и скорости, передаваемых двигателем на приводимый в движение элемент. В зависимости от расположения зубчатых колес они могут либо увеличивать крутящий момент и уменьшать выходную скорость (наиболее распространенная схема в системах управления движением), либо уменьшать крутящий момент и увеличивать выходную скорость. Зубчатые колеса также могут помочь улучшить передачу нагрузки на двигателькоэффициент инерцииза счет уменьшения инерции нагрузки, передаваемой на двигатель. Это позволяет двигателю лучше контролировать нагрузку и улучшает характеристики системы, такие как время отладки.

Соотношение между скоростью, передаваемой на вход коробки передач, и выходной скоростью, передаваемой на приводимую в движение нагрузку, обычно называется передаточным числом. Один из простейших способов определения передаточного числа — это соотношение зубьев ведомой и ведущей шестерен

из₁ = количество зубьев на вождение механизм

из₂ = количество зубьев на управляемый механизм

ах₁ = скорость движения вождение механизм

ах₂ = скорость движения управляемый механизм

Для увеличения крутящего момента и снижения скорости ведущая шестерня (также называемая шестерней) должна быть меньше ведомой шестерни (обычно называемой просто “шестерней” или “колесом”).

Это легко представить, если представить ведущую шестерню с 20 зубьями и ведомую шестерню с 40 зубьями. На каждый оборот ведущей (20-зубчатой) шестерни ведомая (40-зубчатая) шестерня совершает только ½ оборота. Другими словами, меньшая ведущая шестерня будет поворачиваться дважды на каждый оборот большей ведомой шестерни.

Такая конфигурация дает нам передаточное отношение 2:1, что означает, что скорость вращения двигателя уменьшается в 2 раза, а крутящий момент двигателя увеличивается в 2 раза (без учета каких-либо потерь из-за неэффективности зубчатой передачи).

Длямногоступенчатая передача таким образом, передаточное число между выходной и входной передачами является простым произведением всех промежуточных передаточных чисел. Например, если трехступенчатая коробка передач состоит из первой ступени с передаточным отношением 10:1, второй ступени 5:1 и третьей ступени 3:1, то общее передаточное отношение составит 150:1.

Выражения передаточного числа обычно суммируются таким образом, что знаменатель (представляющий количество зубьев на ведущей шестерне) выражается как “1”, даже если это означает, что числитель (представляющий количество зубьев на ведомой шестерне) будет иметь десятичную дробь. Например, если ведомая шестерня имеет 21 зуб (z₂ = 21), а ведущая шестерня имеет 9 зубьев (z₁ = 9), вместо 21:9 или 7:3 это передаточное число обычно выражается как 2,3:1.

В соответствии с Стандарт ISO 701:1998 стандартное передаточное число обозначается буквой “u” иобщее передаточное отношение — общее отношение скорости ввода к скорости вывода — обозначается буквой “i”. В этом обозначении знаменатель отношения устанавливается равным 1, и выражается только числитель. Таким образом, соотношение 11:1 было бы выражено как i=11, а соотношение 2,3:1 было бы выражено как i=2,3.

Расчет передаточное число для одноступенчатой планетарной коробки передач зависит от того, какие шестерни являются ведомыми, неподвижными и выходными. В системах управления движением планетарные передачи обычно имеют ведомую солнечную шестерню, неподвижную кольцевую шестерню и водило, приводящее в движение выходной вал. Для этой конфигурации общее передаточное отношение (i_p) равно единице плюс передаточное число зубьев кольцевой передачи (z_r) к зубьям солнечной шестерни (z_s), или я_p = 1 + с_r/с_s.

Для червячные передачи, передаточное число равно количеству зубьев на шестерне, деленному на количество оборотов червяка.

Вам также может понравиться:

• 
  Что такое многоступенчатые коробки передач и когда они используются?
• 
  Нарушение старых правил подбора инерции для сервоприводов
• 
  Что Вам нужно знать о пластиковых шестеренках
• 
  В каких случаях червячные передачи самоблокируются и где это полезно?
• 
  Что такое коробка передач?