一、 Tipos e funções das engrenagens

1.0. Tipos de engrenagens
Existem inúmeros tipos de engrenagens. O método de classificação mais comum é baseado no eixo das engrenagens. Geralmente são divididos em três tipos: paralelo - eixo, interseção - eixo,e eixo transversalAs engrenagens de eixo paralelo incluem engrenagens de espuma, engrenagens helicoidais, engrenagens internas, racks e racks helicoidais, etc. As engrenagens de eixo intersectado incluem engrenagens de convecção reta, engrenagens de convecção espiral,engrenagens esquemáticas de grau zero, etc. As engrenagens de eixo cruzado incluem engrenagens helicoidais cruzadas, rodas de minhoca e minhoca, engrenagens hipóides, etc.

(Classificação e tipos de engrenagens).

As eficiências indicadas neste quadro são eficiências de transmissão e não incluem perdas de rolamentos, lubrificação por agitação, etc.A malhagem de pares de engrenagens em eixos paralelos e eixos intersectados é basicamente rolamentoPara engrenagens helicoidais de eixo cruzado e para rodas de minhoca e minhoca e outros pares de engrenagens de eixo cruzado,Uma vez que a rotação é gerada através de deslizamento relativo para alcançar a transmissão de potência, a influência do atrito é muito grande e a eficiência da transmissão diminui em comparação com outras engrenagens.A eficiência de uma engrenagem é a eficiência de transmissão da engrenagem em condições normais de montagem.. Se houver uma instalação incorreta, especialmente quando a distância de montagem da engrenagem bevel é incorreta e há um erro no ponto de intersecção cónico, sua eficiência diminuirá significativamente.

2.0 O papel das engrenagens

As engrenagens devem ser usadas em pares para serem eficazes

2.1 Transmitir a potência do movimento mecânico:Há muitas engrenagens em muitos carros. Essas engrenagens podem ajudar a operação de carros ou várias outras máquinas. Por exemplo, como o dispositivo de mudança em carros e caixas de redução industrial, etc.Com o papel de engrenagens, podem funcionar normalmente.

2.2 Alterar a direcção do movimento:
A figura a seguir mostra a lei de mudança da direção do movimento por diferentes combinações de engrenagens.

2.3 Alterar a velocidade de movimento:A instalação da combinação de engrenagens grandes e pequenas na máquina pode fazer com que a máquina acelere ou desacelere rapidamente, como caixas de redução e dispositivos de aceleração.

2.4 Alterar o binário ou a torção:A combinação de engrenagens grandes e pequenas irá alterar o binário de saída das engrenagens; (Existe uma explicação pormenorizada no terceiro ponto abaixo.)

二、Relações de transmissão e direcções de rotação dos comboios de engrenagens
A relação de transmissão é a relação das velocidades angulares de dois componentes rotativos em um mecanismo, também conhecida como relação de velocidade.A relação de transmissão do componente a e do componente b é i = ωa/ωb = na/nb, onde ωa e ωb são as velocidades angulares dos componentes a e b, respectivamente (radianos por segundo); na e nb são as velocidades de rotação dos componentes a e b, respectivamente (revoluções por minuto).

1.Mecanismo de engrenagem de um estágio:Um trem de engrenagens formado após um par de engrenagens ser enlaçado é chamado de mecanismo de engrenagem de um estágio.

O número de dentes da engrenagem motriz do mecanismo de engrenagem de um estágio é z1, o número de revoluções é n1, o número de dentes da engrenagem motriz é z2,e o número de revoluções é n2A equação de cálculo do rácio de transmissão é a seguinte:
Relação de transmissão = z2/z1 = n1/n2
De acordo com o valor da relação de transmissão, o mecanismo de engrenagem de um estágio pode ser dividido em três categorias:
O sistema de transmissão deve ser equipado com um sistema de transmissão de transmissão de transmissão de transmissão de transmissão de transmissão de transmissão.
Relação de transmissão = 1, mecanismo de velocidade constante, n1 = n2
Relação de transmissão > 1, mecanismo de redução de velocidade, n1 > n2
2.0 Mecanismo de engrenagem de dois passos:O mecanismo de engrenagem de dois estágios é composto por dois conjuntos de mecanismos de engrenagem de um estágio.
A figura a seguir mostra a estrutura do mecanismo de engrenagem de dois estágios.

Relação de transmissão = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

O seguinte é um exemplo de cálculo da taxa de transmissão de um mecanismo de engrenagem de duas etapas.

三、Relação entre binário, potência e velocidade de rotação
Vamos primeiro olhar para algumas fórmulas e entendê-las passo a passo.
a. Em física, o momento de força, momento de força = força × braço de alavanca (linha reta). A fórmula para calcular o momento de força é M = L × F. A unidade de momento de força é Newton - metro,simplesmente chamado N - m, com o símbolo N*m.

Braço de alavanca OA × força Fa = braço de alavanca OB × força Fb.

b. Em estado de rotação, binário (momento especial de força) = F (força) × r (rádio de rotação), ou seja,o produto da força tangencial e do raio do círculo da força ao ponto de açãoA fórmula para o cálculo do binário é: M = F*r.

c. Relação entre o binário e a velocidade de rotação: T = 9550P / n, P = T * n / 9550; P é a potência em quilowatts (kW); T é o binário em newtons - metros (N·m);n é a velocidade de rotação em revoluções por minuto (r / min).9550 é uma constante.
d. Relação entre potência e binário e velocidade de rotação: potência (kW) P = binário (N·m) T × velocidade de rotação (RPM) n/9550, ou seja, P = T*n/9550,que pode ser entendido com a seguinte figura.

Como pode ser visto no diagrama de rotação da engrenagem, a potência permanece inalterada (ignorando as perdas de transmissão), mas a velocidade de rotação é reduzida.De acordo com a potência = binário × velocidade de rotação (*constante), o número de vezes que a velocidade de rotação na extremidade da roda é reduzida é o mesmo que o número de vezes que o binário na extremidade da roda é aumentado - este é o chamado "binário da roda".
Relação entre potência e binário e velocidade angular: Potência P = binário T × velocidade angular ω.
Porque a potência P = trabalho W ÷ tempo t, e trabalho W = força F × distância s, então P = F × s / t = F × velocidade linear v. Aqui v é a velocidade linear.velocidade linear v do eixo de válvula = velocidade angular ω do eixo de válvula × raio r do eixo de válvula.
Substituindo na fórmula acima dá: potência P = força F × raio r × velocidade angular ω. E força F × raio r = binário.pode concluir-se que a potência P = binário × velocidade angular ωAssim, a potência de um motor pode ser calculada a partir do binário e da velocidade de rotação.

Exemplos gráficos.

Relações suplementares: as seguintes são para o movimento circular uniforme.

1Velocidade linear V = s/t = 2πR/T.

2.Velocidade angular ω = Φ/t = 2π/T = 2πf.

3A relação entre velocidade linear e velocidade angular: Velocidade linear = velocidade angular × raio, V = ωR.

4A relação entre a velocidade angular e a velocidade de rotação ω = 2πn (a frequência e a velocidade de rotação têm aqui o mesmo significado).

5- Período e frequência T = 1/f.
Principais quantidades e unidades físicas: comprimento de arco (S): metro (m); ângulo (Φ): radiano (rad); frequência (f): hertz (Hz); período (T): segundo (s); velocidade de rotação (n): r/s; raio (R): metro (m);velocidade linear (V): m/s; velocidade angular (ω): rad/s.