Prestavno razmerje Prestavno razmerje

Glede na tematiko strojnih delov je nemogoče, da ne upoštevamo tako pomembnega tehničnega kazalnika, kot je prestavno razmerje. Ta izraz je že dolgo prisoten in njegovo mehaniko je treba obravnavati ločeno.

Besedilo

Prestavno razmerje je ena od najpomembnejših tehničnih lastnosti vsakega mehanskega prenosa rotacijskega gibanja. Z praktičnega vidika opisani kazalnik omogoča razumevanje, kolikokrat se trenutek sile poveča zaradi delovanja prenosa. Določanje prestavnih razmerij v katerem koli mehanizmu je ena najpomembnejših nalog v mehaniki in strojništvu.

Nekaj ​​razlik

Prestavno razmerje se določi, ko sta vsaj dve zobniki (zobniki), ki so med seboj povezani. To parjenje se imenuje orodje.

Najpreprostejši način za izračun prestavnega razmerja je štetje števila zob na vsakem od razpoložljivih koles in nato število zob pogonskega orodja s številom koles zobnika. To racionalno število bo prestavno razmerje.

Pomembno je vedeti, da je v primeru določanja prestavnega razmerja v prestavi, ki ima več prestav, potrebno ponovno razdeliti število zob pogonskega kolesa na število pogonskih koles. Parametri vmesnih zobnikov se ne upoštevajo.

Pregled orodja

Danes obstajajo takšne vrste mehanskih orodij:

• Gears.
• Pasovi.
• Trenje.
• Črv.
• Vezan.
• Ratchet.
• Wave.

Na splošno so mehanski prenosi razdeljeni v skladu z naslednjimi merili:

• Odvisno od prenosa gibanja od vodilne povezave do suženjske enote: prenosa trenja in prenosnega orodja.
• Odvisno od razmerja med hitrostmi pogonskih in voznih povezav: upočasnjenimi prestavami (tudi menjalniki), pospeševalnimi zobniki (multiplikatorji).
• Glede na lokacijo osi gredi: zobniki s prekrivajočimi se, sečnimi in vzporednimi osmi.

Poudariti je treba, da se upočasnjena orodja v praksi uporabljajo pogosteje kot pospeševanje. To dejstvo je mogoče pojasniti z dejstvom, da je hitrost vrtenja motorjev pogosto precej višja od zahtevane vrtilne frekvence pogona ali stroja.

Zobniški vlak

Prestavno razmerje zobniški vlak lahko izračunamo ne le z razmerjem med zobmi njegovih koles, ampak tudi z deljenjem vrednosti kotna hitrost pogonsko gred na kotno hitrost pogonske gredi, kot tudi zaradi razmerja med hitrostjo pogonske in gnane gredi.

Razpon prestavnega razmerja je lahko zelo velik in dosega visoke vrednosti. V tem primeru je za prestavno razmerje samega gonila značilna konstantnost, saj gonilo ni izpostavljeno zdrsu. Učinkovitost takega prenosa je v razponu od 0,97 do 0,98.

Zobniki prenašajo vrtenje med jaški, ki imajo lahko vzporedne, sekajoče ali pravokotne osi. Poleg tega lahko takšni prenosi spremenijo (preoblikujejo) gibanje naprej med vrtenjem in obratno (navojna matica spredaj).

Zobniki v prestavi so lahko zunanji in notranji. Kolesa so narejena z ravnimi, poševnimi ali zobmi.

Zobniki lahko prenašajo visoke vrtilne hitrosti s konstantnim prestavnim razmerjem in imajo visok izkoristek.

Prestavno razmerje menjalnika je eden najpomembnejših kriterijev v procesu izbire. Drugi najpomembnejši kazalnik je sredinska razdalja.

Črpalka

Uporablja se za prenos rotacijskega gibanja v primerih, ko se osi jaškov sekajo.

Črv je lahko valjast ali globoid, odvisno od površine razporeditve niti, lahko pa je tudi evolventen ali arhimedov (v tem primeru ima profil navoja odločilno vlogo).

Glavne slabosti opisanega prenosa so:

• Visoka stopnja emisije toplote.
• Pogosto lepljenje in nizka učinkovitost.

Prenos valov

Njeno delo temelji na principu transformacije parametrov gibanja zaradi valovne deformacije fleksibilnega elementa mehanizma. Pravzaprav je takšen prenos neke vrste planetarni prenos.

Prenos valov je sestavljen iz trdega zobnika z notranjimi zobmi in vrtljivega prilagodljivega kolesa z zunanjimi zobmi. Oba kolesa se med seboj povezujejo zaradi generatorja valov, ki je priključen neposredno na ohišje gonila.

Zaradi obstoječih konstrukcijskih značilnosti ima prenos valov naslednje prednosti:

• Majhne dimenzije in teža.
• Visoka kinematična natančnost.
• Prestavno razmerje menjalnika v eni fazi ima veliko število in lahko doseže 300.
• Popolna sposobnost dušenja.
• Nastanek v eni fazi velikega prestavnega razmerja.

Slabosti so:

• Zelo kompleksna zasnova.
• Visoke izgube moči zaradi trenja in deformacije gibljivega kolesa (izkoristek je približno 0,7-0,85).

Torna prestava

Najpogosteje se uporablja v tekstilni industriji, strojnih orodjih in drugih industrijah, razen letal. Prenesena moč lahko doseže 10 kW. Pri visokih stopnjah je zelo težko zagotoviti zahtevano silo pritiska valjev.

Pri prenosu so na voljo tri vrste zdrsov: geometrijsko, elastično in drsenje.

Za normalno delujoč prenos je značilno elastično drsenje, medtem ko drsenje kaže prisotnost preobremenitve.

Pogon z jermenom

Kot orodje je zelo pogosta. Glede na to, kako so nameščene gredi in pas, je lahko orodje:

• Odpri
• Križ.
• Polovični križ.
• Kotiček.
• Združeno.
• Korak.

Pas je lahko okrogel, ploščat, trapezast.

Prestavno razmerje v takih programih je v območju 1: 4, 1: 5 in le v redkih primerih je lahko enako 1: 8.

Za pozitivne lastnosti jermenski pogon vsebovati:

• Preprostost modela.
• Možnost lokacije obeh škripcev na veliki razdalji (več kot 15 metrov).
• Tiho in gladko delovanje.
• Zaščita mehanizmov pred preobremenitvijo zaradi elastičnih lastnosti traku in njegove zmožnosti zdrsa na določenih mestih na površinah jermenic.
• Delo pri visokih kotnih hitrostih.

Slabosti prenosa so:

• Podaljšanje pasov (njihovo raztezanje) v procesu dela, to je krhkost.
• Variabilnost prestavnega razmerja zaradi neizogibnega zdrsa pasu.
• Velikost je dovolj velika.

Verižni pogon

Za razliko od pasu analogne, ni predmet zdrsa. Izračun prestavnega razmerja se opravi po analogiji s prestavo, saj so zobniki dejansko enaki.

Značilnost verižnega prenosa je, da se vrtenje prenaša izključno v prisotnosti vzporednih gredi. Razdalja med osmi zvezdic mora biti najmanj en in polkrat večja od premera velike zvezdice. V tem primeru lahko prestavno razmerje doseže 1:15.

Pomembno je tudi opozoriti, da je veriga položena na zobnike, ki niso tesno zaprti, kot so pasovi, vendar z določeno stopnjo povešenosti. Nastavitev napetosti se izvede s posebnim vijakom.

Prednosti prenosa so:

• Majhna občutljivost na netočno montažo osi.
• Prenos vrtenja se lahko izvede z eno verigo na več zvezdic.
• Rotacija se lahko prenaša na dolge razdalje.

Pomanjkljivost je visoka hrupa in obraba verig v primeru slabe montaže in slabega vzdrževanja.

Mehanizem Ratchet

Pri mnogih strojih in sklopih je uporabljeno ne le neprekinjeno rotacijsko gibanje, temveč tudi prekinjeno, ki se izvaja s pomočjo raglje, zatika in vzvoda.

Ročni mehanizem poleg rotacije opravlja tudi varnostno funkcijo. Na primer, pri dvigalnih vitlih, zatik skupaj s psom ne dovoljuje, da se boben obrne v nasprotno smer, ga zanesljivo pritrdi v zahtevanem prostorskem položaju.

Obravnavane vrste mehanskih prenosov se uporabljajo v skoraj vseh sektorjih nacionalnega gospodarstva in se zaradi svojih tehničnih zmožnosti pogosto uporabljajo.