Расчет кпд и передаточных чисел трансмиссии

Содержание:

Виды мотоциклетных цепей в зависимости от степени прочности на разрыв. Виды замков мотоциклетных цепей.
Проектирование и проверочный расчет КПП МТ-10
- - Введение
    - Исходные данные:
Как изготовить своими руками?
Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам
- Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:
Таблица рядов и главных пар КПП Ваз 2108-2110-1118-2170
- Таблица главных пар КПП 2108.
- Скорость автомобиля при 5000 оборотов в минуту.
Искать информацию
Передаточное отношение зубчатой передачи
Расчет максимальной скорости автомобиля
Расчет передаточного числа редуктора онлайн калькулятор
Сел аккумулятор в машине с АКПП
Как рассчитать передаточное число
- Расчет без учета сопротивления
- КПД зубчатой передачи

Виды мотоциклетных цепей в зависимости от степени прочности на разрыв. Виды замков мотоциклетных цепей.

Как-то я почувствовал на своей шкуре, что такое обрыв цепи, поэтому всем рекомендую тщательно подбирать цепь под кубатуру своего мотоцикла и не менее тщательно обслуживать цепь.

Понятно, что чем массивнее цепь, тем она прочнее на разрыв. Примерная таблица прочности на разрыв цепей фирмы DID:

420 — 3970 lbs (1800 кг) 428 — 4480 lbs (2032 кг) 520 — 6700 lbs (3039 кг) 525 — 7280 lbs (3300 кг) 530 — 7200 lbs (3265 кг) 630 — 9900 lbs (4490 кг) 630V — 11000 lbs (4989 кг)

Как видим, немало. Но цепь находится в динамике, силы на нее действуют неравномерно, поэтому такие запасы прочности вполне оправданы. Конечно, чем мощнее мотоцикл, тем более прочной должна быть цепь. Мощность мотоцикла можно привязать к кубатуре (не совсем правильно, но так проще). и назначению мотоцикла — дорожный/внедорожный. Получаем:

420 цепь для дорожных и внедорожных мотоциклов с объемом мотора до 80сс — 3970 lbs 428 цепь для дорожных и внедорожных мотоциклов с объемом мотора до 125сс — 4300 lbs 520 цепь для дорожных и внедорожных мотоциклов с объемом мотора до 250сс — 6720 lbs 520 цепь для дорожных (спортивных) мотоциклов с объемом мотора от 250 до 750сс — 8650 lbs 520 цепь для кроссовых мотоциклов с объемом мотора 125-250сс — 8100 lbs 520 цепь для дорожных (спортивных) мотоциклов с объемом мотора до 1000cc — 8550 lbs 525 цепь для спортивных (дорожных) мотоциклов с объемом мотора до 750сс — 8010 lbs 530 цепь для спортивных (дорожных) мотоциклов с объемом мотора до 1300сс — 10400 lbs

Вопрос разрыва цепи мотоцикла будет не рассмотрен полностью, пока мы не коснемся видов замков для цепей мотоцикла. Замок для цепи — это звено, скрепляющее цепь мотоцикла. Такие замки бывают трех типов:

Замок-защелка. Самый ненадежный, зато самый простой в установке замок. Представляет из себя своеобразную «прищепку», которая вставляется в пазы штифтов заклепок. При использовании такого замка всегда возите с собой запасной замок, причем не только саму «прищепку», но и все звено. Устанавливать такой замок нужно открытым концом «прищепки» назад, то есть, против движения цепи. Я не хотел бы кого-нибудь пугать ненадежностью данного вида замков для мотоциклетных цепей. Они редко расщелкиваются, но если расщелкнутся — то в придорожные кусты улетает сразу все звено цепи.

Замок под развальцовку и замок под расклепку. Почти одинаковые конструкции, которые подразумевают заклепку цепи намертво. Для установки замка под развальцовку достаточно садануть по нему молотком. Для установки замка цепи под расклепку, понадобится специальный расклепыватель цепи или его колхозные заменители.

То есть, у нас есть выбор: либо высокая надежность, но сложность в установке, либо более низкая надежность, но зато простота в установке и замене.

Проектирование и проверочный расчет КПП МТ-10

Общее устройство трансмиссии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Е. ЖУКОВСКОГО

«ХАИ»

Выполнил:

студент 432 гр.

Мищенко А.С.

Консультировал:

Профессор Доценко В.Н

Харьков 2011

Введение

1. Расчет первой передачи редуктора

1.1 Проектировочный расчет

1.2 Проверочный расчёт

2.Проверочный расчет второй передачи редуктора

3. Расчет третей передачи редуктора

3.1 Проектировочный расчет

3.2 Проверочный расчёт

4.Проверочный расчет четвертой передачи редуктора

5. Расчет передачи заднего хода редуктора (шестерня –шестерня паразитная)

5.1 Проектировочный расчет

5.2 Проверочный расчёт

6. Расчет передачи заднего хода редуктора (шестерня паразитная — колесо)

6.1 Проектировочный расчет

6.2 Проверочный расчёт

8. Подбор подшипников

9. Расчет шлицов

Список используемой литературы

Введение

Редуктор — неотъемлемая составная часть современного оборудования.

Редуктором называют механизм, выполненный в виде отдельного агрегата, служащий для понижения угловой скорости и соответственно повышения крутящих моментов.

К коробкам передач относят редукторы, у которых кроме передач имеются механизмы, обеспечивающие ступенчатое изменение частоты вращения ведомого вала. Частота вращения ведомого вала изменяется при помощи кулачковых и фрикционных муфт, включением определенных колес или передвижением их вдоль одного вала до ввода в зацепление с колесами на параллельном валу.

Главной особенностью проектирования является необходимость вписывания разных ступеней передач в определенное межосевое расстояние при заданных частотах вращения ведомого вала и размещение в коробке механизмов переключения скоростей.

В коробках передач транспортных машин передаточные числа выбираются в соответствии с оптимальными тяговыми характеристиками и экономичным расходованием топлива. Межосевое расстояние определяется по максимальному вращающему моменту. Профильный угол иногда делают больше

При выполнении курсового проекта находят практическое применение основные разделы курса »Конструирование машин и механизмов», такие как расчеты зубчатых передач различных типов, разъемных и неразъемных соединений, валов, выбор подшипников, материалов и термообработок, масел, посадок, параметров шероховатости и т.д.

Заданием курсового проекта является проектирование и проверочный расчет КПП МТ-10.

1.1 Проектировочный расчет

Исходные данные:

Количество зубьев шестерни:

Количество зубьев колеса:

Требуемое передаточное отношение:

Частота вращения шестерни:

КПД подшипников качения :

КПД передачи:

Срок службы:

Таблица 1.1

Определение числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

Как изготовить своими руками?

Расчет акустического фазоинвертора

Существуют различные варианты схем регулировки. Приведём один из них более подробно.

Вот схема его работы:

Первоначально, это устройство было разработана для регулировки коллекторного двигателя на электротранспорте. Речь шла о таком, где напряжение питания составляет 24 В, но эта конструкция применима и для других двигателей.

Слабым местом схемы, которое было определено при испытаниях её работы, является плохая пригодность при очень больших значениях силы тока. Это связано с некоторым замедлением работы транзисторных элементов схемы.

Рекомендуется, чтобы ток составлял не более 70 А. В этой схеме нет защиты по току и по температуре, поэтому рекомендуется встроить амперметр и контролировать силу тока визуально. Частота коммутации составит 5 кГц, она определяется конденсатором C2 ёмкостью 20 нф.

При этом, рекомендуется подобрать величину R1 таким образом, чтобы правильно настроить работу регулятора. С выхода микросхемы, управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, далее идёт уже на транзисторы.

Печатная плата имеет размер 50 на 50 мм и изготавливается из одностороннего стеклотекстолита:

На этой схеме дополнительно указаны 2 резистора по 45 ом. Это сделано для возможного подключения обычного компьютерного вентилятора для охлаждения прибора. При использовании в качестве нагрузки электродвигателя, необходимо схему заблокировать блокирующим (демпферным) диодом, который по своим характеристикам соответствует удвоенному значению тока нагрузки и удвоенному значению питающего напряжения.

Работа устройства при отсутствии такого диода может привести к поломке вследствие возможного перегрева. При этом, диод нужно будет поместить на теплоотвод. Для этого, можно воспользоваться металлической пластиной, которая имеет площадь 30 см2.

Регулирующие ключи работают так, что потери мощности на них достаточно малы. В оригинальной схеме, был использован стандартный компьютерный вентилятор. Для его подключения использовалось ограничительное сопротивление 100 Ом и напряжение питания 24 В.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

При изготовлении силового блока (на нижнем рисунке), провода должны быть присоединены таким образом, чтобы было минимум изгибов тех проводников по которым проходят большие токи.Мы видим, что изготовление такого прибора требует определённых профессиональных знаний и навыков. Возможно, в некоторых случаях имеет смысл воспользоваться покупным устройством.

Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам

Расчет ущерба по осаго: калькулятор выплаты рса

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так … Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Это будет не информационный пост как обычно, а некий мануал, калькулятор, который в зависимости от заданных типоразмеров шин, оборотов мотора и указанных передаточных чисел коробки рассчитает, какая будет скорость движения у автомобиля на передачи.

Конечно, калькулятор скорости автомобиля по передаточным числам и шинам производит расчет в идеальных (лабораторных) условиях. В реальных же условиях на конечную скорость автомобиля влияет очень много факторов, начиная от климатических условий и состояния дорожного полотна, и заканчивая настройкой мотора. Другими словами, калькулятор показывает потенциал коробки передач, до какой максимальной скорости она способна разогнать автомобиль.

Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:

1я передача:	23.68	км/ч	24.43	км/ч
2я передача:	36.34	км/ч	41.52	км/ч
3я передача:

52.47 км/ч 58.01 км/ч 4я передача: 69.1 км/ч 73.3 км/ч

5я передача: 90.21 км/ч 93.04 км/ч

6я передача: нет км/ч нет км/ч

*Для сликов маркированных в дюймах вводите только R колеса (вводить ширину и профиль не надо).

По умолчанию в калькуляторе расчета передаточных чисел КПП указаны характеристики коробок S4C (КПП #1) и S9B (КПП #2). Выбрал эти коробки не случайно, т.к. первая устанавливалась на Civic EK9, а вторая считается самой длинной МКПП для Б-моторов.

Размеры шин, количество оборотов двигателя, передаточные числа КПП и главную пару Вы можете подставлять на свое усмотрение. Калькулятором представляет собой универсальное средство, поэтому не стоит зацикливаться, что он работает только на КПП предназначенных для Хонды. Коробку ВАЗ’ика он тоже рассчитает без проблем

Внимание ! Калькулятор КПП и максимальной скорости движения автомобиля предоставлен исключительно в ознакомительных целях и не гарантирует 100% достоверных данных!

На форуме есть несколько тем, посвященных Honda коробкам, из которых Вы можете узнать передаточные числа для калькулятора. Информация еще не полная, но со временем, усилиями сообщества обновим топики и сделаем полную подборку характеристик:

— КПП и передаточные числа для моторов B серии;- КПП и передаточные числа для моторов K серии;- КПП и передаточные числа для моторов H серии;- КПП и передаточные числа для моторов F серии.-

В завершении поста, хочу заметить, что при установке на автомобиль дисков большего диаметра или шин отличных от стокового типоразмера, спидометр будет выдавать не совсем корректные данные. Единицы отдают его на калибровку, чтобы снимать точные показания, в 99.999% случаев автовладельцы оставляют все как есть. Чтобы узнать, насколько спидометр «обманывает» Вас, в блоге есть еще один полезный инструмент:

— Калькулятор погрешности спидометра.

Спасибо за внимание и отдельный респект всем тем, кто поделился ссылкой на пост

Продолжение следует …

P.S. По давней традиции, не забывайте подписываться на обновления проекта и нашего паблика ВКонтакте, рассказывать друзьям о проекте, делиться в сети ссылками на интересные посты, оставлять развернутые комментарии по теме, делать ретвиты, ставить лайки, нажимать на «мне нравится», добавлять посты в гугл плюс и … И конечно же, САМОЕ-САМОЕ ГЛАВНОЕ — приглашаю всех на форум любителей хонда !!! С момента последнего поста много чего изменилось и форум тоже. Жду всех на форуме

Таблица рядов и главных пар КПП Ваз 2108-2110-1118-2170

Таблица расчета рядов и главных пар в КПП переднеприводного ВАЗ.

Позволяет подобрать ряд и главную пару под условия эксплуатации автомобиля, что существенно снизит нагрузку на двигатель и продлит его ресурс до капитального ремонта. Подобрав нужную комплектацию, используйте программу для перевода цифр в наглядные графики.

Воспользуйтесь нашим Телеграм — каналом ctoprovaz и Чатом chatprovazдля получения дополнительной информации.

Номер набора	Номер передач
1	2	3	4	5	6
Серийный ряд	40/113.64	39/201.95	38/281.36	32/340.94	29/370.78	27/390.69
08 ряд	41/123.42	39/192.05	серийная	32.330.97	—	—
05 ряд	38/132.92	38/211/81	37/291.28	33/340.97	—	—
11 ряд	серийная	40/182.22	40/261.54	35/301.17	31/350.89	—
12 ряд	38/123.17	серийная	серийная	33/321.03	—	—
18 ряд	38/123.17	40/192.11	40/271.48	35/311.13	31/350.89	—
06 ряд	38/132.92	38/211.81	37/291/28	34/321.06	32/340.94	29/370.78
07 ряд	38/132.92	39/192.05	28/181.56	38/291.31	35/311.13	32/340.94
026 ряд	41/123.42	38/152.53	35/172.06	33/191.74	34/231.48	33/261.27
074 ряд	38/122.667	29/151.933	27/171.588	26/191.368	—	—

Таблица главных пар КПП 2108.

Кол-во зубьев	63/17	62/15	65/15	63/14	66/14	64/13	69/13
Главная пара	3.7	4.13	4.33	4.5	4.71	5.08	5.31

Скорость автомобиля при 5000 оборотов в минуту.

(Колеса: ширина 185 , профиль 60, R диска 14)

Серийная КПП	*1 перед* 3,64 40/11	*2 перед* 1,95 39/20	*3 перед* 1,35 38/28	*4 перед* 0,94 32/34	*5 перед* 0,78 29/37	*6 перед* 0,69 27/39
3,7	40	74	106	154	184	209
3,9	38	70	101	145	174	198
4,1	36	67	96	139	166	188
4,3	34	64	92	132	159	180
05 ряд	2,92 38/13	1,81 38/21	1,2737/29	0,96 32/33	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	50	80	114	149	184	209
3,9	47	76	108	141	174	198
4,1	45	72	102	134	166	188
4,3	43	69	98	128	159	180
06 ряд	2,92 38/13	1,81 38/21	1,2737/29	1,06 34/32	0,94 32/34	0,78 29/37
3,7	50	80	114	136	154	184
3,9	47	76	108	129	145	174
4,1	45	72	102	122	139	166
4,3	43	69	98	117	132	159
07 ряд	2,92 38/13	2,05 39/19	1,56 28/18	1,31 28/29	1,13 35/31	0,94 32/34
3,7	50	70	93	110	128	154
3,9	47	67	88	105	121	145
4,1	45	63	84	100	116	139
4,3	43	61	80	95	110	132
08 ряд	3,42 41/12	2,11 40/19	1,35 38/28	0,96 32/33	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	42	69	106	149	184	209
3,9	40	65	101	141	174	198
4,1	38	62	96	134	166	188
4,3	36	59	92	128	159	180
11 ряд	3,64 40/11	2,22 40/18	1,54 40/26	1,17 35/30	0,87 31/35	0,78 29/37
3,7	40	65	94	124	163	184
3,9	38	62	89	117	155	174
4,1	36	59	85	112	147	166
4,3	34	56	81	107	140	159
12 ряд	3,17 38/12	1,95 39/20	1,35 38/28	1,03 33/32	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	46	74	106	140	184	209
3,9	43	70	101	133	174	198
4,1	41	67	96	126	166	188
4,3	39	64	92	119	159	180
18 ряд	3,17 38/12	2,11 40/19	1,48 40/27	1,13 35/31	0,87 31/35	0,78 29/37
3,7	46	69	98	128	163	184
3,9	43	65	92	121	155	174
4,1	41	62	88	116	147	166
4,3	39	59	84	110	140	159
200 ряд	2,92 38/13	2,22 40/18	1,76 37/21	1,39 39/28	1,17 35/30	0,94 32/34
3,7	50	65	82	104	124	154
3,9	47	62	78	99	117	145
4,1	45	59	73	93	112	139
4,3	43	56	71	89	107	132
102 ряд	3,17 38/12	1,95 39/20	1,35 38/28	0,94 32/34	0,73
3,7	46	74	106	154	196
3,9	43	70	101	145	188
4,1	41	67	96	139	178
4,3	39	64	92	132	170
103 ряд	2,92 38/13	1,95 39/20	1,35 38/28	0,94 32/34	0,69 27/39
3,7	50	74	106	154	209
3,9	47	70	101	145	198
4,1	45	67	96	139	188
4,3	43	64	92	132	180
104 ряд	2,92 38/13	1,95 39/20	1,35 38/28	1,03 33/32	0,73
3,7	50	74	106	140	196
3,9	47	70	101	133	188
4,1	45	67	96	126	178
4,3	43	64	92	119	170
111 ряд	3,1738/12	2,22 40/18	1,54 40/26	1,17 35/30	0,81 3/37
3,7	46	65	94	124	184
3,9	43	62	89	117	175
4,1	41	59	85	112	166
4,3	39	56	81	107	158

Шестая передача девяти видов:

1) 0,78 / 0,69; стандарт	2) 0,87 / 0,78 к 18 ряду
3) 0,87 / 0,73 к 18 ряду Тюн	4) 1,13 / 0,94 к 7 ряду
5) 0,94 / 0,78 к 6 ряду	6) 1,17 / 0,94 к 200 ряду
7) 1.13 / 0,78 к 7 тюн	8) 1.17/0,78 к 200 тюн
9) 0,87/ 0,69 к 18 тюн	10)

Примечание:

Главная пара 4.1 — разгружает двигатель, мотору легче крутить колеса, повышается динамика машины, передачи укорачиваются, максимальная скорость падает ~ на 20км/ч ( при 160 км/ч. обороты тахометра 5 тыс.), расход топлива + 1л. ( за счет изменения езды).

Главная пара 4.3 -тоже, что и 4.1 + 5км/ч на всех передачах.

Гл. пара 4.1 или 4.3 + спортивный ряд (06, 07 или 08-й): динамика (быстрый разгон за счет гл. пары) + длинные передачи, в основном 1-я и 2-ая раскручиваются по максимуму.

Гл. пары 4.5 и 4.7: передачи еще короче, чем 4.1 и 4.3 ( максимальная скорость при 5 тыс. оборотов тахометра 140км/ч. ), рекомендуемое использование: при буксировке и перевозке тяжелых прицепов.

Гл. пары 4.9, 5.1, 5.3 и 5.07: используются только на крутых склонах-подъемах ( максимальная скорость 110-120 км/ч.)

Ряды: 011, 012, 018- устанавливаются со стандартной гл. парой 3.9 под форсированные двигателя 1.7, 1.8 и 2.0л.

Понравился материал? Поделись ссылкой с друзьями…

Трансмиссия / Сделай сам / Автошкола

+16

Искать информацию

Передаточное отношение зубчатой передачи

Значение передаточного числа зубчатой передачи совпадает передаточным отношением. Величина угловой скорости и момента силы изменяется пропорционально диаметру, и соответственно количеству зубьев, но имеет обратное значение.

При схематическом изображении величины силы и перемещения шестерню и колесо можно представить в виде рычага с опорой в точке контакта зубьев и сторонами, равными диаметрам сопрягаемых деталей. При смещении на 1 зубец их крайние точки проходят одинаковое расстояние. Но угол поворота и крутящий момент на каждой детали разный.

Например, шестерня с 10 зубьями проворачивается на 36°. Одновременно с ней деталь с 30 зубцами смещается на 12°. Угловая скорость детали с меньшим диаметром значительно больше, в 3 раза. Одновременно и путь, который проходит точка на наружном диаметре имеет обратно пропорциональное отношение. На шестерне перемещение наружного диаметра меньше. Момент силы увеличивается обратно пропорционально соотношению перемещения.

Крутящий момент увеличивается вместе с радиусом детали. Он прямо пропорционален размеру плеча воздействия – длине воображаемого рычага.

Передаточное отношение показывает, насколько изменился момент силы при передаче его через зубчатое зацепление. Цифровое значение совпадает с переданным числом оборотов.

Передаточное отношение редуктора вычисляется по формуле:

где U₁₂ – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

ω₁ и ω₂ – угловые скорости ведущего и ведомого элемента соединения;

Зубчатая передача имеет самый высокий КПД и наименьшую защиту от перегруза – ломается элемент приложения силы, приходится делать новую дорогостоящую деталь со сложной технологией изготовления.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Расчет максимальной скорости автомобиля

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так . Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Расчет передаточного числа редуктора онлайн калькулятор

Калькулятор КПП позволяет рассчитать зависимость скорости автомобиля от рабочих оборотов двигателя на каждой передаче с учетом ряда параметров: передаточное отношение ряда в КПП, главной пары (редуктора), размера колес. Расчет ведется для двух разных конфигураций КПП для проведения сравнительного анализа. Это позволяет правильно подобрать тюнинговый ряд и ГП для коробки переключения передач.

Результаты расчета КПП выводятся в табличном и графическом виде. Графики позволяют произвести визуальный анализ, оценить «длину» каждой передачи, и «разрыв» между ними (на сколько падают обороты двигателя при переключении на повышенную передачу)

Заполните графы параметров колеса: ширину и высоту профиля покрышки (ищите маркировку на боковине покрышки) и диаметр колесного диска

Обратите внимание: маркировка R на покрышке означает ее конструкцию – радиальная, например, R14 — покрышка радиальной конструкции диаметром 14 дюймов. Введите передаточное число главной пары и каждой передачи в соответствующие графы калькулятора КПП (разделитель дробной части – точка). Если шестой передачи нет, вводите ноль

Нажмите кнопку «Рассчитать КПП»

Если шестой передачи нет, вводите ноль. Нажмите кнопку «Рассчитать КПП».

Данный тюнинг-калькулятор поможет Вам просчитать изменения в поведении и характеристиках вашего внедорожника при замене колес, двигателя, коробки передач и т.д.

— Введите характеристики оборудования до и после тюнинга Вам достаточно ввести характеристики оборудования до и после тюнинга.

* Максимальная скорость вычисляется из передаточных чисел трансмиссии, оборотов двигателя и размеров шин. Но двигатель может оказатся недостаточно мощным и реальная максимальная скорость будет меньше, чем подсчитанная. ** Вычисление тяги и максимального угла подъема происходит без учета сил трения и сцепления колес с землей и могут быть меньше, чем подсчитанные. *** Если на автомобиль установлены редукторные мосты, то показатель КПД следует уменьшить до 82%.

В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

тип редуктора;
мощность;
обороты на выходе;
передаточное число редуктора;
конструкция входного и выходного валов;
тип монтажа;
дополнительные функции.

Сел аккумулятор в машине с АКПП

Как рассчитать передаточное число

Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.

Расчет без учета сопротивления

В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.

u₁₂= ± Z₂/Z₁и u₂₁= ± Z₁/Z₂,

Где u₁₂ – передаточное число шестерни и колеса;

Z₂и Z₁ – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.

Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».

При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.

Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.

Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:

u₁₆ = u₁₂×u₂₃×u₄₅×u₅₆ = z₂/z₁×z₃/z₂×z₅/z₄×z₆/z₅ = z₃/z₁×z₆/z₄

Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.

КПД зубчатой передачи

Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:

трение соприкасаемых поверхностей;
изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
потери на шпонках и шлицах;
трение в подшипниках.

Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.

Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.

При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.

Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.