ในอุปกรณ์เครื่องจักรกล เพื่อให้ได้อัตราทดเกียร์ที่มากขึ้น หรือการเปลี่ยนความเร็วและการถอยหลัง มักจำเป็นต้องใช้เกียร์หลายคู่ในการส่งกำลัง เช่น เครื่องมือกล กระปุกเกียร์และเฟืองท้ายที่ใช้ในรถยนต์ และเกียร์ทดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายใน วิศวกรรม. เป็นต้น ระบบส่งกำลังแบบนี้ประกอบด้วยเฟืองหลายคู่ เรียกว่า เฟืองเกียร์ หรือเรียกสั้นๆ ว่า เฟืองท้าย
ขึ้นอยู่กับว่าตำแหน่งแกนของเกียร์แต่ละอันคงที่ระหว่างการส่งหรือไม่ เฟืองเกียร์แบ่งออกเป็นสองประเภทพื้นฐาน: เฟืองแกนคงที่และเฟืองดาวเคราะห์ ตำแหน่งแกนเรขาคณิตของเกียร์ทั้งหมดจะคงที่ระหว่างการส่ง และเฟืองประเภทนี้เรียกว่าเฟืองแกนคงที่
ในระหว่างการส่งกำลัง แกนเรขาคณิตของเกียร์ g จะหมุนรอบแกนร่วมของเกียร์ a, b และสมาชิก H และเฟืองดังกล่าวจะกลายเป็นเฟืองของดาวเคราะห์ ตามระดับความเป็นอิสระที่แตกต่างกัน ระบบเกียร์ของดาวเคราะห์สามารถแบ่งออกเป็นระบบเกียร์แบบเอพิไซคลิกและระบบเกียร์แบบดิฟเฟอเรนเชียล เฟืองเกียร์อีพิไซคลิกมีอิสระหนึ่งระดับ และเฟืองเกียร์ของดาวเคราะห์มีอิสระสองระดับ
1. อัตราทดเกียร์ของขบวนล้อ
อัตราส่วนของความเร็วของล้อขับเคลื่อนที่จุดเริ่มต้นของขบวนล้อต่อล้อขับเคลื่อนที่ส่วนท้ายเรียกว่า อัตราส่วนการส่งผ่านของขบวนล้อ และ i แทนขนาดของมุมการหมุน
ในสูตร n1—ความเร็วของล้อขับเคลื่อน 1 รอบ/นาที nk——ความเร็วของล้อที่ขับเคลื่อน r/min;
2. บทบาทของขบวนเกียร์
2.1 ตระหนักถึงการถ่ายทอดการเคลื่อนที่และกำลังระหว่างสองแกนที่อยู่ห่างกัน
ในการส่งเกียร์ เมื่อระยะห่างระหว่างเพลาหลักและเพลาขับค่อนข้างยาว หากใช้เกียร์เพียงคู่เดียวในการส่งกำลัง ขนาดของเกียร์จะใหญ่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่นนี้ ขนาดโครงสร้างและน้ำหนักของทั้งเครื่องจักรที่เพิ่มขึ้น เศษวัสดุอีกครั้ง และการติดตั้งการผลิตล้วนไม่สะดวก หากใช้เฟืองเกียร์ที่ประกอบด้วยเฟืองสองคู่แทนในการส่งกำลัง ขนาดเฟืองอาจเล็กลงมาก และการผลิตและการติดตั้งก็สะดวกขึ้นด้วย
การเปลี่ยนเกียร์ของจักรยานทำงานอย่างไร
2.2 ตระหนักถึงการส่งปัด
ด้วยการใช้เฟืองขับ เพลาขับหนึ่งอันสามารถขับเพลาขับหลายอันให้หมุนพร้อมกันเพื่อให้ได้ความเร็วตามต้องการต่างๆ
2.3 ตระหนักถึงการส่งความเร็วตัวแปร
เมื่อความเร็วของเพลาขับคงที่ เพลาขับสามารถรับความเร็วการทำงานต่างๆ ได้โดยใช้เฟืองเกียร์ การส่งแบบนี้เรียกว่าการส่งความเร็วแบบแปรผัน เครื่องจักรจำนวนมาก เช่น รถยนต์ เครื่องมือกล และเครน ต้องใช้ไดรฟ์ที่มีความเร็วหลายระดับ
รูปภาพ
▲ระบบเกียร์
2.4 รับอัตราส่วนการส่งข้อมูลที่มากขึ้น
สามารถรับอัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่ได้โดยใช้ชุดเฟืองแกนคงที่หรือชุดเฟืองดาวเคราะห์
หากใช้ชุดเกียร์แบบแกนตายตัวเพื่อให้ได้อัตราการส่งสูง จำเป็นต้องมีชุดเกียร์แบบหลายขั้นตอน ส่งผลให้โครงสร้างอุปกรณ์ส่งกำลังมีความซับซ้อนและเทอะทะ ด้วยเฟืองเกียร์ของดาวเคราะห์ จำเป็นต้องใช้เฟืองเพียงไม่กี่ตัวเพื่อให้ได้อัตราทดเกียร์ที่มาก เนื่องจากระบบเฟืองของดาวเคราะห์ใช้เฟืองของดาวเคราะห์หลายตัวในการแบ่งปันภาระ และมักจะใช้การส่งผ่านแบบประกบภายใน จึงมีการใช้ช่องว่างตรงกลางของเฟืองภายในอย่างสมเหตุสมผล และเพลาอินพุตและเพลาเอาต์พุตอยู่บนแกนเดียวกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของตัวลดดาวเคราะห์อย่างมาก ปรับปรุงและมิติรัศมีมีขนาดกะทัดรัดมาก ภายใต้เงื่อนไขของกำลังและอัตราทดเกียร์เดียวกัน ปริมาตรและน้ำหนักของเกียร์ทดรอบดาวเคราะห์จะเป็นเพียง 1/2~1/3 ของเกียร์ทดเกียร์ที่มีเพลาตายตัว
รูปภาพ
2.5 ตระหนักถึงการสังเคราะห์และการสลายตัวของการเคลื่อนไหว
ในเครื่องจักร เฟืองเฟืองดาวเคราะห์ที่มีระดับความอิสระ 2 ระดับถูกนำมาใช้เพื่อรับรู้การสังเคราะห์และการสลายตัวของการเคลื่อนที่ นี่คือฟังก์ชันพิเศษของเฟืองเกียร์ของดาวเคราะห์
การสังเคราะห์การเคลื่อนไหว: เฟืองท้ายมีระดับอิสระสองระดับ และเมื่อกำหนดการเคลื่อนที่ของส่วนประกอบพื้นฐานสองในสามส่วนเท่านั้น จึงจะกำหนดการเคลื่อนที่ของส่วนประกอบพื้นฐานที่สามได้ กล่าวคือ การเคลื่อนที่ขององค์ประกอบพื้นฐานที่สามคือการสังเคราะห์การเคลื่อนที่ขององค์ประกอบพื้นฐานอีกสององค์ประกอบ
รูปภาพ
▲เฟืองเฟืองดอกจอก (การสังเคราะห์การเคลื่อนไหว)
การสลายตัวของการเคลื่อนที่: การใช้เฟืองเฟืองท้าย การหมุนขององค์ประกอบพื้นฐานหนึ่งยังสามารถแยกย่อยเป็นการหมุนของส่วนประกอบพื้นฐานอีกสองส่วนตามอัตราส่วนที่ต้องการ
รูปภาพ
▲เฟืองท้ายรถยนต์ (การสลายตัวของการเคลื่อนที่)
สุดท้ายมาดูส่วนสูงกัน
แอนิเมชั่น 3 มิติ สาธิตหลักการทำงานของข้อต่อเกียร์รถไฟความเร็วสูง
การเกิดของเฟือง ผมไม่นึกว่ากระบวนการตัดเฉือนจะซับซ้อนขนาดนี้
