Rozdělení podle řemenů vs řetězů vs ozubených kol: klady a zápory

řemeny vs řetězy vs ozubená kola

Pro převodové systémy a další mechanismy motoru vidíme různá řešení, jako je řemenová, řetězová nebo ozubená. Každý z nich má své výhody a nevýhody a ne všechny lze použít ve všech případech.

Proto se podíváme, co stojí za výběrem toho či onoho systému výrobci a čím každý z nich přispívá. způsoby přenosu pohybu mezi nápravami...

Systém popruhů

řemeny a kladky

Un systém řemenového pohonu Je to mechanismus používaný k přenosu výkonu a rotačního pohybu mezi dvěma nebo více nápravami. Skládá se z jednoho nebo více pružných pásů, které jsou navinuty kolem řemenic namontovaných na hřídelích. Tření mezi řemenem a kladkami umožňuje přenos síly.

Pro tyto systémy existuje několik typů řemenů, jako jsou ploché řemeny, které jsou jednoduché a levné, ale s omezenou kapacitou přenosu síly. Na druhé straně jsou klínové řemeny, které mají část tohoto tvaru a která pasuje s kanálem vyřezaným do řemenice, pro větší přilnavost než předchozí, jsou schopny přenášet větší síly bez prokluzu. Na druhou stranu máme ozubené řemeny, jaké se používají v mnoha autech, které mají zuby, aby lícovaly se zuby řemenic a zabraňovaly tak prokluzování.

Činnost řemenového převodového systému závisí na napnutí/tření, protože musí být dobře napnut, aby se zabránilo prokluzování a zajistila se správná funkce, a přenosový vztah, která bude záviset na průměrech řemenic, které má systém, pro určení rychlosti otáčení náprav spojených těmito řemeny. Chcete-li například provést výpočty převodového poměru mezi dvěma nápravami spojenými řemenem, lze jej vypočítat pomocí následujícího vzorce:

n1/n2 = D2/D1

Kde n₁ je rychlost otáčení osy 1 (RPM), n₂ rychlost otáčení osy 2 (RPM), D₁ průměr řemenice 1 a D₂ Průměr řemenice 2. Podle tohoto vzorce, pokud máme řemen mezi dvě řemenice různých velikostí, největší osa kola bude ta, která se otáčí nejnižší rychlostí, zatímco ta s nejvyšší rychlostí otáčení bude ta s nejmenším průměrem.

Výhody a nevýhody

Převodové systémy řemenic nejsou nejvíce doporučovány pro motory automobilů, protože mohou podporovat omezený výkon a elasticita řemenu může ovlivnit přenos této síly. Je to však levná metoda a umožňuje spojení více os, které jsou od sebe daleko.

jsou systémy tichý, flexibilní, který dokáže přenášet výkon mezi nápravami, i když nejsou vyrovnané, velmi dobře absorbuje vibrace a chrání motor před přetížením, protože v těchto případech řemen prokluzuje nebo se přímo přetrhne, jako by to byla nějaká mechanická pojistka...

Ačkoli to nejsou všechny výhody, mají také nevýhodu prokluzu za podmínek vysokého výkonu, poměrně omezenou životnost, protože se musí často měnit, a jsou citlivé na teplotu, protože jsou obvykle vyrobeny z materiálů, jako je pryž a nylon. Pro správnou funkci musí být také správně napnuty.

Řetězový systém

řetěz a řetězové kolo

Vylepšená verze výše uvedeného je řetězový pohon, mechanismus, který využívá řetěz kovových článků k přenosu síly a rotačního pohybu mezi dvěma nebo více nápravami. Na rozdíl od řemenů jsou řetězy v záběru s řetězovými koly, aby byl zajištěn přesný převod bez prokluzu. Stejně jako u řemenů existuje také několik typů řetězů, ale nejběžnější jsou válečkové řetězy, což jsou ty nejběžnější, které vidíme na jízdních kolech, motocyklech a dalších motorech.

Řetězy musí mít stejně jako řemeny správné napnutí, aby nespadly z řetězových kol. Pokud jde o převodový poměr je podobný pohledu v předchozím případě, to znamená, že se počítá pomocí vzorce:

n1/n2 = z2/z1

Zatímco n představuje totéž, otáčky každé hřídele za minutu, v tomto případě máme místo D z, což se týká počtu zubů každého pastorku zapojeného do systému. Mimochodem, dříve jsem u pásů nezmínil, že pro výpočet převodového systému s více než dvěma nápravami můžete použít tento vzorec každé dvě nápravy, abyste zjistili všechny rychlosti otáčení nápravy, dokud nedosáhnete konečné nápravy.

Zatímco pásové systémy obvykle nevyžadují příliš velkou údržbu, pouze výměnu pásu v případě potřeby, řetězy Obvykle vyžadují minimální údržbu, jako je mazání, aby se zabránilo poškození materiálu třením mezi ocelovým kovovým řetězem a ocelovým řetězovým kolem.

Výhody a nevýhody

Samozřejmě, stejně jako u řemenových systémů nebo jiných, i řetězové pohony mají svá pro a proti. Například mezi výhody, které máme vysoká účinnost přenosu díky absenci prokluzu, velká schopnost přenášet velké síly a zatížení bez zlomení, jeho dlouhá životnost a jeho všestrannost díky možnosti spojení samostatných náprav jednoduchým způsobem.

Na druhou stranu bývají poněkud dražší než řemenice, vyžadují mazání, mohou být hlučnější a jejich montáž může být poněkud složitější, protože je nutné otevřít články, upravit délku řetězu a znovu je zavřete, k čemuž je potřeba speciální nástroj…

převodový systém

ozubená kola

Konečně existuje další způsob, jak přenášet výkon z jedné nápravy na druhou mnohem efektivněji než předchozí a dosáhnout velmi vysokých výkonových kapacit bez výše uvedených problémů. Myslím tím systém pohonu ozubených kol. V tomto případě se pro přenos výkonu a rotačního pohybu mezi dvěma nebo více nápravami používají ozubená kola (ozubená kola). Ozubená kola do sebe zapadají, což umožňuje přesný a účinný přenos síly.

Tam různé druhy ozubených kol, jako jsou válcové (zuby rovnoběžné s osou), které jsou nejběžnější a nejlevnější; kuželové (zuby ve tvaru kužele) pro protínající se hřídele; šroubovité (šikmé zuby) s hladším chodem a větší trakcí; a ty hřebenové pro přeměnu rotačního pohybu na lineární pohyb, jako ty, které můžete najít v některých směrech vozu. Na mechanické úrovni se většinou používají všechny, např. válcové jsou v některých případech běžné v motoru, kuželové jsou k vidění i u některých diferenciálů, nebo spirálové u převodovek...

Protože činnost systému ozubeného převodu je založena na principu záběru zubů, ozubená kola musí být stejného typu a se zuby vzájemně kompatibilními. Pokud jde o vzorec, který máme, byl by podobný předchozímu, počítající s rychlostí otáčení náprav a počtem zubů ozubených kol. V tomto případě je třeba vzít v úvahu něco konkrétního, co se v předchozích systémech nestalo, a to je to nápravy se budou otáčet obráceně. To znamená, že pokud se ozubené kolo A otáčí ve směru hodinových ručiček, ozubené kolo osy B se otáčí proti směru hodinových ručiček. To je třeba mít na paměti. Samozřejmě, stejně jako u řemenic a pastorků, bude to ozubené kolo s nejmenším počtem zubů, které se bude otáčet nejrychleji.

Představte si například systém s ozubeným kolem s 8 zuby a další hřídel s ozubeným kolem 20 zubů. Poměr zubů je 20/8=2.5. To znamená, že hřídel s velkým ozubeným kolem se otáčí 2.5krát pomaleji než malý, nebo naopak. Pokud máme například hřídel s 8zubým ozubeným kolem 1000 ot./min., bude se druhý hřídel otáčet 400 ot./min.

Výhody a nevýhody

Na závěr článku přidejte také výhody a nevýhody převodových systémů, které jsou mnohem odolnější a vhodnější pro vysoký výkon, stejně jako motory našich vozů, zejména pro převodovku. Protože zabírají velmi přesně a nemají problémy s prokluzem, jsou účinnější a přenášejí mnohem více síly než předchozí systémy. Mají také dlouhou životnost a nevyžadují velkou údržbu, pouze jsou dobře mazány, aby se minimalizovalo tření.

Proti tomu stojí vyšší náklady a složitost a citlivost na zarovnání, která musí být dokonale sladěna, aby fungovala.

Obrázky | plátno


Přidat jako preferovaný zdroj