Matovarusteet

Kierukkavaihde (hammaspyörä-ruuvivaihde)  - mekaaninen voimansiirto , joka suoritetaan kytkemällä kierukka ja siihen liittyvä kierukkapyörä [1] (kulmanopeuden ja pyörimisvoiman muuntamiseksi) tai mutteri (lineaarisia liikkeitä varten). Matokäytön tai "äärettömän ruuvin" keksivät Archytas Terentistä, Apollonius Pergalainen tai Arkhimedes , joista jälkimmäistä pidettiin todennäköisimpänä kirjoittajana [2] . Matomoottori ilmestyi myöhemmin Intian niemimaalla , missä sitä käytettiin puuvillaginissä Delhin sulttaanikunnan aikana 1300- tai 1400-luvulla [3] . Yksi matokäyttöjen tärkeimmistä eduista on, että ne voivat siirtää liikettä 90 asteen kulmassa.

Rakentaminen

Kierukka on erikoiskierteellä varustettu ruuvi , kierreprofiilin tapauksessa kierreprofiilin muoto on lähellä puolisuunnikkaan muotoista . [4] Käytännössä käytetään yksi-, kaksi- ja nelikäynnistysmatoja. [neljä]

Kierukkapyörä on hammaspyörä . Teknisistä syistä matopyörä [4] koostuu pääsääntöisesti kahdesta materiaalista: kruunu on valmistettu kalliista kitkaa estävästä materiaalista (esimerkiksi pronssista ) ja ydin on valmistettu halvemmista ja vahvemmista teräksistä tai valuraudat .

Voimansiirron tulo- ja lähtöakselit risteävät yleensä (mutta ei aina) suorassa kulmassa.

Toimiva

Vaihteisto on suunniteltu lisäämään merkittävästi vääntömomenttia ja vastaavasti vähentämään kulmanopeutta . Johtava linkki on mato. Kierukkavaihteella ilman voitelua ja tärinää on itsejarrutusvaikutus ja se on peruuttamaton: jos painat hetken vetolenkkiin (vaihteeseen), hammaspyörä ei toimi kitkavoimien takia. Tämä ominaisuus alkaa kuitenkin näkyä välityssuhteilla 35 tai sitä korkeammilla. Vaikka on oikeampaa puhua ei välityssuhteesta, vaan madon korkeuskulmasta, jossa laskussa tapahtuu tietyllä hetkellä itsejarrutus. Täysi itsejarrutus saavutetaan vaihteella, jossa madon kierrekulma on yhtä suuri tai pienempi kuin 3,5°. Suuremmassa kulmassa, jos aloitat pyörittämään matopyörää, se alkaa kääntää itse matoa. [5]

Kierukkavaihteen välityssuhteet ovat välillä 8-100 ja joissakin tapauksissa jopa 1000. [1]

Edut ja haitat

• Edut:
  • työn sujuvuus;
  • Matala ääni;
  • Yhden parin suuri välityssuhde - suurella välityssuhteella varustetut kierukkavaihteet ovat paljon kompaktimpia ja kevyempiä kuin vastaavat vaihteet ja vähemmän materiaaliintensiivisiä;
  • Itsejarrutus - joillain välityssuhteilla;
  • Lisääntynyt kinemaattinen tarkkuus.
• Virheet:
  • Lisääntyneet vaatimukset kokoonpanotarkkuudelle, tarve hienosäätöön.
  • Joillakin välityssuhteilla pyörimisen välitys on mahdollista vain yhteen suuntaan - potkurista pyörään. (joillekin mekanismeille sitä voidaan pitää hyveenä).
  • Merkittävä työpintojen keskinäinen luisto, mistä johtuu:
    • Korkeat vaatimukset kitkapintojen geometriselle tarkkuudelle ja lujuudelle;
    • Suhteellisen alhainen hyötysuhde (on suositeltavaa käyttää alle 100 kW teholla );
    • Suuret kitkahäviöt lämmön vapautuessa, erityistoimenpiteiden tarve lämmönpoiston tehostamiseksi;
    • Lisääntynyt kuluminen ja taipumus takertua;
    • Tarve kompensoida kierukka-akselin laakereissa syntyviä aksiaalivoimia.

Nämä puutteet johtuvat siitä, että vaihteiston geometriaan liittyvää nestekitkaa on mahdotonta saada. [6]

Luokitus

Madot erottuvat seuraavista ominaisuuksista:

• pinnan generatrixin muodon mukaan:
  • lieriömäinen;
  • globoidi .
• kelalinjan suuntaan:
  • oikeudet;
  • vasemmalle.
• ketjujen alkamismäärän mukaan:
  • yksi pass;
  • monisäikeinen.
• kierteen kierteisen pinnan muodon mukaan:
  • Archimedean profiililla;
  • kierteellä profiililla;
  • involuuttisella profiililla;
  • puolisuunnikkaan muotoinen.

Hammaspyörät erottuvat seuraavista ominaisuuksista:

• hampaan profiilin mukaan:
  • suora - (kosketus pisteellä, kevyesti kuormitetut vaihteet);
  • kovera - "vaippaava" mato (kosketus linjaa pitkin);
  • rulla - rappeutuneen sektorin hampaat korvataan harjarullalla.
• vaihdetyyppi:
  • täysi pyörä (jatkuvalla pyörimisvaihteella);
  • rosoinen sektori (sektorin pyöriminen rajoitetussa kulmassa);
  • degeneroitunut sektori telalla (pariksi globoidimatolla - sektorin työpituus on pienempi kuin madon työpituus, suuri momentti voi siirtyä).

Sovellus

Kierukkavaihteita käytetään pääasiassa kierukkavaihteissa.

Melko usein kierukkavaihteita käytetään säätö- ja ohjausjärjestelmissä - itsejarrutus varmistaa asennon kiinnityksen, ja suuri välityssuhde mahdollistaa korkean ohjaus- (ohjaus) tarkkuuden ja (tai) alhaisen vääntömomentin moottoreiden käytön. Hyvin yleinen rullasektoriparilla varustetun globoidimadon sovellus on autojen ohjaus.

Samoista ominaisuuksista johtuen kierukkavaihteita ja kierukkavaihteita käytetään laajalti nosto- ja kuljetuskoneissa ja -mekanismeissa (esimerkiksi vinsseissä).

Usein matoparin muodossa tehdään musiikki-instrumenttien, kuten kitaran, jousikiristysmekanismeja ( tappimekaniikka ). [7] Tässä sovelluksessa itsejarrutusvaikutus (peruuttamattomuus) on hyödyllinen.

Katso myös

• Mekaaninen vaihteisto
• Kerroin
• Vaihde moottori
• Sykloidinen vaihde

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 matovaihde // Chagan - Aix-les-Bains. - M  .: Soviet Encyclopedia, 1978. - S. 66. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 osassa]  / päätoimittaja A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 29).
2. ↑ Witold Rybczynski , Yksi hyvä käänne: ruuvimeisselin ja ruuvin luonnollinen historia . Lontoo, 2000. Sivu 139.
3. ↑ Irfan Habib , Economic History of Medieval India, 1200-1500 , sivu 53 , Pearson Education .
4. ↑ 1 2 3 Suunnittelun perusteet ja koneen osat. OKDM-kurssi / Luentokurssi / Matovaihteet. luku 12  (viimeistään 2007). Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2015. Haettu 27. lokakuuta 2008.
5. ↑ Kierukkavaihteet: kuvaus, edut ja haitat . NPK Promprivod . (määrätön)
6. ↑ Skoybeda A. T. et al. Koneen osat ja suunnittelun perusteet: Oppikirja. / Skoybeda A. T., Kuzmin A. V., Makeichik N. N. Pod obshch. toim. A. T. Skoybedy. - Minsk: Higher School, 2000. - S. 336. - 584 s. - 3000 kappaletta. — ISBN 985-06-0081-0
7. ↑ GITARIZM.RU - Pinssit (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 12. syyskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 21. tammikuuta 2013. (määrätön) 

Kirjallisuus

• GOST 16530-83. "Vaihdevaihteet. Yleiset termit, määritelmät ja nimitykset" . - Moskova: IPK Standards Publishing House, 2004. - 50 s.
• GOST 18498-89. "Matovaihteet. Termit, määritelmät ja nimitykset" . - Moskova: Neuvostoliiton valtion standardikomitea, 1989. - 85 s.
• Skoybeda A. T. et al. Koneen osat ja suunnittelun perusteet: Oppikirja. / Skoybeda A. T., Kuzmin A. V., Makeichik N. N. Pod obshch. toim. A. T. Skoybedy. - Minsk: Higher School, 2000. - S. 335-363. — 584 s. - 3000 kappaletta. — ISBN 985-06-0081-0

Linkit

• Animoitu video, joka selittää, kuinka matovaihteisto toimii

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Suuri tanskalainen Suuri katalaani Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	NKC : ph273323