13. Зубчатая передача

Зубчатая передача
Механизм передачи движения, при этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев
С Ведущим зубчатым колесом называется колесо, вращающееся под воздействием внешней силы, например, руки или двигателя. Ведущее колесо передает внешнюю силу на ведомое колесо, которое тоже начинает вращаться.

Назначение:
  • передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси;
  • преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.
Повышающая передача (мультипликатор) служит для увеличения частоты вращения. При этом понижается усилие на ведомом колесе.
Понижающая передача (редуктор) служит для уменьшения частоты вращения. При этом увеличивается усилие на ведомом колесе.
Чтобы получить значение передаточного отношения двух шестерней, находящихся в зацеплении, нужно разделить количество зубьев на ведомой шестерне на количество зубьев на ведущей.
Если у ведомой шестерни 24 зуба и ее приводит в движение шестерня с 48 зубьями, то передаточное отношение составляет 1:2. Это значит, что ведомое колесо будет вращаться вдвое быстрее, чем ведущее.
Конические колёса применяются там, где необходимо передать крутящий момент под углом. Такие конические колёса с круговым зубом, например, применяются в автомобилях, используются для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам.
Количество зубьев шестеренок
Паразитное зубчатое колесо — зубчатое колесо, вводимое в качестве промежуточного между ведущим и ведомым колесами в случаях, когда они не могут войти в сцепление или когда нужно изменить направление вращения ведомого вала.
Колеса водяной мельницы
В Древнем Египте зубчатые колеса использовали в системах орошения. Вначале зубчатые колёса были деревянными, со вставными зубьями из твёрдых пород деревьев – их применяли до начала ХХ века, в частности, на водяных мельницах. С древних времен применялись зубчатые колеса из медных сплавов, а в последующем чугунные и стальные.
Эксперимент
Задача 1
Постройте понижающую и повышающую передачу с соотношением 1:5 и 3:1
Задача 2
Соберите зубчатую передачу с двух сторон от балки. Попробуйте изменить механизм с помощью других шестеренок
Задача 3
Постройте модель захвата. Поместите червяк между шестеренками.
Задача 4
Соберите модель вертолета, используя зубчатые передачи в разных плоскостях.
ПРИМЕНЕНИЕ В РОБОТОТЕХНИКЕ
Необходимо повысить проходимость робота. Установить механизм зубчатой передачи, передающий крутящий момент на несколько колес.
Робот имеет поворотную платформу с руками. Это позволяет проводить захват объектов без разворота корпуса. Поворот корпуса осуществляется за счет поворотного стола и зубчатого колеса.
1/14