Comment calculer le rapport de transmission des engrenages métalliques petits?

Salut! En tant que fournisseur de petits engrenages métalliques, on me demande souvent comment calculer le rapport de transmission de ces petites merveilles. Cela peut sembler un peu compliqué au début, mais une fois que vous avez compris, c'est en fait assez simple. Dans ce blog, je décomposerai le processus étape par étape et partagerai quelques conseils utiles en cours de route.

Qu'est-ce que le rapport de transmission?

Avant de plonger dans le calcul, passons rapidement en revue ce que signifie réellement le rapport de transmission. En termes simples, le rapport de transmission est le rapport de la vitesse de rotation de l'engrenage d'entrée à la vitesse de rotation de l'équipement de sortie. Il vous indique dans quelle mesure la vitesse est modifiée à mesure que la puissance est transférée d'un équipement à un autre. Ce ratio est crucial pour déterminer les performances d'un système d'équipement, que ce soit dans un petit appareil mécanique ou une grande machine industrielle.

Types de petits engrenages métalliques

Il existe plusieurs types de petits engrenages métalliques, chacun avec ses propres caractéristiques et applications uniques. Certains des plus courants comprennent des engrenages, des engrenages hélicoïdaux, des engrenages coniques et des engrenages planétaires.

• Grenouet: Ce sont le type de vitesses le plus simple, avec des dents droites qui sont parallèles à l'axe de rotation. Ils sont faciles à fabriquer et sont couramment utilisés dans les applications à basse vitesse.
• Vitesses hélicoïdales: Les engrenages hélicoïdaux ont des dents qui sont coupées à un angle par rapport à l'axe de rotation. Cette conception permet un fonctionnement plus lisse et plus silencieux par rapport aux engrenages stimulants, ce qui les rend adaptés aux applications à grande vitesse.
• Engins coniques: Les engrenages coniques sont utilisés pour transmettre la puissance entre les arbres qui se croisent. Ils ont des formes coniques et peuvent changer la direction de la rotation de 90 degrés ou d'autres angles.
• Engrenages planétaires: Les engrenages planétaires sont constitués d'un engrenage solaire central, d'une planète multiple et d'un engrenage extérieur. Ils offrent une transmission de couple élevée et une conception compacte, ce qui les rend populaires dans de nombreux petits appareils mécaniques. Vous pouvez consulter notreÉquipement planétaire frittépour plus de détails.

Calcul du rapport de transmission des petits engrenages métalliques

La formule de base pour calculer le rapport de transmission de deux engrenages de maillage est:

[i = \ frac {n_ {in}} {n_ {out}} = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}}]

Lorsque (i) est le rapport de transmission, (n_ {in}) est la vitesse de rotation de l'engrenage d'entrée, (n_ {out}) est la vitesse de rotation de l'engrenage de sortie, (z_ {in}) est le nombre de dents sur le pignon d'entrée, et (z_ {out}) est le nombre de dents sur le matériel de sortie.

Prenons un exemple simple. Supposons que nous ayons un équipement d'entrée avec 20 dents et un équipement de sortie avec 40 dents. En utilisant la formule, le rapport de transmission (i = \ frac {40} {20} = 2). Cela signifie que pour chaque rotation de l'engrenage d'entrée, l'engrenage de sortie fera une demi-rotation. En d'autres termes, la vitesse est réduite d'un facteur 2, mais le couple est augmenté du même facteur.

Systèmes de vitesse multiples

Dans les applications réelles, les systèmes d'équipement se composent souvent de plus de deux engrenages. Pour calculer le rapport de transmission d'un système de vitesse multiple, vous devez considérer les rapports de chaque paire de vitesses de maillage.

Disons que nous avons un système à trois équipements avec des vitesses (a), (b) et (c). L'engrenage (A) est l'engrenage d'entrée, les maillages (B) avec du matériel (A) et les maillages de l'engrenage (C) avec de l'équipement (B) et est l'engrenage de sortie.

Le rapport de transmission entre l'engrenage (a) et le matériel (b) est (i_ {ab} = \ frac {z_ {b}} {z_ {a}}), et le rapport de transmission entre le matériel (b) et le matériel (c) est (i_ {bc} = \ frac {z_ {c}} {z_ {b}}).

Le rapport de transmission global du système (i = i_ {ab} \ Times i_ {bc} = \ frac {z_ {b}} {z_ {a}} \ time \ frac {z_ {c}} {z_ {b}} = \ frac {z_ {c}} {z_ {a})

Comme vous pouvez le voir, le nombre de dents sur l'équipement intermédiaire (B) annule. Ce principe peut être étendu aux systèmes avec plus de vitesses.

Systèmes de vitesse planétaire

Le calcul du rapport de transmission des systèmes de vitesse planétaire est un peu plus complexe. La formule générale pour un système de vitesse planétaire simple avec un engin solaire ((s)), des engrenages de planète ((p)) et un engrenage ((r)) est:

[i = 1+ \ frac {z_ {r}} {z_ {s}}]

Si la bague annulaire est fixe et que l'engrenage solaire est l'entrée, et que le support (qui contient les engrenages de la planète) est la sortie.

Facteurs affectant le calcul du rapport de transmission

Lors du calcul du rapport de transmission, il existe plusieurs facteurs que vous devez prendre en compte:

• Efficacité de l'équipement: Aucun système de vitesse n'est efficace à 100%. Il y a toujours des pertes dues à la friction, à l'usure et à d'autres facteurs. Ces pertes peuvent affecter le rapport de transmission réel et les performances du système.
• Contrecoup: Le contrecoup est le dégagement entre les dents des engrenages de maillage. Il peut entraîner un petit retard dans la transmission de la puissance et affecter la précision du rapport de transmission, en particulier dans les applications de précision élevée.
• Tenue: Au fil du temps, les engrenages peuvent s'use, ce qui peut changer le nombre de dents et la forme des dents. Cela peut entraîner un changement dans le rapport de transmission et les performances du système.

Conseils pour calculer le rapport de transmission

• Nombre de dents précis: Assurez-vous de compter avec précision le nombre de dents sur chaque équipement. Même une petite erreur dans le nombre de dents peut entraîner une erreur significative dans le calcul du rapport de transmission.
• Comprendre la configuration du système de vitesse: Sachez quel équipement est l'entrée, qui est la sortie et comment les engrenages sont maillés ensemble. Cela vous aidera à appliquer la formule correcte pour calculer le rapport de transmission.
• Considérez les exigences de la demande: Différentes applications ont des exigences différentes pour la vitesse, le couple et l'efficacité. Assurez-vous que le rapport de transmission calculé répond aux exigences de l'application spécifique.

Nos petits engrenages métalliques

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Conclusion

Le calcul du rapport de transmission des petits engrenages métalliques est une partie importante de la conception et de l'utilisation des systèmes d'engrenages. En comprenant les principes et les formules de base et en tenant compte des différents facteurs qui peuvent affecter le calcul, vous pouvez vous assurer que votre système d'équipement fonctionne comme prévu.

Si vous avez des questions sur nos petits engrenages métalliques ou si vous avez besoin d'une assistance supplémentaire pour le calcul du ratio de transmission, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes toujours heureux de vous aider à trouver les meilleures solutions pour vos besoins.

Références

• "Conception de génie mécanique" par Joseph E. Shigley et Charles R. Mischke
• "Fundamentals of Machine Elements" par Je Shigley, Cr Mischke et RG Budynas