smitte

Koblingsudstyr som et vidvinkelhængsel

Et gear (eller transducerelement ) er et maskinelement , hvor bevægelsesmængderne kan ændres. Nogle gange spiller ændringen i en kraft eller et drejningsmoment den afgørende rolle. Den bevægelse, der skal ændres, er ofte en roterende bevægelse (se tilstødende billede, til venstre), nogle gange også en frem og tilbage -bevægelse (se tilstødende billede, til højre). En transmission har generelt et drev, hvortil bevægelsesvariablen fra en drivmotor "fødes" (f.eks. Fra en motor ), samt en udgang, hvortil en arbejdsmaskine er forbundet.

Den manuelle gearkasse, der kendes fra bilen eller et tog i et ur, er hovedsageligt geardrev, som kun er en af ​​flere typer gearkasser.

Definitioner af udtryk

Gearkasser er for det meste mekaniske anordninger ( simple maskiner ), men kan også være baseret på hydrauliske , sjældnere på pneumatiske eller elektromagnetiske principper. De består af mindst tre links, et bevægeligt input og et outputlink og maskinrammen .

De sender og transformerer:

Den VDI retningslinje VDI 2127 hedder:

"Gear bruges til at overføre og transformere bevægelser, energi og / eller kræfter."

Gearstyper

Gearkasser med kun faste komponenter (dvs. faste stoffer ) kaldes mekaniske gearkasser . Hvis væsker er involveret, er det en hydrodynamisk transmission (væsketransmission, arbejder med opdriftskræfter på bladene i strømningen) eller en hydrostatisk transmission (arbejder med trykstyrker på stemplet). Kombinationen af ​​(elektronisk styrede) elektriske generatorer og motorer kaldes undertiden elektrisk eller elektronisk gear, Leonard -drevet er historisk .

Det ældste gearsystem stammer fra Franz Reuleaux fra 1800 -tallet . Han klassificerede de mekaniske gear som følger:

Gearkasse med ensartet transmission (til roterende bevægelse)

Den mest almindelige opgave for et ensartet trin-up gear er at tilpasse en given indgangshastighed til en påkrævet udgangshastighed. Eksempel: 6000 / min. Af en bilmotor ved gearindgang til 1000 / min. Ved gearkasseudgang (for at opnå forskellige forhold har bilgear flere gear).

Følgende udtryk bruges ofte i forbindelse med gear med ensartet transmission af roterende bevægelser:

  • Den Forholdet er forholdet mellem input og output hastighed. Et transmissionsforhold større end et kaldes undertiden reduktion (ikke et standardiseret udtryk i DIN).
  • Transmissionsforholdet er fast eller kun trinvist: manuel gearkasse med flere gear med konstant rotationsforhold.
  • Transmissionsforholdet er kontinuerligt variabelt: kontinuerligt variabel transmission .
  • Forholdet mellem maksimum til minimum transmissionsforholdet er indstillingsområde af gearkassen.

Transmissionen er typisk mellem en drivende motor ( motor ) og et drevet arbejdsmaskine (eller en maskindel). Det er fast eller aftageligt forbundet til dem begge via en kobling .

Gearkasser er opdelt efter forskellige kriterier:

Efter type

I henhold til typen af ​​kraftoverførsel

Mekanisk transmission

Overførsel af bevægelser, kræfter og moment gennem stive komponenter, f.eks. B. tandhjul, kæder, bælter eller stænger

Positivt låseudstyr
2-trins geartransmission: tandhjul (højre, drev) og snekkegear (venstre, output)
  1. Gear transmission
  2. Fortandede remtræk (På grund af deres form, er disse drev også er overdraget til remtræk.)
  3. Kædetransmission (se også drivkæde og kædetyper )
  4. Lamel transmission kæde mellem kegelradähnlichen hjul (Disse transmissioner med kontinuerligt variabel ændring af transmissionen er også er overdraget til formen på grund af de remtransmissioner.)
Ikke-positiv transmission
  1. Remtræk
  2. Konisk ringgearkasse : Indgangs- og udgangsakslerne er vist i form af kegler, som muliggør (næsten) enhver oversættelse via en trinløs justerbar ring.
  3. Rolling element gear (også: friction gear)
  4. Rullering drev

Hydraulisk transmission

For hydrauliske gear (se væsketransmission ) er input- og output -siderne ikke forbundet med hinanden med faste komponenter (hjul, remme osv.). Drivakslen sætter en væske inde i bevægelse, der driver udgangsakslen. Der skelnes mellem hydrostatiske (med ekstern trykdannelse) og hydrodynamisk (integreret trykgenerering) gear.

Elektrisk gear

Kredsløbsdiagram over Leonard -drevet

En elektrisk styret kombination af en generator og en elektrisk motor omtales ofte som en elektrisk transmission. Definitionen af ​​gearkassen som et kompakt maskinelement gælder ikke længere for sådanne kombinationer. Et ældre eksempel er Leonardsatz , en nyere magnetisk-elektrisk automatisk gearkasse .

I moderne kombinationer med elektronisk styrede hybriddrev er der udover generatorer og elmotorer også involveret dieselmotorer , gasturbiner og benzinmotorer .

Ifølge designet

Åbent design

Åbent design betyder, at elementerne i gearkassen er frit tilgængelige. De er dog ofte forklædt af sikkerhedsmæssige årsager. Eksempler: Remdrev (tidligere også kaldet transmission )

Lukket design

Cutaway model af en bil transmission

I gearkasser med et lukket hus kommer der ikke sand eller støv ind i mekanismerne, hvilket er vigtigt for lavt slid. Det smøring sker via fedt eller et lukket oliekredsløbet. Ved simple gearkasser er det ofte tilstrækkeligt til smøring, hvis det ene tandhjul er delvist nedsænket i et oliebad, og den olie, der sprøjter på under drift, også smører de andre tandhjul. Huset bruges også til støjbeskyttelse og sikkerhed. Eksempler: automobiltransmissioner , differentialgear

Ujævnt gear

Overførselsfunktionen bruges til at tage hensyn til oversættelsens positionsafhængighed af den respektive position på drevet. Dette registrerer positionen for udgangen i forhold til drevets position.

Cam gear

Kamgear med rillefører
Kamhjul med cylinderkam

Som knastgearmekanismer refereres til, hvor der bankes i form af en bevægelig kurve af en scanner og (rotations- eller translationel) til andre transmissionselementer. Scanningen er normalt ensidig, det vil sige, at scanneren kører på den kurve, den presses mod, men hvis løftekræfterne er for store, kan den også løfte kurven af. For at undgå dette er der udviklet forskellige løsninger til tvungen vejledning af scanneren.

Kamlegemer kan overføre deres kurve til scanneren ved rotation eller forskydning i længderetningen. Ofte bruges knastlegemer, der kun er designet som et segment af en cirkel og derfor svinger frem og tilbage med det formål at scanne, svarende til frem og tilbage -bevægelse af flade knastlegemer.

Kamhjul bruges meget ofte i automatisering til at betjene kontakter eller til at udføre komplekse bevægelsessekvenser. Den mest almindelige anvendelse er i forbrændingsmotorer, hvor kamhjul ( knastaksler ) styrer åbning og lukning af ventiler. Derfra kendes også problemet med at scanneren løfter af (ventilflutter).

Syntesen af ​​kamhjul går normalt hånd i hånd med syntesen af ​​koblingsgear, som normalt sender og transformerer de scannede bevægelser. Der er særlige bølgeformer til optimering af scanningsadfærden. er:

  • optimal hastighed
  • acceleration optimal
  • effekt optimal
  • støjreducerende

Til dette formål anvendes passende hellende sinusoider generelt .

Forbindelse

Forbindelse

Koblingsgear er tandhjul, der konverterer roterende bevægelser til lige eller oscillerende bevægelser og omvendt. De er kendetegnet ved kobling af mindst to af de bevægelige elementer med en kobling .

Koblingsgear er ujævnt gearede gear.

Koblingen er normalt en maskindel i form af en drivstang , en forbindelsesstang , en koblingsstang eller en glideblok .

Krankdrevet hører også til gruppen af ​​koblingsgear . Det konverterer en roterende (drejende) bevægelse til en translatorisk (lige linje) bevægelse eller omvendt. Det bruges f.eks. I dampmaskiner eller i stempelmotorer . (se også krumtapaksel )

Indekseringsudstyr

Stepperdrev konverterer en kontinuerlig roterende bevægelse til en intermitterende roterende bevægelse. Der er en pause mellem de enkelte trin, indtil det næste trin begynder. Indeksdrev kan implementeres med næsten enhver form for gearkasse.

Trappetrin bruges til at konvertere kontinuerlige bevægelser til uregelmæssige bevægelser med en øjeblikkelig eller tidsmæssig hvile samt med et pilgrimstrin (kort baglæns bevægelse). Step gear kan implementeres, bl.a. ved hjælp af tandhjulsdrev (f.eks stjerne geardrev ), gear kobling drev eller kobling drev , men også cam drev og særlige gear designs.

Den mest kendte type stepperdrev er det maltesiske krydsgear, hvor det afgørende gear (afhængigt af formen) kan have form af et maltesisk kryds . De blev f.eks. Brugt i filmprojektorer og kameraer til at flytte filmen trin for trin, men er ikke særlig almindelige ud over det.

Udtryk "sand i gearene"

"Bedre uden sand"

På grund af et gears funktion er der det almene udtrykssand i gearet, når noget fungerer langsomt eller kun fungerer. Sand i gearkassen forårsager øget slid og kan også blokere eller ødelægge en gearkasse. Sætningen kan have sin oprindelse i racerløb såvel som i andre konkurrencer, f.eks. Dem, der laves i udbud. Det siges, at der ud over andre sabotageforanstaltninger faktisk indføres sand i gearkasser og motorer for at skabe ulemper for konkurrenter. Desuden var og er ikke alle gearkasser tæt indkapslet, hvilket betyder, at sand og snavs kan komme ind i gearkassen, som det er tilfældet med cykler, landbrugsmaskiner eller en betonblander .

Se også

litteratur

  • Johannes Loomann: geartransmission . Grundlæggende, konstruktioner, anvendelser i køretøjer (= konstruktionsbøger , bind 26). 3., revideret og udvidet udgave, Springer, Berlin et al. 1996, ISBN 3-540-60336-0 .
  • Kurt Luck, Karl-Heinz Modler: Transmissionsteknologi. Analyse, syntese, optimering . 2. udgave, Springer, Berlin et al. 1995, ISBN 3-540-57001-2 .
  • Thomas Nagel: tandremssamling. Egenskaber, standardisering, beregning, design . Hanser, München et al.2008 , ISBN 978-3-446-41380-1 .

Weblinks

Commons : Gear  - Samling af billeder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Gears  - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. ^ Siegfried Hildebrand : Feinmechanische Bauelemente . Hanser, München 1968, s. 484 f.
  2. ↑ Bilister og mange bilteknikere bruger udtrykket "gearkasse" (uden yderligere specifikation) som regel for det gear, der kan skiftes . Andre transmissionsmekanismer, f.eks. B. vinduesviskeren (en håndsvingarm ), er normalt specificeret eksplicit (" vinduesviskerens gear").
  3. ^ Franz Reuleaux : Teoretisk kinematik. Grundlæggende om en teori om maskinteknik (= lærebog i kinematik. Bind 1). Vieweg, Braunschweig, 1875, digitaliseret .
  4. ↑ Waldemar Steinhilper, Bernd Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaues 2. Grundlæggende om maskinelementer til drivopgaver, Springer-Verlag, 5. udgave, 2006