1,0×
389 просмотров · 2 месяца назад
00:00/14:06
Описание
Эволюция механики на пальцах. Что изменилось со средних веков. Дифференциал авто и планетарная передача
2 месяца назад • 389 просмотров10 поставили "Нравится"
Механика существует с древнейших времен. Сегодня разберем историю развития механизмов на примере шестерней. Самый простой вариант сделать шестеренку это напилить оцилиндрованное бревно на диски. Вставить с равным шагом небольшие деревянные цилиндры по краям диска. Такая конструкция совершенно не прихотлива, ее легко ремонтировать, что вполне по силам средневековым мастерам.Но у такой зубчатой передачи есть один существенный недостаток - сильный люфт между зубьями, что приводит к низкой точности быстрому выходу из строя. Но в древности не было высокооборотных моторов и точность сопряжения деталей современного уровня не требовалась, поэтому такой конструкции им хватало.
Позже придумали классическую передачу с обычными шестеренками. Чтобы их изготовить уже нужны расчеты и высокая точность оборудования, поэтому до появления станков такие шестерни не производили. В наше время они используются повсеместно и с появлением 3d принтеров это стало доступно даже для производства в домашних условиях, чем и пользуются самодельщики со всего света.
Но даже у таких точных шестеренок есть свои недостатки. Они могут легко слетать по вертикали , поэтому приходится придумывать какие-то ограничители, что бы конструкция не развалилась. Что бы решить эту проблему была придумана шевронная шестерня, у которой зубья находятся по углом и по этому никакого смещения и соскакивания не происходит. Единственный минус их значительно сложнее изготавливать и требуется более точный расчет.
Следующим шагом стали еще более сложные формы зубьев, когда они имеют загнутую форму и разное расстояние между концами зубьев. Такие редукторы всегда чертят вместе с ответной частью, потому что малейшая неточность и работать такая конструкция не будет. Именно подобные редукторы используются в болгарке.
Но больше всего мне понравились планетарные редукторы, которые позволяют получить огромный КПД и передаточное число в маленьких габаритах и весе. Планетарный редуктор состоит из четырех основных деталей: солнечная шестерня, сателлит (спутник), водило и эпицикл (внешний круг). Обычно используется более одного сателлита, так повышается надежность и мощность редуктора, чем больше сателлитов, тем большие нагрузки может выдерживать редуктор.
Именно на этом принципе работает дифференциал автомобиля, когда вращательный момент с карданного вала распределяется между колесами не равномерно. При поворотах колеса совершают разное кол-во оборотов и для большей управляемости придумали хитрое распределение нагрузки между ними. По сути колеса теперь могут работать независимо друг от друга. Даже если одно будет заблокировано или буде подвешено в воздухе, то второе может передать все усилие с мотора на дорогу, что повышает проходимость автомобиля.
Планетарная передача используется во многих механизмах, особенно там где требуется компактность и малая мфасса. Особенно часто встречается в автомобилестроении, коробках передач, машино-тракторной технике. Такие редукторы встраиваются в ведущее колесо гусеничных движителей. Поворотный механизм экскаватора так же работает на принципе планетарного редуктора, только мотор там устанавливается на сателлит.