Бүх төрлийн механик төхөөрөмж байгаа. Тэдний зарим нь бага наснаасаа бидэнд танил байдаг. Эдгээр нь жишээлбэл, цаг, унадаг дугуй, ээрэх хэрэгсэл юм. Бид нас ахих тусам бусдын талаар суралцдаг. Эдгээр нь автомашины мотор, краны эргүүлэг болон бусад зүйл юм. Хөдөлгөөнт механизм бүр дугуйг эргүүлж, машиныг ажиллуулахын тулд ямар нэгэн төрлийн системийг ашигладаг. Хамгийн сонирхолтой бөгөөд алдартай нь гаригийн механизм юм. Үүний мөн чанар нь машиныг дугуй эсвэл араагаар удирдаж, бие биентэйгээ онцгой байдлаар харьцдагт оршдог. Үүнийг нарийвчлан харцгаая.
Ерөнхий мэдээлэл
Гариг араа болон гаригийн механизмыг манай нарны аймагтай зүйрлэж нэрлэсэн бөгөөд үүнийг нөхцөлт байдлаар дараах байдлаар илэрхийлж болно: төвд "нар" (механизмын төв дугуй) байдаг. "Гаригууд" (жижиг дугуй эсвэл хиймэл дагуул) түүнийг тойрон хөдөлдөг. Гаригийн арааны эдгээр бүх хэсгүүд нь гаднах шүдтэй байдаг. Нөхцөлт нарны систем нь диаметрээрээ хил хязгаартай байдаг. Үүрэгүүнийг гаригийн механизмд том дугуй эсвэл эпициклээр гүйцэтгэдэг. Энэ нь бас шүдтэй, зөвхөн дотоод шүдтэй. Энэхүү дизайны ихэнх ажлыг хөшүүргийн механизм болох тээвэрлэгч гүйцэтгэдэг. Хөдөлгөөнийг янз бүрийн аргаар хийж болно: нар эсвэл эпицикл эргэдэг, гэхдээ үргэлж хиймэл дагуулуудтай хамт эргэдэг.
Гаригийн механизмыг ажиллуулах явцад хоёр нар, хиймэл дагуул, тээвэрлэгч гэх мэт өөр загвар ашиглаж болох боловч эпициклгүй. Өөр нэг сонголт бол хоёр эпицикл, гэхдээ наргүй. Тээвэрлэгч болон хиймэл дагуулууд үргэлж байх ёстой. Дугуйн тоо болон тэдгээрийн эргэлтийн тэнхлэгүүдийн орон зай дахь байршлаас хамааран загвар нь энгийн эсвэл төвөгтэй, хавтгай эсвэл орон зайн хэлбэртэй байж болно.
Иймэрхүү систем хэрхэн ажилладагийг бүрэн ойлгохын тулд нарийн ширийн зүйлийг ойлгох хэрэгтэй.
Элементүүдийн байршил
Гариг арааны хамгийн энгийн хэлбэрт янз бүрийн эрх чөлөө бүхий гурван багц араа багтдаг. Дээрх хиймэл дагуулууд тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж, нарны эргэн тойронд нэгэн зэрэг эргэлддэг бөгөөд энэ нь байрандаа үлддэг. Эпицикл нь гаригийн механизмыг гаднаас нь холбож, шүдний (түүний болон хиймэл дагуулын) ээлжлэн эргэлддэг. Энэ загвар нь нэг хавтгайд эргүүлэх хүчийг (өнцгийн хурд) өөрчлөх чадвартай.
Гариг гарагийн энгийн механизмд нар болон хиймэл дагуулууд эргэлдэж, харин газар хөдлөлтийн голомт нь тогтмол хэвээр үлддэг. Ямар ч тохиолдолд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өнцгийн хурд нь эмх замбараагүй биш, харин бие биенээсээ шугаман хамааралтай байдаг. Хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл эргэлдэхэд энэ нь өгдөгбага хурдны өндөр эргэлтийн гаралт.
Өөрөөр хэлбэл, гаригийн арааны мөн чанар нь ийм загвар нь эргүүлэх хүч, өнцгийн хурдыг өөрчлөх, өргөжүүлэх, нэмэх чадвартай байдаг. Энэ тохиолдолд эргэлтийн хөдөлгөөн нь нэг геометрийн тэнхлэгт явагдана. Төрөл бүрийн тээврийн хэрэгсэл, механизмын шаардлагатай дамжуулах элементийг суурилуулсан.
Бүтцийн материал ба схемийн онцлог
Гэхдээ тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг нь үргэлж шаардлагатай байдаггүй. Дифференциал системд элемент бүр эргэдэг. Ийм гаригийн араа нь нэг гаралттай (хяндаг) хоёр оролттой. Жишээлбэл, машины тэнхлэгийг удирддаг дифференциал нь ижил төстэй араа юм.
Ийм системүүд нь зэрэгцээ босоо амны бүтэцтэй ижил зарчмаар ажилладаг. Энгийн гаригийн араа хүртэл хоёр оролттой байдаг ч тогтмол цагираг араа нь тэг өнцгийн хурдтай тогтмол оролт юм.
Төхөөрөмжүүдийн дэлгэрэнгүй тайлбар
Холимог гаригийн бүтэц нь өөр өөр дугуйтай, мөн өөр өөр араатай байж болно. Ийм нарийн ширийн зүйлс байгаа нь механизмын боломжийг ихээхэн өргөжүүлдэг. Нийлмэл гаригийн бүтцийг угсарч болох бөгөөд ингэснээр зөөгч тавцангийн босоо ам нь өндөр хурдтай хөдөлдөг. Үүний үр дүнд төхөөрөмжийг сайжруулах явцад багасгах хэрэгсэл, нарны араа болон бусад асуудлуудтай холбоотой зарим асуудлыг арилгах боломжтой.
Тиймээс харахадМэдээллийн дагуу гаригийн механизм нь төв ба хөдөлгөөнт холбоосуудын хооронд эргэлтийг шилжүүлэх зарчмаар ажилладаг. Үүний зэрэгцээ нарийн төвөгтэй системүүд энгийн системээс илүү эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.
Тохиргооны сонголт
Гаригийн механизмд янз бүрийн тохируулгын дугуй (араа) ашиглах боломжтой. Шулуун шүдтэй, мушгиа, өт, шевронтой тохиромжтой стандарт. Оролцооны төрөл нь гаригийн механизмын үйл ажиллагааны ерөнхий зарчимд нөлөөлөхгүй. Хамгийн гол нь зөөгч ба төв дугуйны эргэлтийн тэнхлэгүүд давхцаж байгаа явдал юм. Гэхдээ хиймэл дагуулын тэнхлэгүүд нь бусад хавтгайд (хөндлөн, зэрэгцээ, огтлолцох) байрлаж болно. Загалмайн жишээ бол араа нь конус хэлбэртэй байдаг дугуй хоорондын дифференциал юм. Загалмайн жишээ бол өт араатай (Торсен) өөрөө түгжигдэх дифференциал юм.
Энгийн бөгөөд төвөгтэй төхөөрөмжүүд
Дээр дурьдсанчлан гаригийн механизмын схемд ямагт зөөгч болон хоёр төв дугуй багтдаг. Ямар ч тооны хиймэл дагуул байж болно. Энэ бол энгийн буюу энгийн төхөөрөмж гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж юм. Ийм механизмд загвар нь дараах байдалтай байж болно: "SVS", "SVE", "EVE", энд:
- S бол нар.
- B - оператор.
- Д бол газар хөдлөлтийн төв.
Иймэрхүү дугуй + хиймэл дагуул бүрийг гаригийн араа гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд бүх дугуй нь нэг хавтгайд эргэх ёстой. Энгийн механизмууд нь нэг ба хоёр эгнээтэй байдаг. Тэд янз бүрийн техникийн төхөөрөмж, машинд ховор хэрэглэгддэг. Жишээгаригийн дугуйн механизм болж чаддаг. Энэ зарчмын дагуу ханцуй нь ажилладаг бөгөөд үүний ачаар хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг. Түүний загварыг "SVE" схемийн дагуу бүтээсэн. Хиймэл дагуулууд 4 ширхэг биш. Энэ тохиолдолд нар арын дугуйны тэнхлэгт хатуу бэхлэгдсэн, газар хөдлөлтийн голомт нь хөдөлдөг. Энэ нь дугуйчин дөрөө дарж эргүүлэхээс өөр аргагүй болдог. Энэ тохиолдолд дамжуулах хурд, улмаар эргэлтийн хурд өөрчлөгдөж болно.
Илүү олон удаа та нарийн төвөгтэй араа гаригийн механизмыг олж болно. Тэдний схемүүд нь маш өөр байж болох бөгөөд энэ нь энэ эсвэл өөр загвар нь юунд зориулагдсанаас хамаарна. Дүрмээр бол нарийн төвөгтэй механизмууд нь гаригийн арааны ерөнхий дүрмийн дагуу бүтээгдсэн хэд хэдэн энгийн механизмаас бүрддэг. Ийм нарийн төвөгтэй систем нь хоёр, гурав, дөрвөн эгнээтэй байдаг. Онолын хувьд олон тооны эгнээ бүхий бүтцийг бий болгох боломжтой боловч практик дээр ийм зүйл тохиолддоггүй.
Төв болон орон зайн төхөөрөмжүүд
Зарим хүмүүс гаригийн энгийн араа хавтгай байх ёстой гэж боддог. Энэ нь зөвхөн хэсэгчлэн үнэн юм. Нарийн төвөгтэй төхөөрөмжүүд нь мөн хавтгай байж болно. Энэ нь гаригийн араа нь төхөөрөмжид хэчнээн ашиглагдаж байгаагаас үл хамааран нэг буюу зэрэгцээ хавтгайд байрладаг гэсэн үг юм. Орон зайн механизм нь хоёр ба түүнээс дээш хавтгайд гаригийн араатай байдаг. Энэ тохиолдолд дугуйнууд нь эхний хувилбараас бага байж болно. Хавтгай гаригийн механизм нь орон зайнхтай адилхан гэдгийг анхаарна уу. Ялгаа нь зөвхөн төхөөрөмжийн эзэлдэг хэсэгт, өөрөөр хэлбэл авсаархан байдалд байна.
Эрх чөлөөний зэрэг
Энэ бол цуглуулгын нэр юмэргэлтийн координатууд нь тухайн үед орон зай дахь системийн байрлалыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Үнэн хэрэгтээ гаригийн механизм бүр дор хаяж хоёр зэрэг эрх чөлөөтэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, ийм төхөөрөмжүүдийн аль ч холбоосын эргэлтийн өнцгийн хурд нь бусад араатай адил шугаман хамааралгүй байдаг. Энэ нь оролтын хурдтай адилгүй гаралтын өнцгийн хурдыг авах боломжийг танд олгоно. Үүнийг гаригийн механизм дахь дифференциал холболтод аль ч эгнээнд гурван элемент байдаг бөгөөд үлдсэн хэсэг нь эгнээний аль ч элементээр дамжуулан шугаман байдлаар холбогддогтой холбон тайлбарлаж болно. Онолын хувьд гурав ба түүнээс дээш эрх чөлөөний зэрэгтэй гаригийн системийг бий болгох боломжтой. Гэвч бодит байдал дээр тэдгээр нь ажиллах боломжгүй.
Гариг арааны харьцаа
Энэ бол эргэлтийн хөдөлгөөний хамгийн чухал шинж чанар юм. Энэ нь жолоодлогын босоо амны моменттой харьцуулахад хөдөлж буй босоо амны хүчний момент хэдэн удаа нэмэгдсэнийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Та дараах томъёог ашиглан арааны харьцааг тодорхойлж болно:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, энд:
- 1 - тэргүүлэх холбоос.
- 2 - боол холбоос.
- d1, d2 - эхний болон хоёр дахь холбоосын диаметр.
- Z1, Z2 - шүдний тоо.
- M1, M2 нь эргэлтийн момент.
- W1 W2 - өнцгийн хурд.
- n1 n2 - хурд.
Тиймээс жолоодлогын гол дээр арааны харьцаа нэгээс их байх үед хүчний момент нэмэгдэж, давтамж болон өнцгийн хурд буурдаг. Үүнийг дизайн хийхдээ үргэлж анхаарч үзэх хэрэгтэй, учир ньГаригийн механизм дахь арааны харьцаа нь дугуйнууд хэдэн шүдтэй, эгнээний аль элемент тэргүүлж байгаагаас хамаарна.
Хэрэглэх хүрээ
Өнөөгийн ертөнцөд олон төрлийн машинууд байдаг. Тэдний олонх нь гаригийн арааны тусламжтайгаар ажилладаг.
Тэдгээрийг автомашины дифференциал, гаригийн араа, нарийн төвөгтэй машин хэрэгслийн кинематик схемд, онгоцны агаарын хөдөлгүүрийн хурдны хайрцаг, унадаг дугуй, комбайн, трактор, танк болон бусад цэргийн техник хэрэгсэлд ашигладаг. Гаригийн арааны зарчмын дагуу цахилгаан үүсгүүрийн хөтчүүдэд олон хурдны хайрцгууд ажилладаг. Өөр нэг ийм системийг авч үзье.
Гариг эргүүлэх араа
Энэ загварыг зарим трактор, гинжит машин, танканд ашигладаг. Төхөөрөмжийн энгийн диаграммыг доорх зурагт үзүүлэв.
Гаригийн эргэлтийн механизмын ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: зөөгч (1-р байрлал) нь тоормосны хүрд (2) болон гинжинд байрлах жолооны хүрдтэй холбогдсон байна. Эпицикл (6) нь дамжуулалтын босоо аманд (5-р байрлал) холбогдсон. Нар (8) нь шүүрч авах диск (3) ба дүүжин тоормосны хүрдтэй (4) холбогдсон. Түгжих шүүрч авах үед туузан тоормосыг унтраасан үед хиймэл дагуулууд эргэхгүй. Шүдний тусламжтайгаар нар (8) ба эпицикл (6) нартай холбогдсон тул тэдгээр нь хөшүүрэг шиг болно. Тиймээс тэдгээрийг болон тээвэрлэгчийг нийтлэг тэнхлэгийн эргэн тойронд нэгэн зэрэг эргүүлэхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд өнцгийн хурд ижил байна.
Түгжигч шүүрч авах, тоормослох үеднарыг эргүүлэх нь зогсч, хиймэл дагуулууд тэнхлэгээ тойрон хөдөлж эхэлнэ. Ингэснээр тэд зөөгч дээр агшин үүсгэж, катерпилларын жолооны хүрдийг эргүүлдэг.
Өмсөх
Үйлчилгээний хугацаа ба чийгшлийн хувьд шугаман гаригийн системд ачааллын хуваарилалт үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд мэдэгдэхүйц байдаг.
Ачааллын хуваарилалт хязгаарлагдмал, гаригийн араа тэнхлэг дээрээ маш хурдан эргэлддэг тул дулааны болон мөчлөгийн ядаргаа нэмэгддэг. Түүнээс гадна гаригийн арааны өндөр хурд, арааны харьцаатай үед төвөөс зугтах хүч нь хөдөлгөөний хэмжээг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Түүнчлэн үйлдвэрлэлийн нарийвчлал буурч, хиймэл дагуулын тоо нэмэгдэхийн хэрээр тэнцвэргүй болох хандлага нэмэгддэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Эдгээр төхөөрөмж болон тэдгээрийн систем нь элэгдэж, элэгдэж болзошгүй. Зарим загвар нь бага зэргийн тэнцвэргүй байдалд ч мэдрэмтгий байх ба чанартай, үнэтэй угсралтын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаг. Нарны арааны тэнхлэгийг тойрсон гаригийн тээглүүрүүдийн яг байршил нь чухал байж болно.
Ачааллыг тэнцвэржүүлэхэд тусалдаг гаригийн бусад зохион байгуулалтад нар болон голомтыг аль болох удаан хөдөлгөх зорилгоор хөвөгч дэд угсралт эсвэл "зөөлөн" бэхэлгээг ашиглах зэрэг багтана.
Гаригуудын төхөөрөмжийн синтезийн үндэс
Машины эд ангиудыг зохион бүтээх, бүтээхэд энэ мэдлэг хэрэгтэй. "Гаригуудын механизмын синтез" гэсэн ойлголт нь шүдний тоог тооцоолох явдал юмнар, газар хөдлөлтийн төв, хиймэл дагуулууд. Энэ тохиолдолд хэд хэдэн нөхцлийг хангасан байх ёстой:
- Арааны харьцаа тогтоосон утгатай тэнцүү байх ёстой.
- Араа шүд нь зөв байх ёстой.
- Оролтын босоо ам болон гаралтын босоо амны тэгш байдлыг хангах шаардлагатай.
- Хөрш шаардлагатай (хиймэл дагуулууд бие биедээ саад болохгүй).
Мөн дизайн хийхдээ ирээдүйн бүтцийн хэмжээс, түүний жин, үр ашгийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
Хэрэв арааны харьцаа (n) өгөгдсөн бол наран дээрх (S) болон гаригийн араа (P) дээрх шүдний тоо нь тэгшитгэлийг хангасан байх ёстой:
n=S/P
Хэрэв бид голомт дахь шүдний тоог эрт (A) гэж үзвэл тээвэрлэгч түгжигдсэн үед тэгш байдлыг ажиглах хэрэгтэй:
n=-S/A
Хэрэв газар хөдлөлтийн голомтыг зассан бол дараах тэгш байдал үнэн болно:
n=1+ A/S
Гаригийн механизмыг ингэж тооцдог.
Давуу болон сул тал
Янз бүрийн төхөөрөмжүүдэд амжилттай хэрэглэгдэж байгаа хэд хэдэн төрлийн дамжуулалт байдаг. Тэдгээрийн дотроос гариг эрхэс нь дараах давуу талуудаараа ялгардаг:
- Дугуйны шүд тус бүрт (нар, голомт, хиймэл дагуулын аль алинд нь) ачаалал жигд хуваарилагддаг тул бага ачаалал өгдөг. Энэ нь бүтцийн ашиглалтын хугацаанд эерэг нөлөө үзүүлдэг.
- Ижил хүч чадалтай гаригийн араа нь бусад төрлийн дамжуулалттай харьцуулахад жижиг хэмжээс, жинтэй байдаг.
- Арааны харьцааг өндөр болгох чадвартайцөөн дугуй.
- Дуу чимээ багатай.
Гаригийн арааны сул тал:
- Үйлдвэрлэлд илүү нарийвчлал хэрэгтэй.
- Харьцангуй том араа харьцаатай бага үр ашиг.
