العتاد الضرورية: تحليل أدوارها الرئيسية في أنظمة النقل

التروس ضرورية في أنظمة النقل. في السيارات، هي المفتاح في صندوق التروس. تستخدم التروس يدوية في صندوق التروس. توفر مجموعات مختلفة من التروس تعديلات السرعة والعزم لظروف القيادة المختلفة مثل التسارع، الجريان المستمر، أو الصعود. تقلل التروس الحلزونية الضوضاء والاهتزاز لتحقيق راحة قيادة أفضل.

واحد، أنواع ووظائف التروس

1.0. أنواع التروس
هناك أنواع عديدة من العجلات. الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيفها تعتمد على محور العجلة. بشكل عام، يتم تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: محاور متوازية، محاور متقاطعة، ومحاور متعامدة. تشمل العجلات ذات المحاور المتوازية العجلات المستقيمة، العجلات الحلزونية، العجلات الداخلية، السلاسل، والسلاسل الحلزونية، إلخ. تشمل العجلات ذات المحاور المتقاطعة العجلات المخروطية المستقيمة، العجلات المخروطية الحلزونية، والعجلات المخروطية الصفر درجة، إلخ. تشمل العجلات ذات المحاور المتعامدة العجلات الحلزونية المتعامدة، اليراع والحلزون، والعجلات الهيبود، إلخ.

(تصنيف وأنواع العجلات).

الكفاءات المدرجة في هذه الجدول هي كفاءات النقل ولا تشمل الخسائر الناتجة عن الدبوب،揽تحريك التشحيم، وما إلى ذلك. تداخل أزواج العجلات على المحاور المتوازية والمحاور المتقاطعة هو بشكل أساسي لفّ، والانزلاق النسبي صغير جدًا، لذلك تكون الكفاءة عالية. أما بالنسبة للعجلات الحلزونية المتقاطعة ودودة العجلة ودودة أخرى من أزواج العجلات المتقاطعة، بما أن الدوران يُولَّد عبر الانزلاق النسبي لتحقيق نقل الطاقة، يكون تأثير الاحتكاك كبيرًا، وتتناقص كفاءة النقل مقارنة بالعجلات الأخرى. كفاءة العجلة هي كفاءة نقل العجلة تحت ظروف التركيب العادية. إذا كان هناك تركيب غير صحيح، خاصة عندما يكون مسافة تركيب عجلة المخروط غير صحيحة وهناك خطأ في نقطة تقاطع المخروط، ستنخفض كفاءتها بشكل ملحوظ.

2.0 دور العجلات عجلات

يجب استخدام العجلات بشكل زوجي لتحقيق الفعالية

2.1 نقل قوة الحركة الميكانيكية: هناك العديد من العجلات في العديد من السيارات. يمكن لهذه العجلات مساعدة تشغيل السيارات أو آلات مختلفة أخرى. على سبيل المثال، مثل جهاز تبديل السرعة في السيارات وصناديق التخفيض الصناعية، وما إلى ذلك. بفضل دور العجلات، يمكن لهذه الأجهزة العمل بشكل طبيعي.

2.2 تغيير اتجاه الحركة:
الشكل التالي يوضح قانون تغيير اتجاه الحركة بواسطة مجموعات عجلات مختلفة.

2.3 تغيير سرعة الحركة: تركيب مزيج من العجلات الكبيرة والصغيرة على الآلة يمكن أن يجعل الآلة تسريع أو تبطيء بسرعة، مثل صناديق التخفيض وأجهزة التسارع.

2.4 تغيير العزم أو الالتواء: سيغير مزيج العجلات الكبيرة والصغيرة العزم الناتج عن العجلات؛ (هناك شرح تفصيلي في النقطة الثالثة أدناه.)

ثانيًا، نسب النقل واتجاهات الدوران للمجموعات العجلية
نسبة النقل هي نسبة سرعات الدوران لجزأين متحركين في آلية، وتُعرف أيضًا بنسبة السرعة. نسبة نقل العنصر (a) والعنصر (b) هي i = ωa/ωb = na/nb، حيث أن ωa وωb هما سرعتا الدوران للعناصر a وb على التوالي (راديان في الثانية)؛ na وnb هما عدد الدورات للعناصر a وb على التوالي (دوران في الدقيقة).

1.آلية تروس المرحلة الواحدة: سلسلة التروس التي تتشكل بعد اندماج زوج من التروس تُسمى آلية تروس المرحلة الواحدة.

لنفترض أن عدد أسنان الترس المحرك في آلية تروس المرحلة الواحدة هو z1، وعدد الدورات هو n1، وعدد أسنان الترس المُحرك إليه هو z2، وعدد الدورات هو n2. معادلة حساب نسبة النقل تكون كالتالي:
نسبة النقل = z2/z1 = n1/n2
وفقًا لقيمة نسبة النقل، يمكن تقسيم آلية تروس المرحلة الواحدة إلى ثلاث فئات:
نسبة الانتقال < 1، آلية تروس زيادة السرعة، n1 < n2
نسبة الانتقال = 1، آلية تروس سرعة ثابتة، n1 = n2
نسبة الانتقال > 1، آلية تروس خفض السرعة، n1 > n2
2.0 آلية التروس ذات المرحلتين: تتكون آلية التروس ذات المرحلتين من مجموعتين من آليات التروس ذات المرحلة الواحدة.
يوضح الشكل التالي بنية آلية التروس ذات المرحلتين.

نسبة الانتقال = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

ما يلي هو مثال لحساب نسبة الانتقال لآلية التروس ذات المرحلتين.

三、 العلاقة بين العزم، والقوة، وسرعة الدوران
لننظر أولاً في بعض الصيغ ونفهمها خطوة بخطوة.
أ. في الفيزياء، لحظة القوة = القوة × ذراع الرافعة (الخط المستقيم). صيغة حساب لحظة القوة هي M = L×F. وحدة قياس لحظة القوة هي نيوتن - متر، ويُطلق عليها اختصارًا N - m، مع الرمز N*m.

ذراع الرافعة OA × القوة Fa = ذراع الرافعة OB × القوة Fb.

ب. في الحالة الدورانية، العزم (لحظة قوة خاصة) = F (القوة) × r (نصف قطر الدوران)، أي أن العزم هو حاصل ضرب القوة المماسية ونصف قطر الدائرة من القوة إلى نقطة التأثير. صيغة حساب العزم هي: M = F * r.

ج. العلاقة بين العزم والسرعة الدورانية: T = 9550P / n، P = T * n / 9550؛ حيث P هي الطاقة بوحدة الكيلوواط (kW)؛ T هو العزم بوحدة نيوتن-متر (N·m)؛ n هي السرعة الدورانية بوحدة الدورات في الدقيقة (r/min). الرقم 9550 هو ثابت.
د. العلاقة بين الطاقة والعزم والسرعة الدورانية: الطاقة (بالكيلوواط) P = العزم (N·m) T × السرعة الدورانية (DPM) n / 9550، أي أن P = T * n / 9550، ويمكن فهم ذلك من خلال الشكل التالي.

كما يمكن رؤيته من مخطط دوران التروس، يبقى العزم ثابتًا (مع تجاهل خسائر النقل)، ولكن سرعة الدوران تنخفض. وفقًا لـ العزم = عزم الدوران × السرعة الزاوية (*ثابت)، فإن عدد مرات انخفاض سرعة الدوران عند نهاية العجلة هو نفسه عدد مرات زيادة عزم الدوران عند نهاية العجلة - وهذا ما يسمى "عزم الدوران للعجلة".
على سبيل المثال. العلاقة بين القوة والعزم والسرعة الزاوية: القوة P = العزم T × السرعة الزاوية ω.
لأن القوة P = العمل W ÷ الزمن t، والعمل W = القوة F × المسافة s، إذن P = F×s/t = F×السرعة الخطية v. هنا v هي السرعة الخطية. في المحرك، السرعة الخطية v للمحور الكام = السرعة الزاوية ω للمحور الكام × نصف قطر المحور الكام r.
بالتعويض في الصيغة أعلاه، نحصل على: القوة P = القوة F × نصف القطر r × السرعة الزاوية ω. وقوة F × نصف القطر r = العزم. لذلك يمكن الاستنتاج أن القوة P = العزم × السرعة الزاوية ω. وبالتالي يمكن حساب قوة المحرك من العزم والسرعة الدورانية.

أمثلة صورية.

العلاقات المكملة: التالية هي لحركة دائرية منتظمة.

1. السرعة الخطية V = s/t = 2πR/T.

2. السرعة الزاوية ω = Φ/t = 2π/T = 2πf.

3. العلاقة بين السرعة الخطية والسرعة الزاوية: السرعة الخطية = السرعة الزاوية × نصف القطر، V = ωR.

4. العلاقة بين السرعة الزاوية والسرعة الدورانية ω = 2πn (هنا تعني التردد والسرعة الدورانية الشيء نفسه).

5. الفترة والتردد T = 1/f.
الكميات الفيزيائية الرئيسية والوحدات: طول القوس (S): متر (m); الزاوية (Φ): راديان (rad); التردد (f): هيرتز (Hz); الفترة (T): ثانية (s); السرعة الدورانية (n): دوران/ثانية; نصف القطر (R): متر (m); السرعة الخطية (V): م/ث; السرعة الزاوية (ω): راد/ث.