Co to jest reduktor biegów?

Reduktor biegów to mechanizm, za pomocą którego energia wyjściowa szybkoobrotowego silnika lub silnika jest przekierowywana w celu obracania innego elementu mechanicznego przy niższej prędkości obrotowej i wyższym momencie obrotowym. Reduktory biegów to urządzenia, które mogą przybierać różne formy. Są one również określane jako skrzynie biegów lub dźwignie zmiany biegów i są prostymi skrzyniami biegów. Reduktory biegów zapewniają również bezpieczeństwo mechaniczne, zmniejszając prędkość obracającego się sprzętu. W najprostszej postaci redukcja przełożenia odbywa się w ustalonych przełożeniach, które są związane z charakterystyczną wartością składowych przekładni wejściowej i wyjściowej.

Samochód przedstawia typowy przykład redukcji biegów. Silniki spalinowe muszą pracować przy wysokich prędkościach, aby utrzymać płynne wytwarzanie energii. Gdy pojazd jest zatrzymany, zwalnia lub jedzie powoli, prędkość silnika, jeśli jest bezpośrednio przyłożona do kół, może spowodować poślizg kół lub przyspieszenie samochodu, a nawet utratę kontroli nad kierownicą. Dzięki zastosowaniu reduktora można wykorzystać energię do pokonania bezwładności zatrzymanego pojazdu, zmniejszenia pędu zwalniającego pojazdu lub umożliwienia holowania cięższych ładunków, ale z mniejszą prędkością.

Reduktor biegów realizuje transformację energii poprzez zmianę stosunku obrotu dwóch ruchomych części. W zegarku koła zębate o różnych rozmiarach bezpośrednio stykają się ze sobą w stałych przełożeniach, aby zmienić prędkość ruchu między centralnym obracającym się wałem a różnymi wskazówkami zegara. W rowerze dźwignia popycha łańcuch między zębatkami o różnych rozmiarach. W wciągarce lub wciągarce pas przełącza się między kołami pasowymi o różnych średnicach, aby kontrolować prędkość, z jaką ładunek jest podnoszony, gdy nabiera rozpędu. Przełożenia przekładni są obliczane na podstawie przełożeń liczby zębów na każdym biegu, średnicy kół zębatych lub średnicy kół pasowych.

Bardziej zaawansowany reduktor biegów można uzyskać, pozwalając na zmianę jednego lub obu wymiarów mechanicznych bez faktycznej zmiany biegów. Zamiast cylindra jako koła pasowego, jeśli używany jest kształt stożkowy, pasek może poruszać się w górę lub w dół stożka, zmieniając średnicę, a tym samym przełożenie w sposób ciągły podczas ruchu. Ten rodzaj sterowania biegami nazywa się bezstopniową skrzynią biegów (CVT). Mniejsze, tańsze pojazdy, takie jak gokarty, lub pojazdy wymagające jedynie niewielkiego zakresu prędkości, takie jak ciągniki rolnicze, mogą skorzystać z prostoty przekładni CVT.

W przekładni bezstopniowej (IVT) przekładnia CVT jest połączona z przekładnią planetarną. Ten system, znany również jako system przekładni planetarnej, zawiera centralny bieg, zwany słońcem, który zazębia się z dwoma lub więcej kołami zębatymi, które obracają się wokół niego, zwanymi planetami. Z kolei koła planetarne zazębiają się z skierowanymi do wewnątrz zębami dużego pierścienia zębatego zwanego pierścieniem.

Albo słońce, albo pierścień jest utrzymywany nieruchomo. Wały wejściowe i wyjściowe mogą być w dowolnej z trzech pozycji. Temperówka to skośny reduktor planetarny. W ciężkim sprzęcie budowlanym stosuje się przekładnie planetarne, aby zapewnić wysoki moment obrotowy niezbędny do poruszania tymi maszynami.