Engineering
Коническая передача
Поверните валы на другой угол и смените передаточное отношение при той же нагрузке. Начальные конусы подстраиваются; при идеальном зацеплении мощности на входе и выходе остаются равными, а момент и скорость меняются ролями.
Что происходит
Два конических колеса на пересекающихся валах. Их начальные конусы имеют общую вершину, а углы конусов следуют из межосевого угла Σ и чисел зубьев: конусы катятся друг по другу без скольжения вдоль общей образующей. Меняйте Σ от 60° до 120° и выбирайте отношение. Отношение скоростей остаётся z₁/z₂ при любом угле: скорость падает, а момент растёт в отношении z₂/z₁, и при идеальном зацеплении мощность на входе равна мощности на выходе. Сила в зацеплении действует поперёк плоскости двух валов, посередине ширины венца; её воспринимает входной подшипник, и при реверсе она меняет направление.
Модель: жёсткие колёса и валы в неподвижных подшипниках; одна идеальная связь в средней точке линии контакта вдоль общей касательной; передаточное отношение и нагрузки на подшипники даёт решатель. Без трения, люфта и изгиба зубьев; мотор держит скорость в пределах своего момента, нагрузка — тормоз.
Что попробовать
Меняйте межосевой угол и передаточное отношение при той же нагрузке и сравните мощность на входе и на выходе.
Уравнения модуля
Уравнения tan δ₁ = sin Σ / (z₂/z₁ + cos Σ), δ₂ = Σ − δ₁ |ω₂/ω₁| = z₁/z₂ P₁ = T₁ω₁ = T₂ω₂ = P₂
