1. Класифікація багатоланкових передаточних механізмів

Зубчасті багатоланкові передаточні механізми, у яких знижується швидкість обертання вихідного вала в порівнянні із вхідним валом, називаються редукторами. Механізми, що підвищують швидкість, називаються мультиплікаторами.

Багатоланкові передаточні механізми по розташуванню ланок можуть бути плоскими й просторовими, не співвісними й співвісними. До їх складу можуть входити передачі різних типів: зубчасті, черв'ячні, фрикційні, хвильові, ланцюгові, ремінні, з рухливими й нерухомими осями, із твердими й гнучкими зв'язками, тощо.

З'єднання ступенів , що входять до складу багатоланкового передаточного механізму¹ , може бути послідовним, паралельним і змішаним. Найчастіше застосовується послідовне з'єднання, рідше – паралельне.

2. Передаточне відношення багатоланкової передачі

Передаточне відношення механізму являє собою відношення швидкості вхідного вала до швидкості вихідного вала, . Визначимо зв'язок між загальним передаточним відношенням і передаточними відношеннями ступенів на конкретному прикладі (рис. 2.1). Передаточні відношення виразимо через відношення кутових швидкостей валів:

; ; ; ; .

При послідовному з'єднанні ступенів швидкість кожного наступного вала залежить від передатного відношення попереднього ступеня. Перемножимо всі відношення вхідних до складу механізму ступенів .

.

Рис. 2.1. Багатоланковий зубчастий механізм із нерухомими осями.

Звідси наслідує висновок, що

Загальне передаточне відношення багатоланкового механізму дорівнює добутку передаточних відношень окремих ступенів, послідовно включених до його складу

. (2.1)

Цей висновок справедливий для будь-яких ступенів і механізмів, послідовно включених до складу багатоланкового передаточного механізму, незалежно від їхньої конструкції, характеру взаємного розташування осей тощо. У передачах з паралельними осями передаточне відношення має знак, який вказує напрямок обертання вихідного вала відносно напрямку обертання вхідного вала (рис. 2.1).

3. Передаточне відношення передачі з нерухомими осями

Передаточне відношення зачеплення двох зубчастих коліс може бути подано через геометричні параметри цих коліс. Найбільш універсальним для всіх типів зачеплень є визначення передаточного відношення через кількість зубців.

Користуючись формулою (2.1), визначимо передаточне відношення механізму з нерухомими паралельними осями у наступному вигляді

, (2.2)

де k – кількість зовнішніх зачеплень.

Для рядової передачі з нерухомими паралельними осями залежність (2.2) спрощується і має вид

. (2.3)

Перейдемо до визначення знака передаточного відношення. У передаточних механізмах з різним напрямком осей ступенів передаточне відношення замінюється передаточним числом. Передаточне число не має знака і тому не визначає напрямку обертання вихідного вала щодо напрямку обертання вхідного вала. Якщо виникає необхідність з'ясування напрямку обертання вихідного вала щодо напрямку обертання вхідного вала (при їхніх паралельних осях), тоді використовується правило стрілок.

В механізмі, показаному на рис. 2.2, осі вхідного колеса 1 і вихідного колеса 3 паралельні. Тут необхідно встановити знак передаточного відношення: плюс, якщо напрямки кутових швидкостей вхідного і вихідного коліс збігаються, і знак мінус, якщо ці напрямки протилежні. Знак визначають за наступним правилом: напрямок обертання колеса показують на схемі механізму прямою стрілкою в ту сторону, куди рухається точка на оберненій до спостерігача стороні зубчастого колеса. Користуючись цим правилом, встановлюємо, що вхідне 1 і вихідне 3 колеса обертаються в протилежні сторони, тому формула, за якою визначають передаточне відношення цього механізму, набуває вигляду:

.

Рис. 2.2. Багатоланковий передаточний механізм, складений з ступенів з різним розташуванням осей