Ưu và nhược điểm của Hệ thống giá đỡ và thanh răng so với Cơ chế truyền thống

Có hai loại cơ cấu bánh răng phổ biến:hệ thống thanh răng và bánh răng và cơ cấu truyền thống.

Điều cần thiết là phải hiểu hai bánh răng này trước khi quyết định cái gì sẽ phù hợp với dự án của bạn hơn. Bài viết dưới đây nêu rõ những ưu và nhược điểm của hệ thống thanh răng và bánh răng so với các cơ chế truyền thống.

Hệ thống thanh răng và bánh răng là gì và nó hoạt động như thế nào?

Hệ thống thanh răng và bánh răng là một cơ cấu truyền động tuyến tính đơn giản được tạo thành từ một trục hình trụ có các răng ở một đầu. Nó cũng bao gồm thanh răng, đĩa truyền động và bánh răng trụ.

Nó hoạt động chủ yếu bằng cách lăn các chốt thay vì trượt chúng trong hầu hết các trường hợp. Điều này là do các răng trên thanh răng và lưới bánh răng ăn khớp với nhau để truyền chuyển động quay. Các chốt lăn trên thanh giá đỡ di chuyển bên trong các khe đĩa, đó là bộ phận hỗ trợ quay ở cả hai mặt của nó.

Cách sử dụng hệ thống bánh răng và thanh răng đầu tiên được biết đến có từ thời Trung Quốc cổ đại, nơi bánh xe nước được lắp với các bánh răng như vậy sớm nhất là vào năm 200 trước Công nguyên.

đây là danh sách 10 thương hiệu xe sử dụng hệ thống lái thanh răng và bánh răng:

# 1:Lamborghini

Đúng! Lamborghini sử dụng hệ thống này và nó đã được sử dụng trong tất cả các mẫu xe hàng đầu của hãng. Ngoài ra, hệ thống này còn mang đến nét độc đáo cho tất cả các xe Lamborghini.

# 2:Porsche

Porsche là một thương hiệu khác sử dụng hệ thống thanh răng và bánh răng cho cơ cấu lái của mình. Hệ thống của nó là một thiết kế dựa trên xương đòn kép được lắp đặt ở trục trước.

# 3:Chevrolet Corvette C6

Corvette C6 cũng sử dụng hệ thống này trong hệ thống lái của nó. Tuy nhiên, không giống như Lamborghini, hệ thống thanh răng và thanh răng với hệ thống lái điều khiển bằng bánh răng được lắp ở phía sau xe.

# 4:Dodge Viper

Hệ thống giá đỡ và bánh răng của Viper khá giống với hệ thống mà Corvette sử dụng. Chevrolet và Dodge chia sẻ thiết kế của họ cho hệ thống này. Nó đã được sử dụng từ năm 1990 và đã tỏ ra hiệu quả ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt như mưa nhiều, tuyết và bùn.

# 5:Suzuki Hayabusa

Suzuki Hayabusa cũng sử dụng hệ thống lái thanh răng và bánh răng để cung cấp năng lượng cho bánh trước. Thiết kế của nó là một bản nâng cấp so với những chiếc ô tô khác sử dụng cơ chế này vì nó chỉ cho phép đầu vào trực tiếp (tức là phản hồi).

# 6:Xe tải GMC Denali HD

GMC Denali HD Truck là một thương hiệu xe khác sử dụng giá đỡ và chốt cho hệ thống truyền động của mình. Đây là một chiếc xe tải hạng nặng hoàn hảo cho các ngành công nghiệp yêu cầu máy móc mạnh mẽ.

# 7:Ford F-150 Raptor

Ford sử dụng hệ thống này trên chiếc xe địa hình Ford F-150 Raptor. Hệ thống mà họ sử dụng có ba khớp nối trên mỗi liên kết để mang lại sự ổn định và khả năng làm việc tốt hơn trên mọi mặt đất. Với tính năng này, bạn có thể dễ dàng di chuyển qua những địa hình khắc nghiệt nhất mà không lo bị kẹt hay lạc đường.

# 8:Ford Explorer SUV

Ford Explorer là một loại xe khác sử dụng hệ thống thanh răng và bánh răng. Cơ chế này giúp xe nhẹ hơn và cải thiện khả năng cơ động qua các ngã rẽ.

# 9:BMW 7-Series

BMW đã sử dụng hệ thống này từ khá lâu, bắt đầu từ dòng xe E32 vào năm 1989. Mặc dù các thương hiệu hạng sang chủ yếu sử dụng hệ thống này, nhưng ngay cả những chiếc xe phổ thông như Ford F150 cũng bắt đầu sử dụng giá đỡ và chốt.

# 10:Audi R8

Audi cuối cùng đã quyết định sử dụng Hệ thống lái thanh răng thay cho hệ thống lái truyền thống được tìm thấy trên hầu hết các loại xe như Toyota hay Honda Civic. Ngoài ra, nó còn được trang bị khóa vi sai vật lý phía sau chủ động giúp tăng thêm hiệu suất tổng thể.

Cơ cấu bánh răng truyền thống là gì và nó hoạt động như thế nào?

Từ xa xưa, cơ chế truyền thống được sử dụng chủ yếu trong cối xay gió hoặc cối xay nước. Nó có hai bánh răng kết nối với nhau, trong đó một bánh răng được gắn vào trục quay và bánh răng kia với trục cố định.

Các răng trên mỗi bánh răng được cắt theo hình dạng giống nhau nhưng khác nhau về kích thước. Bánh răng lớn hơn tương ứng với, bánh răng nhỏ hơn, được gọi là biên dạng bánh răng bất động.

đây là danh sách 10 thương hiệu xe sử dụng hệ thống lái hộp số truyền thống:

# 1:Toyota

Toyota sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống trong hệ thống lái của mình. Đây là lý do chính khiến hầu hết ô tô của họ có ít phản hồi hơn khi rẽ.

# 2:Honda Civic

Honda cũng làm theo cách này, nhưng hệ thống của họ đã trải qua những thay đổi lớn kể từ những năm 80 khi nó từng có vấn đề và rất chậm trong việc điều chỉnh. Giờ đây, nó hoạt động tốt với những chiếc xe nhanh hơn như Accord do khả năng khóa nhanh.

# 3:Fiat Topolino / 500

Fiat Topolino / 500 là một chiếc xe khác ban đầu sử dụng cơ chế lái truyền thống trước khi chuyển sang giá đỡ &bánh răng để có hiệu suất tốt hơn. Họ cũng được biết là đã bắt đầu sử dụng hệ thống lái được trợ lực điện, hệ thống này không trở nên phổ biến cho đến nhiều thập kỷ sau ở Mỹ.

# 4:Smart Fortwo Coupé Cabrio

Smart Fortwo Coupé Cabrio là một chiếc xe khác sử dụng hệ thống lái truyền thống. Mặc dù nó có thể không mạnh bằng của các thương hiệu khác, nhưng nó vẫn hoạt động tốt với thiết kế nhẹ của xe.

# 5:Volkswagen Beetle

Loại xe do Đức sản xuất này được trang bị động cơ sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống. Sức mạnh do động cơ này tạo ra được truyền tới các bánh xe thông qua hộp số tay, giúp nó có thể chuyển số mà không cần phải sử dụng thủy lực hoặc hỗ trợ điện tử.

# 6:Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400

Mitsubishi Lancer Evolution IX MR FQ-400 cũng sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống trong hệ thống lái. Tuy nhiên, giống như hầu hết các xe ô tô đã sử dụng giá đỡ và chốt, công ty đã chế tạo ba khớp nối cho mỗi liên kết để có độ ổn định và khả năng cơ động tốt hơn.

# 7:Nissan 370Z

Nissan 370Z là một chiếc xe khác sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống trong hệ thống lái của nó. Mặc dù nó có giá một mảnh, nhưng hệ thống này đã được chứng minh là đáng tin cậy ngay cả khi chống lại các giá và bánh răng khác có thiết kế hai mảnh.

# 8:Honda NSX Type S Zero

Honda NSX Type S Zero dù được ưu tiên là xe đua hơn tính thực dụng nhưng vẫn sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống. Nó được làm nhẹ để cải thiện hiệu suất và khả năng cơ động tốt hơn giống như hầu hết các xe ô tô có giá đỡ và chốt. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là không ai có thể sử dụng nó; bạn sẽ cần các kỹ năng cụ thể để xử lý nó.

# 9:Subaru BRZ

Subaru BRZ là chiếc xe sử dụng cơ cấu bánh răng truyền thống trong hệ thống lái. Điều này là do nó được tạo ra với sự thoải mái và khả năng chi trả, điều đó cũng có nghĩa là bạn không thể mong đợi mức hiệu suất tương tự từ những chiếc xe được đề cập ở trên.

# 10:Audi R8

Audi R8 cũng sử dụng cơ cấu lái truyền thống. Công ty đã sử dụng thiết bị này từ năm 1998. Thật không may, lúc đầu đã có nhiều lời phàn nàn liên quan đến độ tin cậy của nó và lo ngại về việc trọng lượng của nó bị dàn trải trên ba khớp. Tuy nhiên, Audi đã giải quyết được những vấn đề này trong các mẫu xe gần đây của mình.

Ưu và nhược điểm của hệ thống thanh răng và bánh răng là gì?

Hệ thống giá đỡ và bánh răng có một vài nhược điểm vì nó đơn giản. Tuy nhiên, đây là một số ưu và nhược điểm của cơ chế này:

Ưu điểm:

1. Kiểm soát chính xác

ưu điểm đầu tiên và quan trọng nhất của cơ chế này là khả năng kiểm soát chính xác mà nó mang lại. Nó cho phép chuyển động tuyến tính, phù hợp để tạo cam và cơ cấu truyền động.

2. Lợi thế cơ học cao

hệ thống thanh răng và bánh răng cũng mang lại lợi thế cơ học cao vì nó có thể nhân mô-men xoắn để tạo ra một lực thậm chí còn cao hơn. Điều này có thể được sử dụng trong nhiều dự án yêu cầu lực đầu vào nhỏ nhưng tạo ra lực đầu ra lớn như hệ thống truyền động lực kéo, mở nắp ca-pô ô tô hoặc cấp điện cho cửa xoay.

3. Phạm vi di chuyển lớn

bánh răng này có bước răng rộng; do đó, răng của nó đủ khỏe để chịu tải nặng ở tốc độ cao (lên đến 15000 vòng / phút). Thanh giá bao gồm các khối riêng lẻ tạo thành giá hoàn chỉnh. Các khối này được ghép lưới với các răng bánh răng trụ để tạo ra hoạt động trơn tru.

Nhược điểm:

1. Hao mòn nhanh chóng

thanh răng có xu hướng bị mòn nhanh so với các hệ thống khác sử dụng cam hoặc đòn bẩy. Sự chuyển động đột ngột của các chốt cán bên trong các khe của chúng sẽ gây ra ma sát quá mức - đó là lý do tại sao các đai ốc của thanh răng phải luôn được bôi trơn.

2. Không phù hợp với tốc độ cao

Cơ cấu này không thể quay ở tốc độ cao vì các bộ phận của nó không được gắn chặt vào nhau, không giống như các bánh răng trong hầu hết các cơ cấu thay đổi bánh răng khác, nơi các bánh răng lưới với nhau mà không có dung sai lỏng lẻo. Nếu loại hệ thống này quay quá nhanh, nó có thể tạo ra tiếng ồn, sinh nhiệt, tự làm hỏng hoặc thậm chí làm hỏng các bộ phận.

3. Cần bôi trơn

thanh răng phải được bôi trơn mọi lúc vì các bộ phận làm việc bên trong tiếp xúc với bụi, chất bẩn và các chất gây ô nhiễm khác có thể làm mòn răng của nó sớm. Ngoài ra, toàn bộ cơ chế tiếp nhận sự nhiễm bẩn từ bên ngoài, điều này làm cho việc bảo dưỡng thích hợp là điều cần thiết để có tuổi thọ bánh răng lâu hơn.

Ưu và nhược điểm của cơ cấu bánh răng truyền thống là gì?

Cơ chế truyền thống mang lại một số lợi ích so với các loại bánh răng khác; tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm:

Ưu điểm:

1. Hiệu suất nhất quán

loại hệ thống này rất đáng tin cậy vì không có hiện tượng trượt hoặc trượt như với các hệ thống sử dụng cam hoặc đòn bẩy - vì vậy bạn sẽ không gặp bất kỳ tổn thất nào về mô-men xoắn trong suốt phạm vi chuyển động của nó.

2. Độ chính xác cao

các bánh răng trong cơ chế này kết hợp với nhau mà không làm giảm độ chính xác, do đó các răng sẽ luôn lưới chính xác để vận hành trơn tru. Điều này mang lại hiệu quả cao hơn khi được sử dụng trên các hệ thống có yêu cầu về tốc độ và công suất lớn như hệ thống truyền động lực kéo, mở nắp ca-pô ô tô hoặc cấp điện cho cửa xoay.

3. Tính linh hoạt

loại bánh răng này có thể được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu chuyển động quay đơn giản vì nó có ít thành phần hơn hầu hết các cơ cấu thay đổi bánh răng khác có cam và đòn bẩy. Điều này cũng giúp bạn dễ dàng bảo trì và sửa chữa nếu có sự cố - thay thế các bộ phận bị mòn hoặc hỏng bằng đai ốc, bu lông, vòng đệm, v.v.

Nhược điểm:

1. Không có khả năng tạo chuyển động tuyến tính chính xác,

cơ chế truyền thống không thể tạo ra chuyển động thẳng vì các răng không được thiết kế để kết nối với nhau. Điều này làm cho nó không phù hợp để sử dụng với các hệ thống yêu cầu chuyển động chính xác hoặc cam và bộ truyền động.

2. Bị hao mòn nặng theo thời gian

loại bánh răng này bị mòn và rách nặng khi sử dụng, đặc biệt nếu không được bôi trơn đúng cách (rất được khuyến khích trong các hệ thống thanh răng và bánh răng). Ma sát giữa các bộ phận chia lưới của nó có thể gây nóng, cuối cùng làm các bộ phận của nó bị gãy sớm.

3. Không đủ linh hoạt để hoạt động với tất cả các ứng dụng

trong khi loại hộp số này hoạt động tốt với hầu hết các cơ cấu chuyển số, nó không hoạt động tốt trên các hệ thống yêu cầu tốc độ và độ chính xác cao, như hệ thống truyền động lực kéo, mở nắp ca-pô ô tô hoặc cấp nguồn cho cửa xoay.

4. Tốc độ cao

loại bánh răng này có thể hoạt động ở tốc độ cao vì cam hoặc đòn bẩy không cản trở nó. Điều này làm cho nó phù hợp để sử dụng trên các hệ thống có yêu cầu công suất cao như động cơ, ô tô thể thao có động cơ lớn, máy kéo kéo rơ moóc trong đất nông nghiệp, v.v.

Cái nào tốt nhất cho bạn?

Tất cả phụ thuộc vào những gì bạn cần phải hoàn thành. Nếu bạn cần mở nắp ca-pô ô tô, cơ cấu truyền thống không phải là lựa chọn tốt nhất vì nó không có khả năng di chuyển đủ nhanh - phải mất quá nhiều thời gian để các răng của nó đan vào nhau và hoạt động. Loại hệ thống này phù hợp hơn để tạo ra chuyển động thẳng như cung cấp năng lượng cho cửa xoay và các máy móc và hệ thống thay đổi bánh răng khác nhau.

Nếu bạn đang tìm kiếm một tùy chọn nhanh hơn có thể mở nắp ca-pô xe một cách nhanh chóng, thì hãy chọn hệ thống giá đỡ và bánh răng vì nó hướng đến tốc độ cao và yêu cầu về công suất. Tuy nhiên, loại hệ thống này có nhược điểm; nếu không được bôi trơn thường xuyên, nó có xu hướng bị mài mòn nhanh chóng theo thời gian - vì vậy hãy nhớ giữ cho các đai ốc của bạn luôn được bôi dầu và sạch sẽ.

Hệ thống giá đỡ và bánh răng truyền thống phù hợp nhất cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ, độ chính xác và độ bền cao - như mở nắp ca-pô của ô tô thể thao hoặc kéo rơ-moóc trong trang trại bằng máy kéo. Nó cũng có thể được sử dụng trong các cơ cấu thay đổi bánh răng yêu cầu chia lưới chính xác với nhau của các bánh răng. Tuy nhiên, nó không bao giờ được sử dụng nếu cần chuyển động thẳng chính xác vì nó không thể tạo ra chuyển động như vậy nếu không có cam hoặc đòn bẩy.

Kết luận

Trong một ứng dụng mà độ chính xác là then chốt, hãy chọn một cơ cấu bánh răng truyền thống trên hệ thống thanh răng và bánh răng vì nó được thiết kế cho loại hoạt động từ đầu. Tuy nhiên, khi bạn cần một thứ gì đó có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn với yêu cầu điện năng cao, hãy sử dụng hệ thống giá đỡ và bánh răng vì nó hướng đến những loại công việc này.

Tuy nhiên, hãy lưu ý rằng hệ thống thanh răng và bánh răng bị hao mòn theo thời gian, đặc biệt nếu nó không được chăm sóc thích hợp (tức là tra dầu vào các đai ốc của nó) - điều này là bình thường với tất cả các bánh răng và có thể làm giảm tuổi thọ của nó, khiến nó không phù hợp cho các ứng dụng như đua xe thể thao nếu nó không thể kéo dài nhiều giờ sử dụng trong cuộc đua cường độ cao.