Determinați raportul de transmisie al angrenajelor

În ingineria mecanică raportul de transmisie

conținut

Pași
Metoda 1găsiți raportul transmisiei pe angrenaj
Două roți dințate
Mai mult de două trepte
Metoda 2calculați viteza de rotație
Sfaturi

pentru raportul dintre vitezele de rotație ale două sau mai multe roți de interconectare. Când este vorba de două trepte de viteză, putem folosi următoarea regulă de degetul mare: în cazul în care roata de antrenare (care devine puterea de la un motor) este mai mare decât roata dințată condusă, va rula viteza finală, și vice-versa. Putem exprima acest concept cu formula Raportul de transmisie = T2 / T1, unde T1 este numărul de dinți de pe prima treaptă de viteză și T2 este numărul de dinți de pe cea de-a doua treaptă de viteză.

pași

Metoda 1
Găsiți raportul transmisiei pe angrenaj

Două roți dințate

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 1

Începeți cu un cuplaj de angrenaj. Pentru a calcula un raport de transmisie, trebuie să aveți cel puțin două roți dințate conectate între ele - aceasta se numește "transmisie de viteze" ("trenul de viteză"În limba engleză. Prima treaptă de viteză este de obicei o transmisie care este atașată la arborele motorului, iar cea de-a doua este angrenajul care este atașat la arborele de sarcină (axa a ceea ce doriți să virați). De asemenea, poate exista un număr de unelte între cele două pentru a transfera puterea de la angrenajul de acționare la angrenajul acționat. Aceste unelte se numesc "unelte intermediare".

Să aruncăm o privire asupra unei transmisii de viteze cu două roți dintate (așa-numitul "cuplu de viteză"). Pentru a găsi raportul de transmisie, treapta de viteză trebuie să fie conectată - cu alte cuvinte: dinții trebuie să se cupleze și o treaptă de viteză trebuie să conducă cealaltă. De exemplu, să presupunem că aveți o mică unitate de antrenare (treapta 1) care acționează o treaptă mai mare (treapta 2).

Imaginea cu titlul Determinați raportul de viteză Pasul 2

Numărați numărul de dinți de pe mecanismul de antrenare. O modalitate simplă de a găsi raportul de transmisie a două angrenaje conectate este de a compara numărul de dinți (mici proeminențe pe jantă ale roții) ambelor trepte de viteză. Mai întâi determinați câte dinți are angrenajul. Puteți face acest lucru numărându-vă singur sau, în unele cazuri, căutând aceste informații despre echipamentul în sine.

Să spunem în acest exemplu că uneltele de transmisie mai mici 20 dinți a.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 3

Numărați numărul de dinți de pe angrenajul acționat. Acum determinați numărul de dinți de pe angrenajul acționat în același mod ca și cu angrenajul de acționare.

În exemplul nostru, are un mecanism condus 30 dinți.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 4

Împărțiți un număr dinte unul cu altul. Acum că știți numărul de dinți pe fiecare treaptă de viteză, puteți găsi cu ușurință raportul de transmisie. Împărțiți numărul de dinți pe angrenajul acționat cu numărul de dinți de pe mecanismul de antrenare. În funcție de cesiunea pe care ați primit-o, puteți înregistra răspunsul dvs. ca zecimal, ca pauză sau ca raport (adică x: y).

În exemplul nostru, împărțirea celor 30 de dinți ai angrenajului condus prin 20 de dinți ai mecanismului de antrenare oferă un raport de 30/20 = 1.5. Putem, de asemenea, să menționăm acest lucru 3/2 sau 1,5: 1.

Acest raport înseamnă că treapta de viteză mai mică trebuie să se rotească o dată și jumătate pentru a permite o treaptă mai mare să facă o mișcare completă. Acest lucru este logic - angrenajul este mai mare și, prin urmare, va funcționa mai lent.

Mai mult de două trepte

Imaginea cu titlul Determinați raportul de viteză Pasul 5

Începeți cu o transmisie cu mai mult de două trepte de viteză. O transmisie a angrenajului nu trebuie neapărat să cuprindă numai un mecanism de antrenare și o angrenaj acționat - poate fi, de asemenea, o serie lungă de viteze. În acest caz, prima roată dințată rămâne mecanismul de antrenare, iar ultima roată dințată rămâne mecanismul de acționare. Uneltele între ele sunt denumite "unelte intermediare" sau "unelte de ridicare"În limba engleză. Transmisiile intermediare sunt adesea folosite pentru a schimba direcția de rotație sau pentru a conecta două trepte care nu pot fi conectate direct.

De exemplu, să presupunem că perechea de unelte de deasupra este acum condusă de un mic pinion cu șapte dinți. Roata dințată cu 30 de dinți rămâne uneltele acționate, iar cea cu 20 de dinți - care a fost prima treaptă de viteză - devine o treaptă intermediară.

Imaginea cu titlul Determinați raportul de viteză Pasul 6

Împărțiți numărul de dinți ai mecanismului de acționare și ale angrenajelor. Cel mai important lucru pe care trebuie sa-l amintiti cu transmisii cu mai mult de doua trepte este asta numai uneltele de acționare și uneltele de comandă (de obicei, prima și ultima) joacă un rol. Cu alte cuvinte - uneltele intermediare nu au nici o influență asupra raportului între transmisie ca întreg. Deci, dacă ați găsit unitatea dvs. și uneltele conduse, puteți stabili raportul de transmisie așa cum ați făcut înainte.

În exemplul nostru, putem găsi raportul împărțind cele 30 de dinți ale angrenajului condus de cei 7 dinți ai noului angrenaj. 30/7 ≈ 4.3 (sau 4,3: 1, etc.). Aceasta înseamnă că angrenajul trebuie să se rotească de aproximativ 4,3 ori pentru a permite o treaptă mult mai mare să se rotească o dată.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 7

Găsiți, dacă doriți, proporțiile uneltelor intermediare. De asemenea, puteți stabili rapoartele de transmisie ale uneltelor intermediare și, uneori, acest lucru poate fi util. În astfel de cazuri, porniți de la angrenaj și acționați spre angrenajul acționat. Luați în considerare transmisia anterioară ca angrenaj pentru următoarea treaptă de viteză. Pentru a calcula proporțiile uneltelor intermediare, împărțiți numărul de dinți ai angrenajului "acționat" cu numărul de dinți ai angrenajului "drive" pentru fiecare pereche de roți dințate conectate.

În exemplul nostru, rapoartele intermediare sunt 20/7 = 2.9 și 30/20 = 1.5. Rețineți că niciuna dintre aceste rapoarte nu este egală cu raportul întreaga transmisie, 4.3.

Totuși, rețineți că (20/7) × (30/20) = 4.3. În termeni generali: înmulțirea rapoartelor intermediare ale transmisiei cu roți dințate are ca rezultat raportul dintre transmisie ca întreg.

Metoda 2
Calculați viteza de rotație

Imaginea cu titlul Determinați raportul de viteză Pasul 8

Găsiți viteza de rotație a angrenajului. Cu rapoartele de transmisie puteți afla cu ușurință cât de repede se rotește o roată acționată, având în vedere "viteza de intrare" a angrenajului. În primul rând, găsiți viteza de rotație a dispozitivului de acționare. La cele mai multe calcule ale angrenajelor, este dată în rotații pe minut (rpm) sau rotații pe minut (rpm), dar alte unități sunt la fel de bune ca posibil.

Să presupunem, de exemplu, că în exemplul nostru de mai sus, cu o roată de antrenare cu șapte dinți și o angrenaj cu 30 de dinți, angrenajul se rotește la 130 rpm. Cu aceste informații găsim viteza angrenajului în următoarele etape.

Imaginea cu titlul Determinați raportul de viteză Pasul 9

Introduceți informațiile dvs. în formula S1 × T1 = S2 × T2. În această formulă, S1 reprezintă viteza de rotație a mecanismului de antrenare, T1 pentru numărul de dinți în angrenajul de antrenare și S2 și T2, respectiv, pentru viteza și numărul de dinți ai roata dințată condusă. Completați variabilele până când nu există decât una necunoscută.

În acest tip de problemă, de multe ori trebuie să găsiți o soluție pentru S2, deși este cât se poate de bun pentru a rezolva una dintre celelalte variabile. Dacă vom completa informațiile din exemplul nostru, obținem acest lucru:

130 rpm × 7 = S2 × 30

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 10

Rezolvați-l. Găsirea variabilei necunoscute este acum o chestiune de algebră de bază. Simplificați restul ecuației și izolați variabila pe o parte a semnalului este și aveți răspunsul. Nu uitați să notați unitățile potrivite - puteți pierde puncte în școli.

În exemplul nostru, putem rezolva ecuația după cum urmează:

130 rpm × 7 = S2 × 30

910 = S2 × 30

910/30 = S2

30,33 rpm = S2

Cu alte cuvinte, atunci când angrenajul se rotește la 130 rpm, angrenajul acționat se va roti la 30,33 rpm. Acest lucru are sens - deoarece angrenajul este mult mai mare, va funcționa și mai lent.

sfaturi

Puterea motorului necesară pentru a conduce sarcina este reglată în sus sau în jos de raportul de transmisie. Motorul trebuie proiectat pentru a genera puterea corectă pentru sarcină după respectarea raportului de transmisie. Un sistem schimbat (în care rpm-ul sarcinii este mai mare decât rpm-ul motorului) necesită un motor care oferă o putere optimă la viteze reduse de rotație.
Pentru a vedea principiile raportului de transmisie în acțiune, mergeți foarte mult pe bicicletă! Veți găsi că este mai ușor să vă ridicați dealurile dacă aveți un mic pinion în față și un sprocket în spate. Și, deși este nevoie de mai puțin efort pentru a rula o treaptă de viteză mai mică, cu puterea de pedale, va avea, de asemenea, scări mult mai rapid în comparație cu uneltele pe care le-ar folosi pe piese plate, și așa vei obține înainte langzamen.
Un sistem cu schimbare în jos (în cazul în care turația de sarcină este mai mică decât turația motorului) necesită un motor care oferă o putere optimă la viteze reduse de rotație.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit