În ingineria mecanică, raportul de transmisie este o măsurare directă a vitezei de rotație a două sau mai multe trepte de viteză care sunt angajate competitiv. Ca regulă generală atunci când se lucrează cu două trepte de viteză, dacă angrenajul de antrenare (angrenajul care primește forța de rotație direct de la motor, motor etc.) este mai mare decât angrenajul condus, angrenajul condus se va roti mai repede și invers. Putem scrie acest concept de bază într-o formulă Raportul de transmisie = T2 / T1, T1 este numărul de dinți din prima treaptă de viteză și T2 este numărul de dinți din treapta a doua.
Etapa
Metoda 1 din 2: Calculul raportului de transmisie în circuitul de transmisie
Două trepte
Pasul 1. Începeți cu un set cu două trepte
Pentru a determina raportul de transmisie, trebuie să aveți cel puțin două trepte de viteză blocate. Aceste două angrenaje interblocate se numesc „seturi de viteze”. În general, primul angrenaj este un „angrenaj de antrenare” montat pe arborele motorului, iar al doilea angrenaj este un „angrenaj antrenat” montat pe arborele de sarcină. Un număr de trepte de viteză pot fi, de asemenea, prezente între ele pentru a transfera puterea de la treapta de viteză la treapta de viteză antrenată. Aceste angrenaje se numesc „angrenaje fără sarcină”.
Acum să ne uităm la un set de viteze care are doar două trepte de viteză în el. Pentru a calcula raportul de transmisie, aceste două trepte de viteză trebuie să interacționeze între ele. Cu alte cuvinte, dinții trebuie să se împletească și unul trebuie să-l rotească pe celălalt. De exemplu, să presupunem că aveți un angrenaj de acționare mic (angrenajul 1) care rotește un angrenaj mai mare (angrenajul 2)
Pasul 2. Numărați numărul de dinți de pe angrenajul de antrenare
O modalitate de a calcula raportul de transmisie între două roți dințate care se blochează este compararea numărului de dinți (umflături mici, asemănătoare unui dinte pe marginea roții) pe care le au. Începeți prin a număra câți dinți sunt în angrenajul de antrenare. Puteți face acest lucru calculând manual sau uneori uitându-vă la informațiile tipărite pe angrenajul de acționare.
De exemplu, să presupunem că unitatea de transmisie mai mică din sistem are 20 de dinți.
Pasul 3. Numărați numărul de dinți de pe angrenajul condus
Apoi, numărați câți dinți există în angrenajul condus așa cum ați făcut înainte pentru angrenajul de antrenare.
De exemplu, să presupunem că treapta de viteză antrenată are 30 de dinți.
Pasul 4. Împarte numărul de dinți unul la altul
Acum, că știți câți dinți sunt în fiecare angrenaj, puteți calcula raporturile de angrenare destul de ușor. Împărțiți dinții de pe angrenajul antrenat de dinții de pe angrenajul de antrenare. Puteți scrie răspunsul în formă zecimală, fracționată sau proporțională (cum ar fi x: y) în funcție de atribuirea dvs.
- În exemplul de mai sus, împărțirea a 30 de dinți în angrenajul antrenat la 20 de dinți în angrenajul de antrenare dă 30/20 = 1, 5. Îl putem scrie și în 3/2 sau 1, 5: 1.
- Semnificația acestui raport de transmisie este că angrenajul de acționare mai mic trebuie să se rotească de o dată și jumătate pentru ca angrenajul cu acționare mai mare să facă o revoluție completă. Deoarece angrenajul condus este mai mare, angrenajul condus se va roti mai lent.
Mai mult de două trepte
Pasul 1. Începeți cu un set de viteze care are mai mult de două trepte de viteză
După cum sugerează și numele, un „set de viteze” poate fi compus dintr-o serie lungă de angrenaje, nu doar o treaptă de viteză și o treaptă de viteză antrenată. În acest caz, prima treaptă rămâne treapta motrice, ultima treaptă rămâne treapta motrică, iar treapta mijlocie devine „treapta fără sarcină”. Aceste trepte de viteză descărcate sunt adesea folosite pentru a schimba direcția de rotație sau pentru a conecta două trepte de viteză atunci când reglarea directă a treptelor le-ar face grele sau indisponibile.
De exemplu, să presupunem că circuitul cu două trepte descris mai sus este acum condus de un angrenaj care are șapte dinți mici. În acest caz, angrenajul care avea 30 de dinți fixi a devenit angrenajul condus, iar angrenajul care avea 20 de dinți (care anterior era motorul) este acum angrenajul descărcat
Pasul 2. Împărțiți numărul de dinți ai angrenajului de antrenare și al angrenajului antrenat
Cel mai important lucru de reținut atunci când aveți de-a face cu seturi de viteze care au mai mult de două trepte de viteză este că doar treapta de tracțiune și treapta de tracțiune (de obicei prima și ultima treaptă de viteză) sunt importante. Cu alte cuvinte, angrenajele fără sarcină nu afectează deloc raportul de transmisie al întregului set. După ce ați identificat angrenajul de antrenare și angrenajul condus, puteți calcula raporturile de transmisie la fel ca înainte.
În exemplul de mai sus, vom calcula raportul de transmisie împărțind cei treizeci de dinți ai angrenajului antrenat de cei șapte dinți ai noii angrenaje de antrenare. 30/7 = aprox. 4, 3 (sau 4, 3: 1). Aceasta înseamnă că angrenajul de acționare trebuie să se rotească de aproximativ 4,3 ori pentru ca angrenajul cu acționare mult mai mare să se întoarcă o dată.
Pasul 3. Dacă este necesar, calculați raportul de transmisie pentru angrenajul central
Puteți calcula rapoarte de transmisie care implică și angrenaje descărcate și poate doriți să faceți acest lucru în anumite situații. În acest caz, începeți de la angrenajul de acționare și mergeți până la angrenajul de încărcare. Tratați treapta anterioară ca o treaptă de viteză până la treapta următoare. Împărțiți numărul de dinți pe fiecare angrenaj „antrenat” la numărul de dinți pe angrenajul „antrenat” pentru fiecare set de angrenaje interblocate pentru a calcula raportul de transmisie central.
- În exemplul de mai sus, raportul de transmisie central este de 20/7 = 2, 9 și 30/20 = 1, 5. Trebuie remarcat faptul că aceste rapoarte nu sunt aceleași cu raportul de transmisie pentru întregul set, care este de 4,3.
- in orice caz, de asemenea, trebuie remarcat faptul că (20/7) × (30/20) = 4, 3. În general, raporturile angrenajelor centrale ale setului de viteze ar trebui să fie înmulțite pentru a fi egal cu raportul tuturor angrenajelor.
Metoda 2 din 2: Efectuarea calculelor raportului / vitezei
Pasul 1. Calculați viteza de rotație a transmisiei
Folosind conceptul de rapoarte de transmisie, este ușor să se determine cât de rapid se rotește angrenajul condus pe baza vitezei de "intrare" a angrenajului de antrenare. Pentru început, calculați viteza de rotație a transmisiei. În multe calcule ale vitezei, acest lucru are ca rezultat rotații pe minut (rpm), deși pot fi utilizate și alte unități de viteză.
De exemplu, să presupunem că, în exemplul circuitului angrenajului de mai sus, cu un angrenaj de antrenare având șapte dinți și un angrenaj condus având 30 de dinți, angrenajul de antrenare se rotește cu o viteză de 130 rpm. Cu aceste informații, vom calcula viteza angrenajului antrenat în pașii următori
Pasul 2. Conectați aceste informații la formula S1 × T1 = S2 × T2
În această formulă, S1 se referă la viteza de rotație a angrenajului de acționare, T1 se referă la dinții angrenajului de acționare, iar S2 și T2 se referă la viteza și dinții angrenajului acționat. Completați aceste variabile până când mai aveți o singură variabilă.
- Adesea în astfel de întrebări veți găsi magnitudinea S2, deși este posibil să găsiți alte variabile. În exemplul de mai sus, introducând informațiile pe care le avem, vom obține:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
Pasul 3. Termină
Calculul variabilelor rămase este doar o problemă matematică de bază. Simplificați ecuațiile rămase și izolați variabila pe o parte a semnului ecuației și veți primi răspunsul. Nu uitați să-l scrieți în unitățile corecte. Din această cauză poți pierde valoare din teme.
- În exemplul de mai sus, putem rezolva acest lucru prin:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 rpm = S2
- Cu alte cuvinte, dacă angrenajul de acționare se rotește cu o viteză de 130 rpm, angrenajul condus se va roti cu o viteză de 30,33 rpm. Deoarece angrenajul condus este mult mai mare, angrenajul condus se va roti mult mai lent.
sfaturi
- Pentru a vedea cum se aplică principiul raportului de transmisie, încercați să mergeți cu bicicleta. Rețineți că cel mai simplu mod de a urca este atunci când aveți o treaptă mică în față și o treaptă mare în spate. Este mai ușor să rotiți treapta de viteză mai mică cu forța pedalelor, dar este nevoie de o mulțime de rotiri pentru ca rotița din spate să se întoarcă în comparație cu setarea de treaptă pe care ați folosi-o pentru suprafețe plane. Acest lucru te face să te miști mai încet.
- Un sistem degradat (când RPM-ul de sarcină este mai mic decât RPM-ul motorului) va necesita un motor care să ofere o putere optimă la viteze de rotație mai mari.
- Puterea necesară pentru a conduce sarcina este ridicată sau coborâtă de la motor prin rapoartele de transmisie. Acest motor trebuie redimensionat pentru a furniza puterea necesară sarcinii după calcularea raportului de transmisie. Un sistem ridicat (când RPM-ul de sarcină este mai mare decât RPM-ul motorului) va necesita un motor care furnizează o putere optimă la viteze de rotație mai mici.
