Ve strojírenství je převodový poměr přímým měřítkem poměru otáček dvou nebo více do sebe zapadajících ozubených kol. Obecně platí, že pokud se jedná o dva rychlostní stupně, je -li hnací ozubené kolo (to, které přímo přijímá rotační sílu z motoru, motoru atd.) Větší než hnané, bude se druhé kolo otáčet rychleji a naopak. Tento základní koncept můžeme vyjádřit vzorcem Převodový poměr = T2/T1, kde T1 je počet zubů na prvním rychlostním stupni a T2 je počet zubů na druhém.
Kroky
Metoda 1 ze 2: Nalezení převodového poměru ozubeného soukolí
Dva převody
Krok 1. Začněte s dvoustupňovým soukolím
Abyste mohli určit převodový poměr, musíte mít zapojené alespoň dva převody - tomu se říká „soukolí“. Obvykle je prvním převodovým stupněm „hnací ozubené kolo“připevněné k hřídeli motoru a druhé je „poháněné ozubené kolo“připevněné k zatěžovacímu hřídeli. Mezi těmito dvěma může být také libovolný počet převodových stupňů pro přenos energie z hnacího ozubeného kola na hnané ozubené kolo: říká se jim „volnoběžné převody“.
Prozatím se podívejme na soukolí, ve kterém jsou pouze dva převody. Aby bylo možné najít převodový poměr, musí tyto převody vzájemně interagovat - jinými slovy, jejich zuby musí být v záběru a jeden by měl otáčet druhým. Pro účely například řekněme, že máte jeden malý hnací převod (převodový stupeň 1), který otáčí větší poháněný převodový stupeň (převodový stupeň 2)
Krok 2. Spočítejte počet zubů na hnacím ozubeném kole
Jedním jednoduchým způsobem, jak zjistit převodový poměr mezi dvěma do sebe zapadajícími převody, je porovnat počet zubů (malé kolíkovité výstupky na okraji kola), které oba mají. Začněte stanovením počtu zubů na hnacím ozubeném kole. Můžete to provést ručním počítáním nebo někdy kontrolou těchto informací označených na samotném rychlostním stupni.
-
Řekněme například, že menší hnací ozubené kolo v našem systému má 20 zubů.
Určení převodového poměru Krok 3 Krok 3. Spočítejte počet zubů na poháněném převodu
Dále určete, kolik zubů je na hnaném ozubeném kole přesně jako dříve u hnacího kola.
-
Řekněme, že v našem příkladu má hnané kolo 30 zubů.
Určení převodového poměru Krok 4 Krok 4. Rozdělte jeden počet zubů na druhý
Nyní, když víte, kolik zubů je na každém rychlostním stupni, můžete najít převodový poměr relativně jednoduše. Vydělte zuby hnaného ozubeného kola zuby ozubeného kola. V závislosti na svém zadání můžete svou odpověď napsat jako desetinné číslo, zlomek nebo v poměru (tj. X: y).
- V našem případě vydělením 30 zubů hnaného kola 20 zuby hnacího kola získáme 30/20 = 1.5. Můžeme to také napsat jako 3/2 nebo 1.5: 1, atd.
- Tento převodový poměr znamená, že menší hnací kolo se musí otočit jeden a půlkrát, aby se větší hnaný převod dostal na jednu úplnou zatáčku. To dává smysl - protože poháněný převod je větší, bude se otáčet pomaleji.
Více než dva převody
Určení převodového poměru Krok 5 Krok 1. Začněte s převodovkou s více než dvěma rychlostními stupni
Jak naznačuje jeho název, „soukolí“lze také vyrobit z dlouhé sekvence převodových stupňů - nejen z jednoho převodového stupně řidiče a jednoho poháněného rychlostního stupně. V těchto případech zůstává první rychlostní stupeň hnacím kolem, poslední převodový stupeň je poháněným převodovým stupněm a ty uprostřed se stávají „volnoběžnými převody“. Ty se často používají ke změně směru otáčení nebo k připojení dvou ozubených kol, pokud by je přímé převody činily nepraktickými nebo nedostupnými.
Řekněme například, že výše popsaný dvoustupňový pohon je nyní poháněn malým sedmizubým převodem. V tomto případě zůstává 30-ti ozubené kolo poháněným ozubeným kolem a 20-zubové (což byl řidič dříve) je nyní volnoběžný převod
Určení převodového poměru Krok 6 Krok 2. Rozdělte čísla zubů hnacího a hnaného ozubeného kola
Při práci s převodovkami s více než dvěma rychlostními stupni je důležité si uvědomit, že záleží pouze na řidiči a poháněných převodových stupních (obvykle prvním a posledním). Jinými slovy, volnoběžné převody vůbec neovlivňují převodový poměr celého vlaku. Když identifikujete svůj převodový stupeň a váš poháněný převodový stupeň, můžete najít převodový poměr přesně jako dříve.
V našem příkladu bychom našli převodový poměr vydělením třiceti zubů poháněného ozubeného kola sedmi zuby našeho nového řidiče. 30/7 = asi 4.3 (nebo 4,3: 1 atd.) To znamená, že převodovka řidiče se musí otočit asi 4,3krát, aby se mnohem větší hnaná rychlost dostala jednou.
Určení převodového poměru Krok 7 Krok 3. Pokud je to žádoucí, najděte převodové poměry pro mezilehlé převody
Můžete také najít převodové poměry zahrnující volnoběžné převody a v určitých situacích možná budete chtít. V těchto případech začněte od hnacího kola a postupujte směrem k zátěžovému kolu. S předchozím rychlostním stupněm zacházejte, jako by se jednalo o hnací kolo, pokud jde o další rychlostní stupeň. Vydělením počtu zubů na každém „poháněném“ozubeném kole počtem zubů na „hnacím“ozubeném kole pro každou do sebe zapadající sadu převodů vypočtete mezilehlé převodové poměry.
- V našem případě jsou mezilehlé převody 20/7 = 2.9 a 30/20 = 1.5. Všimněte si, že ani jeden z nich se nerovná převodovému poměru pro celý vlak, 4.3.
- Nicméně, Všimněte si také, že (20/7) × (30/20) = 4,3. Obecně se mezilehlé převodové poměry soukolí vynásobí dohromady, aby se rovnaly celkovému převodovému poměru.
Metoda 2 ze 2: Provádění výpočtů poměru/rychlosti
Určení převodového poměru Krok 8 Krok 1. Najděte rychlost otáčení hnacího kola
Pomocí myšlenky převodových poměrů je snadné zjistit, jak rychle se hnané kolo otáčí, na základě „vstupní“rychlosti hnacího kola. Chcete -li začít, zjistěte rychlost otáčení hnacího kola. Ve většině výpočtů rychlostních stupňů je to uvedeno v otáčkách za minutu (RPM), i když budou fungovat i jiné jednotky rychlosti.
Řekněme například, že ve výše uvedeném soukolí ozubeného kola se sedmizubým hnacím ústrojím a hnaným ozubeným kolem 30 se hnací ozubené kolo otáčí rychlostí 130 ot / min. S těmito informacemi zjistíme rychlost hnaného ozubeného kola v následujících několika krocích
Určení převodového poměru Krok 9 Krok 2. Připojte své informace do vzorce S1 × T1 = S2 × T2
V tomto vzorci S1 označuje rychlost otáčení hnacího kola, T1 označuje zuby v hnacím ozubeném kole a S2 a T2 rychlost a zuby hnaného ozubeného kola. Vyplňujte proměnné, dokud nezůstane pouze jedna nedefinovaná.
- V těchto problémech budete často řešit S2, i když je zcela možné vyřešit jakoukoli z proměnných. V našem příkladu, připojením informací, které máme, dostaneme toto:
- 130 ot / min × 7 = S2 × 30
Určení převodového poměru Krok 10 Krok 3. Vyřešit
Nalezení zbývající proměnné je otázkou základní algebry. Jednoduše zjednodušte zbytek rovnice a izolujte proměnnou na jedné straně znaménka rovná se a budete mít odpověď. Nezapomeňte jej označit správnými jednotkami - za to můžete ve škole přijít o body.
- V našem příkladu můžeme řešit takto:
- 130 ot / min × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 ot / min = S2
- Jinými slovy, pokud se hnací kolo otáčí při 130 ot / min, hnané ozubené kolo se bude otáčet při 30,33 ot / min. To dává smysl - protože poháněný převod je mnohem větší, bude se točit mnohem pomaleji.
Video - Používáním této služby mohou být některé informace sdíleny s YouTube
Tipy
- Síla potřebná k pohonu břemene se z motoru řadí převodovým poměrem nahoru nebo dolů. Motor musí být dimenzován tak, aby poskytoval výkon potřebný pro zátěž poté, co je zohledněn převodový poměr. Převodový systém (kde otáčky zátěže jsou vyšší než otáčky motoru) bude vyžadovat motor, který poskytuje optimální výkon při nižších otáčkách.
- Chcete -li vidět principy převodového poměru v akci, svezte se na kole! Všimněte si, že do kopců je nejsnazší, když máte malý rychlostní stupeň vpředu a velký vzadu. I když je snazší zařadit menší rychlostní stupeň pomocí páky z pedálů, otočení zadního kola ve srovnání s nastavením převodového stupně, které byste použili u plochých sekcí, vyžaduje mnoho otáček, takže budete jet pomaleji.
- Převodový systém (kde otáčky zátěže jsou menší než otáčky motoru) bude vyžadovat motor, který poskytuje optimální výkon při vyšších otáčkách.
-
