În ingineria mecanică, un raport de transmisie este o măsură directă a raportului dintre turațiile de rotație a două sau mai multe trepte de viteză. Ca regulă generală, atunci când este vorba de două trepte de viteză, dacă angrenajul de acționare (cel care primește direct forța de rotație de la motor, motor etc.) este mai mare decât angrenajul condus, acesta din urmă se va întoarce mai repede și invers. Putem exprima acest concept de bază cu formula Raportul de transmisie = T2 / T1, unde T1 este numărul de dinți pe prima treaptă de viteză și T2 este numărul de dinți pe a doua.
Pași
Metoda 1 din 2: Găsirea raportului de transmisie al unui tren de transmisie
Două trepte
Pasul 1. Începeți cu un tren cu două trepte
Pentru a putea determina un raport de transmisie, trebuie să aveți cel puțin două trepte de viteză cuplate între ele - acest lucru se numește „tren de transmisie”. De obicei, primul angrenaj este un „angrenaj de antrenare” atașat la arborele motorului, iar al doilea este un „angrenaj condus” atașat la arborele de sarcină. De asemenea, poate exista un număr de trepte între aceste două pentru a transmite puterea de la treapta de tracțiune la treapta de tracțiune acționată: acestea se numesc „treapta de viteză la ralanti”.
Deocamdată, să ne uităm la un tren de viteze cu doar două trepte de viteză în el. Pentru a putea găsi un raport de transmisie, aceste angrenaje trebuie să interacționeze între ele - cu alte cuvinte, dinții lor trebuie să fie împletiți și unul ar trebui să se întoarcă pe celălalt. De exemplu, să presupunem că aveți o singură treaptă de viteză mică (treapta 1) care întoarce o treaptă de viteză mai mare (treapta 2)
Pasul 2. Numărați numărul de dinți de pe angrenajul de antrenare
O modalitate simplă de a găsi raportul de transmisie între două roți dințate care se blochează este compararea numărului de dinți (proeminențele mici asemănătoare cuțite la marginea roții) pe care le au ambii. Începeți prin a determina câți dinți sunt pe angrenajul de acționare. Puteți face acest lucru numărând manual sau, uneori, verificând aceste informații etichetate pe angrenajul în sine.
-
De exemplu, să presupunem că unitatea de transmisie mai mică din sistemul nostru are 20 de dinți.
Determinați raportul de transmisie Pasul 3 Pasul 3. Numărați numărul de dinți de pe angrenajul condus
Apoi, determinați câți dinți sunt pe angrenajul condus exact așa cum ați făcut înainte pentru angrenajul de antrenare.
-
Să spunem că, în exemplul nostru, treapta de viteză antrenată are 30 de dinți.
Determinați raportul de transmisie Pasul 4 Pasul 4. Împarte un număr de dinți la celălalt
Acum, că știți câți dinți sunt pe fiecare angrenaj, puteți găsi raportul de transmisie relativ simplu. Împărțiți dinții angrenajului antrenat de dinții angrenajului antrenor. În funcție de sarcina dvs., puteți scrie răspunsul dvs. ca o zecimală, o fracție sau sub formă de raport (adică, x: y).
- În exemplul nostru, împărțirea celor 30 de dinți ai angrenajului antrenat la cei 20 de dinți ai angrenajului de antrenare ne face 30/20 = 1.5. Putem scrie, de asemenea, ca 3/2 sau 1.5: 1, etc.
- Ceea ce înseamnă acest raport de transmisie este că treapta de conducere mai mică trebuie să se întoarcă de o dată și jumătate pentru a face ca treapta de viteză mai mare să facă un singur tur. Acest lucru are sens - deoarece angrenajul condus este mai mare, se va întoarce mai încet.
Mai mult de două trepte
Determinați raportul de transmisie Pasul 5 Pasul 1. Începeți cu un angrenaj de mai mult de două trepte
După cum sugerează și numele său, un „tren cu angrenaje” poate fi realizat și dintr-o lungă secvență de trepte de viteză - nu doar dintr-o singură treaptă de conducere și o singură treaptă de viteză. În aceste cazuri, prima treaptă de viteză rămâne cea a șoferului, ultima treaptă de viteză rămâne treapta de acționare, iar cele din mijloc devin „trepte de tracțiune”. Acestea sunt adesea utilizate pentru a schimba direcția de rotație sau pentru a conecta două trepte de viteză atunci când angrenajul direct le-ar face dificile sau nu sunt ușor disponibile.
Să presupunem, de exemplu, că trenul cu două trepte descris mai sus este acum condus de o treaptă mică cu șapte dinți. În acest caz, angrenajul cu 30 de dinți rămâne angrenajul condus, iar angrenajul cu 20 de dinți (care era șoferul înainte) este acum un angrenaj de mers înapoi
Determinați raportul de transmisie Pasul 6 Pasul 2. Împărțiți numărul de dinți al unității de transmisie și al angrenajelor antrenate
Important este să ne amintim atunci când avem de-a face cu trenuri de angrenaje cu mai mult de două trepte de viteză, este că doar șoferul și treptele de viteză (de obicei, primul și ultimul) contează. Cu alte cuvinte, roțile dințate nu influențează deloc raportul de transmisie al trenului general. Când ați identificat treapta de conducere și treapta de rulare, puteți găsi raportul de treaptă exact ca înainte.
În exemplul nostru, am găsi raportul de transmisie împărțind cei treizeci de dinți ai angrenajului antrenat de cei șapte dinți ai noului nostru șofer. 30/7 = aproximativ 4.3 (sau 4,3: 1, etc.) Aceasta înseamnă că treapta de viteză a șoferului trebuie să se întoarcă de aproximativ 4,3 ori pentru ca treapta de viteză mult mai mare să se întoarcă o singură dată.
Determinați raportul de transmisie Pasul 7 Pasul 3. Dacă doriți, găsiți raporturile de transmisie pentru angrenajele intermediare
Puteți găsi și rapoartele de transmisie care implică angrenajele de mers înapoi și este posibil să doriți în anumite situații. În aceste cazuri, porniți de la angrenajul de acționare și lucrați spre angrenajul de încărcare. Tratați angrenajul precedent ca și cum ar fi angrenajul de antrenare în ceea ce privește viteza următoare. Împărțiți numărul de dinți pe fiecare angrenaj „antrenat” la numărul de dinți pe angrenajul „antrenat” pentru fiecare set de angrenaje care se blochează pentru a calcula raporturile de transmisie intermediare.
- În exemplul nostru, raporturile de transmisie intermediare sunt 20/7 = 2.9 și 30/20 = 1.5. Rețineți că niciuna dintre acestea nu este egală cu raportul de transmisie pentru întregul tren, 4.3.
- In orice caz, rețineți, de asemenea, că (20/7) × (30/20) = 4.3. În general, raporturile de transmisie intermediare ale unui tren de transmisie se vor multiplica împreună pentru a egala raportul de transmisie general.
Metoda 2 din 2: Efectuarea calculelor raportului / vitezei
Determinați raportul de transmisie Pasul 8 Pasul 1. Găsiți viteza de rotație a angrenajului de antrenare
Folosind ideea raporturilor de transmisie, este ușor să ne dăm seama cât de repede se rotește o treaptă de viteză, pe baza vitezei de "intrare" a tracțiunii. Pentru a începe, găsiți viteza de rotație a angrenajului de antrenare. În majoritatea calculelor de viteze, acest lucru este dat în rotații pe minut (RPM), deși vor funcționa și alte unități de viteză.
De exemplu, să spunem că, în exemplul trenului de viteze de mai sus, cu un angrenaj de șofer din șapte dinți și un angrenaj cu 30 de dinți, angrenajul de antrenare se rotește la 130 RPMs. Cu aceste informații, vom găsi viteza angrenajului condus în următorii pași
Determinați raportul de transmisie Pasul 9 Pasul 2. Conectați informațiile la formula S1 × T1 = S2 × T2
În această formulă, S1 se referă la viteza de rotație a angrenajului de antrenare, T1 se referă la dinții din angrenajul de antrenare și S2 și T2 la viteza și dinții angrenajului antrenat. Completați variabilele până când rămâneți doar una nedefinită.
- Adesea, în aceste tipuri de probleme, veți rezolva pentru S2, deși este perfect posibil să rezolvați pentru oricare dintre variabile. În exemplul nostru, conectând informațiile pe care le avem, obținem următoarele:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
Determinați raportul de transmisie Pasul 10 Pasul 3. Rezolvați
Găsirea variabilei rămase este o chestiune de algebră de bază. Simplificați doar restul ecuației și izolați variabila de pe o parte a semnului egal și veți avea răspunsul dvs. Nu uitați să o etichetați cu unitățile corecte - puteți pierde puncte pentru acest lucru în cadrul școlii.
- În exemplul nostru, putem rezolva astfel:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 RPMs = S2
- Cu alte cuvinte, dacă angrenajul de acționare se rotește la 130 RPMs, angrenajul condus se va roti la 30,33 RPMs. Acest lucru are sens - deoarece angrenajul condus este mult mai mare, se va roti mult mai lent.
Video - Prin utilizarea acestui serviciu, unele informații pot fi partajate cu YouTube
sfaturi
- Puterea necesară pentru a conduce sarcina este orientată în sus sau în jos de la motor de raportul de transmisie. Motorul trebuie dimensionat pentru a asigura puterea necesară încărcăturii după ce se ia în considerare raportul de transmisie. Un sistem adaptat (unde RPM-ul de sarcină este mai mare decât RPM-ul motorului) va necesita un motor care să ofere o putere optimă la viteze de rotație mai mici.
- Pentru a vedea principiile raportului de transmisie în acțiune, faceți o plimbare cu bicicleta! Observați că este mai ușor să urcați pe dealuri când aveți un angrenaj mic în față și unul mare în spate. Deși este mai ușor să rotiți treapta de viteză mai mică cu pârghia de pe pedale, este nevoie de multe rotații pentru ca roata din spate să se rotească în comparație cu setările de treaptă pe care le-ați folosi pentru secțiunile plate, făcându-vă să mergeți mai încet.
- Un sistem redus de viteză (în care 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.
-
