Determinarea raportului de transmisie a angrenajului

În ingineria mecanică, raportul angrenajelor este măsura relației dintre vitezele de rotație ale două sau mai multe roți de cuplare. În general, în cazul a două roți dințate, în cazul în care primul (cel care a primit puterea de rotație direct de motor) este mai mare decât al doilea, se va roti mai repede și vice-versa. Putem exprima acest concept de bază folosind formula Raportul de transmisie = T2 / T1

conținut

Pași
Metoda 1găsirea relației dintre un tren de viteză
Calculând raportul dintre două trepte de viteză
Calculând raportul dintre mai mult de două trepte de viteză
Metoda 2calculul raportului de viteză
Sfaturi

, unde T1 este numărul de dinți ai primei unelte și T2 numărul de dinți ai celui de-al doilea.

pași

Metoda 1
Găsirea relației dintre un tren de viteză

Calculând raportul dintre două trepte de viteză

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 1

Începeți cu un tren cu două trepte. Pentru a determina raportul, trebuie să aveți cel puțin două unelte de interblocare care formează un "tren de viteză". În general, prima treaptă este alimentat cu energie de la motor și transferat la al doilea, care este conectat la arborele. De asemenea, poate exista un număr de unelte între cei doi care stau la capete, sunt "uneltele intermediare".

Pentru moment, să vedem un tren care are doar două trepte. Pentru a găsi o relație, aceste unelte trebuie să fie interconectate și una dintre ele trebuie să rotească cealaltă. De exemplu, să presupunem că avem o unelte de viteze mici atașate la motor (treapta 1) prin rotirea celei de a doua trepte de viteze (treapta 2), care este conectată la arbore.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 2

Numărați numărul de dinți în primul. O modalitate simplă de a defini relația dintre uneltele de interblocare este de a compara numărul de dinți pe care cei doi au. Începeți prin a determina câți dinți sunt în prima treaptă. Puteți face acest lucru prin numărarea manuală sau văzând dacă acea informație este prezentă în unele marcări din partea însăși, dacă aceasta este disponibilă.

În acest exemplu, să zicem că are mai mică unelte 20 dinți.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 3

Numărați numărul de dinți din viteza a doua. Acum, determinați numărul de dinți în cealaltă treaptă de viteză în același fel în care ați făcut primul.

Să spunem asta în exemplul nostru 30 dinți.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 4

Împărțiți numărul de dinți de la unul la celălalt. Acum, că știm câte dinți există în fiecare unelte, putem găsi relația destul de ușor prin împărțirea numărului de dinți ai celui de-al doilea la primul. În funcție de nevoia dvs., puteți scrie răspunsul ca zecimal, fracțiune sau în relație (x: y, de exemplu).

În exemplul nostru, împărțiți 30 (numărul de dinți ai doilea) cu 20 (numărul de dinți ai primul), avem 30/201.5. Putem scrie, de asemenea, acest rezultat ca 3/2 sau 1,5: 1, etc.
Ce înseamnă această relație este faptul că a doua treaptă de viteză ar trebui să se rotească o dată și jumătate, astfel încât uneltele mai mari să completeze o rotire. Acest lucru are sens, deoarece prima treaptă de viteză este mai mare atunci se va roti mai încet.

Calculând raportul dintre mai mult de două trepte de viteză

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 5

Începeți cu un tren cu mai mult de două trepte. După cum sugerează și numele, "trenul de viteză" poate fi format, de asemenea, printr-o secvență de trepte, nu doar două. În astfel de cazuri, primele resturile care se conectează motorul și că acesta din urmă se conectează la arborele, dar, de asemenea, să aibă roata dințată intermediară între cele două. Ele sunt folosite pentru a schimba direcția de rotație sau pentru a interconecta uneltele care nu s-au putut conecta direct.

Să spunem, de exemplu, că trenul cu două trepte descrise mai sus are acum o altă viteză conectată la motor cu 7 dinți. Avem apoi o dantură conectat la motorul 7, un ax 30 atașat la dinți și un intermediar (care a fost anterior primul) de 20 de dinți.

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 6

Împărțiți numărul de dinți dintre prima și ultima treaptă de viteză. Lucrul important de reținut în cazul trenurilor cu mai mult de două trepte este acela numai cele care sunt conectate direct la motor și la axă (de obicei, prima și ultima). Cu alte cuvinte, uneltele intermediare nu interferează în nici un fel cu raportul general al trenului. După identificarea două roți dințate materiei (conectat la motor și conectat la arborele), împărțiți numărul de dinți ai primului-al doilea, la fel ca anterior făcut.

În exemplul nostru, vom găsi raportul prin împărțirea celor 30 de dinți ale arborelui de viteze cu 7 al motoreductor. 30/7 = 4.3, aproximativ (sau 4,3: 1, etc.). Aceasta înseamnă că prima treaptă de viteză trebuie să se rotească de 4,3 ori, astfel încât angrenajul arborelui, care este mult mai mare, se rotește o singură dată.

Imaginea intitulată Determinarea raportului de viteză Pasul 7

Dacă doriți, găsiți relația dintre uneltele intermediare. În anumite situații, poate fi necesară pentru a găsi relația dintre roțile dințate intermediare, de asemenea, în astfel de cazuri, începe prin calcularea relației dintre primul (conectat la motor), iar treapta a doua și a continua calcularea relației dintre fiecare pereche de roți dințate cu blocare, până la umplerea ultimele două (cea penultimă și cea care este conectată la axă). Pentru fiecare pereche, calculați raportul în mod normal împărțind numărul de dinți al celui de-al doilea cu primul.

În exemplul nostru, rapoartele intermediare sunt 20/7 = 2.9 și 30/20 = 1.5. Rețineți că niciuna dintre aceste valori nu este egală cu raportul trenului în general, care este de 4,3.
În plus, (20/7) × (30/20) = 4.3. În general, relațiile intermediare, înmulțite de ele însele, vor avea ca rezultat relația generală a trenului.

Metoda 2
Calculul raportului de viteză

Imaginea intitulată Determinați raportul de viteză Pasul 8

Găsiți viteza de rotație a primei trepte de viteză. Folosind relația, este ușor să dau seama de viteza de rotație a unei viteze ținând cont de viteza de „intrare“ de cel anterior. Pentru a începe, găsiți viteza de rotație a primei trepte de viteză. În majoritatea cazurilor, acest calcul este realizat utilizând unitatea de rotații pe minut (rpm), dar alte unități vor funcționa, de asemenea.

De exemplu, să spunem că în trenul de viteze menționat mai sus avem prima treaptă de viteză cu 7 dinți care se rotesc la 130 rpm urmată de unul din 30 de dinți. Cu aceste informații, vom găsi viteza de rotație a celei de-a doua unelte în câțiva pași.

Imaginea intitulată Determinați raportul de transmisie Pasul 9

Înlocuiți aceste informații în formulele S1 × T1 = S2 × T2. În el, S1 reprezintă viteza de rotație a primei trepte de viteză și T1 reprezintă numărul dinților. S2 și T2 vor reprezenta viteza și numărul de dinți ai vitezei a doua. Introduceți informațiile și izolați necunoscutul din partea stângă.

În acest tip de problemă, de cele mai multe ori vom căuta valoarea lui S2, dar este perfect posibil să găsim valoarea oricărei alte variabile. În exemplul nostru, introducând informațiile pe care le obținem:
130 rpm × 7 = S2 × 30

Imaginea intitulată Determinarea raportului de viteză Pasul 10

Rezolvați-l. Găsirea valorii necunoscute este doar o chestiune de algebră de bază. Pur și simplu simplifica restul ecuației și izolează variabila pe o parte a egalității și vei avea răspunsul tău. Nu uitați să utilizați unitatea corectă, în caz contrar puteți pierde puncte într-o activitate școlară, de exemplu.

În exemplul nostru, putem rezolva acest lucru:
130 rpm × 7 = S2 × 30
910 = S2 × 30
910/30 = S2
30,33 rpms = S2
Cu alte cuvinte, dacă prima treaptă de viteză se rotește la 130 rpm, cea de-a doua se va roti la 30,33 rpm. Acest lucru are sens deoarece viteza a doua este mult mai mare, deci se va roti mai încet.

sfaturi

Pe de altă parte, în cazul în care sistemele de rotație a sarcinii este mai mică decât rotația unității de putere, este nevoie de un motor cu puterea de vârf la turații mari.
Pentru a vedea principiile raportului de transmisie în acțiune, faceți o plimbare pe bicicletă! Realizați faptul că este mai ușor să abordați urcatele cu o unelte mici în față și una mare în spate. În acest caz, cu toate că este mai ușor să se rotească roata dințată inferioară, cu puterea de pedale, viteza mai mare nevoie pentru roata din spate, care are o treaptă superioară de viteze, de cotitură. Aceasta este, vom merge mai lent, dar va fi mai ușor de pedal. Având o treaptă mai mare în față, se va inversa procesul.
Energia necesară pentru deplasarea sarcinii este definită de raportul de transmisie al motorului, care trebuie să fie pregătit pentru a furniza puterea necesară încărcării, luând în considerare rapoartele de transmisie. Într-un sistem în care viteza de rotație a sarcinii este mai mare decât cea a unității de putere, un motor cu mai multă forță va fi necesar la rotații reduse.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit