W inżynierii mechanicznej przełożenie przekładni jest bezpośrednią miarą stosunku prędkości obrotowych dwóch lub więcej sprzężonych kół zębatych. Zgodnie z ogólną zasadą, gdy mamy do czynienia z dwoma biegami, jeśli koło napędowe (to, które bezpośrednio otrzymuje siłę obrotową z silnika, silnika itp.) jest większe niż koło napędzane, to drugie obraca się szybciej i na odwrót. Możemy wyrazić tę podstawową koncepcję za pomocą formuły Przełożenie = T2/T1, gdzie T1 to liczba zębów na pierwszym biegu, a T2 to liczba zębów na drugim biegu.
Kroki
Metoda 1 z 2: Znajdowanie przełożenia przekładni zębatej
Dwa biegi
Krok 1. Zacznij od pociągu dwubiegowego
Aby móc określić przełożenie, musisz mieć co najmniej dwa biegi sprzęgnięte ze sobą - nazywa się to "przekładnią". Zwykle pierwsze koło zębate jest „napędowym kołem zębatym” przymocowanym do wału silnika, a drugie jest „napędzanym kołem zębatym” przymocowanym do wału nośnego. Pomiędzy tymi dwoma może znajdować się dowolna liczba kół zębatych, które przenoszą moc z koła napędowego na napędzane koło zębate: są to tak zwane „koła zębate pośredniczące”.
Na razie spójrzmy na przekładnię z tylko dwoma biegami. Aby znaleźć przełożenie, te koła zębate muszą ze sobą współdziałać - innymi słowy, ich zęby muszą być zazębione i jedno powinno się obracać. Na przykład załóżmy, że masz jedno małe koło zębate (koło 1) obracające większe koło zębate (koło 2)
Krok 2. Policz liczbę zębów na kole napędowym
Jednym prostym sposobem na znalezienie przełożenia między dwoma zazębiającymi się kołami zębatymi jest porównanie liczby zębów (małych, podobnych do kołków występów na krawędzi koła), które oba mają. Zacznij od określenia, ile zębów znajduje się na kole napędowym. Możesz to zrobić, licząc ręcznie lub, czasami, sprawdzając informacje oznaczone na samym sprzęcie.
-
Na przykład załóżmy, że mniejsze koło zębate w naszym systemie ma 20 zębów.
Określ przełożenie Krok 3 Krok 3. Policz liczbę zębów na napędzanym kole zębatym
Następnie określ, ile zębów znajduje się na napędzanym kole zębatym, dokładnie tak samo jak wcześniej dla koła napędowego.
-
Załóżmy, że w naszym przykładzie napędzane koło zębate ma: 30 zębów.
Określ przełożenie Krok 4 Krok 4. Podziel liczbę zębów na drugą
Teraz, gdy wiesz, ile zębów znajduje się na każdym biegu, możesz stosunkowo łatwo znaleźć przełożenie. Podzielić zęby koła napędowego przez zęby koła napędowego. W zależności od zadania możesz napisać swoją odpowiedź jako ułamek dziesiętny, ułamek lub w formie stosunku (np. x: y).
- W naszym przykładzie podzielenie 30 zębów koła napędzanego przez 20 zębów koła napędowego daje nam 30/20 = 1.5. Możemy to również napisać jako 3/2 lub 1.5: 1itp.
- To przełożenie oznacza, że mniejsze koło zębate kierowcy musi obrócić się półtora raza, aby większe napędzane koło zębate wykonało jeden pełny obrót. Ma to sens - ponieważ napędzany bieg jest większy, będzie się obracał wolniej.
Więcej niż dwa biegi
Określ przełożenie Krok 5 Krok 1. Zacznij od przekładni z więcej niż dwoma biegami
Jak sama nazwa wskazuje, „przekładnia” może być również wykonana z długiej sekwencji kół zębatych – nie tylko jednego koła napędowego i jednego napędzanego koła zębatego. W takich przypadkach pierwszy bieg pozostaje kołem napędowym, ostatni bieg pozostaje kołem napędzanym, a koła środkowe stają się „biegami jałowymi”. Są one często używane do zmiany kierunku obrotu lub łączenia dwóch kół zębatych, gdy bezpośrednia przekładnia sprawiłaby, że byłyby nieporęczne lub trudno dostępne.
Załóżmy na przykład, że dwubiegowy pociąg opisany powyżej jest teraz napędzany przez mały siedmiozębowy bieg. W tym przypadku 30-zębowe koło zębate pozostaje napędzanym kołem zębatym, a 20-zębowe koło zębate (które było wcześniej kierowcą) jest teraz kołem napinającym
Określ przełożenie Krok 6 Krok 2. Podziel numery zębów napędu i napędzanych kół zębatych
Ważną rzeczą do zapamiętania w przypadku przekładni z więcej niż dwoma biegami jest to, że liczy się tylko napęd i napędzane biegi (zwykle pierwszy i ostatni). Innymi słowy, koła napinające w ogóle nie wpływają na przełożenie całego pociągu. Po zidentyfikowaniu biegu kierowcy i napędzanego biegu, możesz znaleźć przełożenie dokładnie tak, jak poprzednio.
W naszym przykładzie znaleźlibyśmy przełożenie, dzieląc trzydzieści zębów napędzanego koła zębatego przez siedem zębów naszego nowego sterownika. 30/7 = około 4.3 (lub 4,3: 1 itd.) Oznacza to, że bieg kierowcy musi obrócić się około 4,3 razy, aby znacznie większy napędzany bieg obrócił się raz.
Określ przełożenie Krok 7 Krok 3. W razie potrzeby znajdź przełożenia przekładni pośrednich
Możesz również znaleźć przełożenia dotyczące kół zębatych napinających, a w niektórych sytuacjach możesz chcieć to zrobić. W takich przypadkach zacznij od przekładni napędowej i pracuj w kierunku przekładni ładunkowej. Poprzedni bieg należy traktować tak, jakby był kołem napędowym, jeśli chodzi o następny bieg. Aby obliczyć przełożenia pośrednie, należy podzielić liczbę zębów na każdym „napędzanym” kole przez liczbę zębów na kole „napędowym” dla każdego blokującego zestawu kół zębatych.
- W naszym przykładzie pośrednie przełożenia wynoszą 20/7 = 2.9 i 30/20 = 1.5. Zauważ, że żaden z nich nie jest równy przełożeniu dla całego pociągu, 4.3.
- Jednakże, zauważ również, że (20/7) × (30/20) = 4,3. Ogólnie rzecz biorąc, pośrednie przełożenia przekładni zębatej mnożą się razem, aby zrównać się z całkowitym przełożeniem przekładni.
Metoda 2 z 2: Wykonywanie obliczeń współczynnika/prędkości
Określ przełożenie Krok 8 Krok 1. Znajdź prędkość obrotową swojego koła zębatego
Korzystając z idei przełożeń, łatwo jest obliczyć, jak szybko obraca się napędzane koło zębate w oparciu o „wejściową” prędkość koła napędowego. Aby rozpocząć, znajdź prędkość obrotową swojego koła zębatego. W większości obliczeń dotyczących biegów jest to podawane w obrotach na minutę (RPM), chociaż inne jednostki prędkości również będą działać.
Załóżmy na przykład, że w powyższym przykładzie przekładni zębatej z siedmiozębnym kołem napędowym i 30-zębowym napędzanym kołem zębatym obraca się z prędkością 130 obr./min. Dzięki tym informacjom w kilku kolejnych krokach znajdziemy prędkość napędzanego biegu
Określ przełożenie Krok 9 Krok 2. Podłącz swoje informacje do formuły S1 × T1 = S2 × T2
W tym wzorze S1 odnosi się do prędkości obrotowej koła napędowego, T1 odnosi się do zębów w kole napędowym, a S2 i T2 do prędkości i zębów napędzanego koła zębatego. Wypełnij zmienne, aż pozostanie tylko jedna niezdefiniowana.
- Często w tego rodzaju problemach będziesz rozwiązywać dla S2, chociaż jest to całkowicie możliwe do rozwiązania dla dowolnej zmiennej. W naszym przykładzie podłączając informacje, które posiadamy, otrzymujemy to:
- 130 obr/min × 7 = S2 × 30
Określ przełożenie Krok 10 Krok 3. Rozwiąż
Znalezienie pozostałej zmiennej jest kwestią podstawowej algebry. Po prostu uprość resztę równania i wyizoluj zmienną po jednej stronie znaku równości, a otrzymasz odpowiedź. Nie zapomnij oznaczyć go odpowiednimi jednostkami - możesz stracić za to punkty w nauce.
- W naszym przykładzie możemy rozwiązać tak:
- 130 obr/min × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 obr/min = S2
- Innymi słowy, jeśli koło zębate obraca się z prędkością 130 obr./min, napędzane koło zębate obraca się z prędkością 30,33 obr./min. Ma to sens - ponieważ napędzany bieg jest znacznie większy, będzie się kręcił znacznie wolniej.
Wideo - Korzystając z tej usługi, niektóre informacje mogą być udostępniane YouTube
Porady
- Moc potrzebna do napędzania obciążenia jest przenoszona w górę lub w dół z silnika przez przełożenie przekładni. Silnik musi być zwymiarowany, aby zapewnić moc wymaganą przez obciążenie po uwzględnieniu przełożenia przekładni. System z przełożeniem (gdzie prędkość obrotowa obciążenia jest większa niż prędkość obrotowa silnika) będzie wymagał silnika, który zapewnia optymalną moc przy niższych prędkościach obrotowych.
- Aby zobaczyć zasady działania przełożeń w akcji, przejedź się na swoim rowerze! Zauważ, że pod górę najłatwiej jest wjeżdżać, gdy masz mały sprzęt z przodu, a duży z tyłu. Chociaż łatwiej jest obracać mniejszy bieg za pomocą dźwigni pedałów, potrzeba wielu obrotów, aby obrócić tylne koło w porównaniu z ustawieniami przełożeń, których używasz na płaskich odcinkach, co powoduje, że jedziesz wolniej.
- System z redukcją biegów (gdzie prędkość obrotowa obciążenia jest mniejsza niż prędkość obrotowa silnika) będzie wymagał silnika, który zapewnia optymalną moc przy wyższych prędkościach obrotowych.
-
