Зміст
- Простіше обчислити коефіцієнт передачі, ніж ви думаєте
- Як застосувати рівняння передаточного числа до складних систем
- Використання передаточного коефіцієнта для обчислення швидкості
Шестерні є практично скрізь. Вони є в автомобілях, як в трансмісії, так і в склоочисниках. Вони є у велосипедах, у такому кухонному начинні, як збивач яєць і навіть у годиннику - або, принаймні, раніше. Шестірня - це в основному набір зубчастих коліс, з'єднаних разом для збільшення або зменшення швидкості обертання приводного валу двигуна.
Кількість зубчастої системи може змінювати швидкість обертання - це функція відносних розмірів зубчастих коліс, і її називають передаточним числом. Формула передаточного коефіцієнта виявляється досить простою. Ви в основному підраховуєте кількість зубів на веденому колесі і ділите це на кількість зубів на водійському колесі, яке є тим, що прикріплене до двигуна. Це прямолінійний розрахунок, навіть коли редукторна система складається з декількох проміжних коліс, які називаються холостими.
Простіше обчислити коефіцієнт передачі, ніж ви думаєте
Коли ви з'єднуєте два зубчасті колеса, їх відносні розміри визначають, наскільки швидко буде крутитися кожне. Якщо колесо водія менше, ніж ведене колесо, воно крутиться частіше, ніж велике. Якщо колесо водія більше, то ведене колесо крутиться швидше.
Ви можете обчислити величину прискорення та уповільнення, яку створює проста система передач, порівнюючи радіуси коліс, але це простіший спосіб. Оскільки зуби обох зубчастих коліс блокуються, вони повинні бути однакового розміру на обох колесах, тому ви можете просто порівняти кількість зубів на двох колесах. Це насправді, як ви обчислюєте передаточне число. Ви підраховуєте кількість зубів як на водійському колесі, так і на веденому колесі і виражаєте ці числа у співвідношенні чи частці.
Наприклад, якщо у колеса водія 20 зубів, а ведене колесо - 40, обчисліть передаточне число як 40/20, що спрощує значення 2/1, або 2: 1. (Кількість зубів на веденому колесі завжди йде зверху фракції або першою у співвідношенні). Це говорить вам про те, що за кожного обертання веденого колеса водійське колесо робить два обертання. Так само співвідношення 1/2 говорить про те, що ведене колесо обертається двічі за кожне обертання водійського колеса - іншими словами, ведене колесо крутиться швидше, ніж вал двигуна.
Як застосувати рівняння передаточного числа до складних систем
У багатьох редукторних системах є одне або кілька коліс холостого ходу, які часто існують для того, щоб колесо водія та привідне колесо крутилися в одному напрямку або змінювали площину обертання. Ви можете застосувати формулу передаточного числа до кожної пари коліс в редукторній системі послідовно, щоб досягти остаточного передавального числа для системи, але вам цього не потрібно. Якщо ви це зробите, ви побачите, що добуток усіх передаточних коефіцієнтів такий же, як співвідношення між ведучим колесом і веденим колесом.
Іншими словами, водійське колесо і ведене колесо - єдині два, що мають значення. Незалежно від того, скільки в холостому ходу системи є, остаточне передаточне відношення - це співвідношення між ведучим колесом і веденим колесом. Це стосується всіх типів шестерень, включаючи зубчасті, конічні і черв'ячні.
Використання передаточного коефіцієнта для обчислення швидкості
Якщо ви знаєте швидкість обертання водійського колеса, яка зазвичай вимірюється обертами в хвилину (об / хв), передавальне співвідношення повідомляє вам швидкість керованого колеса. Наприклад, розглянемо систему із передаточним відношенням 3: 1, що означає, що водійське колесо крутиться втричі швидше, ніж ведене колесо. Якщо швидкість водійського колеса становить 300 об / хв, швидкість керованого колеса становить 100 об / хв.
Загалом, ви можете обчислити швидкість обертання, використовуючи наступне рівняння передаточного числа:
S1 • Т1 = S2 • Т2, де
S1 - швидкість водійського колеса і Т1 - кількість зубів на цьому колесі.
S2 і Т2 - швидкість і кількість зубів веденого колеса.
Якщо ви розробляєте редукторну систему, ви знайдете зручну схему передаточного числа. Ви можете знайти оберти двигуна в технічних характеристиках і скористатися діаграмою, щоб створити редукторну систему, яка буде створювати будь-яку швидкість обертання в керованому колесі, яку вам потрібно.