Tartalom
- Könnyebben kiszámítható a sebességváltó arány, mint gondolnád
- A sebességváltó-egyenlet alkalmazása a komplex rendszerekre
- Sebesség kiszámítása a sebességszámlálással
A fogaskerekek gyakorlatilag mindenhol megtalálhatók. Autókban vannak, mind a sebességváltóban, mind az ablaktörlőkben. Kerékpárokban, olyan konyhai eszközökben, mint a tojásverő, és még az órákban is - vagy legalábbis régen. A fogaskerék alapvetõen fogaskerekek, amelyek össze vannak kapcsolva, hogy növeljék vagy csökkentsék a motor hajtótengelyének fordulatszámát.
Az a mennyiség, amelyet egy sebességváltó rendszer képes megváltoztatni a fordulatszámot, a fogaskerekek relatív méretének és átviteli sebességének függvénye. A sebességváltó képlet meglehetősen egyszerű. Alapvetően megszámolja a meghajtott kerék fogainak számát, és ezt elosztja a hajtókerék fogainak számával, amely a motorhoz kapcsolódik. Ez egy egyszerű számítás, még akkor is, ha a sebességváltó rendszer több köztes kerékből áll, úgynevezett görgőknek.
Könnyebben kiszámítható a sebességváltó arány, mint gondolnád
Két fogaskerék párosításakor a relatív méretek határozzák meg, hogy milyen gyorsan forognak. Ha a vezetőkerék kisebb, mint a meghajtott kerék, akkor gyakrabban forog, mint a nagyobb. Ha a vezetőkerék nagyobb, akkor a meghajtott kerék gyorsabban forog.
A kerekek sugarainak összehasonlításával kiszámíthatja az egy sebességváltó rendszer által felgyorsított és lelassított összeget, ám ez egyszerűbb. Mivel a két fogaskerék fogai egymásba záródnak, mindkét keréknél azonos méretűeknek kell lenniük, így egyszerűen összehasonlíthatja a két kerék fogainak számát. Valójában így számítja ki a sebességváltót. Megszámolja a fogak számát mind a vezetőkeréken, mind a hajtókeréken, és ezeket a számokat százalékban vagy töredékben fejezi ki.
Például, ha a vezetőkeréknek 20 foga van, és a hajtókeréknek 40 van, akkor számítsa a sebességet 40/20-ra, amely egyszerűsíti 2/1-re vagy 2: 1-re. (A meghajtott kerék fogainak száma mindig a frakció tetején vagy az első arányban megy fel). Ez azt mondja, hogy a hajtókerék minden hajtott kerék fordulatra két fordulattal jár. Hasonlóképpen, az 1/2 arány azt sugallja, hogy a meghajtott kerék kétszer forog a vezetőkerék minden egyes fordulata után - más szóval, a meghajtott kerék gyorsabban forog, mint a motor tengelye.
A sebességváltó-egyenlet alkalmazása a komplex rendszerekre
Számos sebességváltó rendszer tartalmaz egy vagy több alapjáratot, amelyek gyakran ott vannak, hogy biztosítsák, hogy a vezetőkerék és a meghajtott kerék azonos irányban forog, vagy megváltoztassák a forgási síkot. Az áttételi arány képletet egymás után alkalmazhatja a sebességváltó rendszer minden kerékpárjára, hogy a rendszer végső áttételéhez jusson, de ezt nem kell megtennie. Ha igen, akkor azt találja, hogy az összes sebességfokozat szorzata megegyezik a vezetőkerék és a meghajtott kerék arányával.
Más szavakkal, a vezetőkerék és a meghajtott kerék az egyetlen, ami számít. Nem számít, hány alapjárat van a rendszerben, a végleges sebességarány a vezetőkerék és a meghajtott kerék aránya. Ez igaz minden típusú fogaskerekekre, ideértve a fogaskerekeket, a ferde fogaskerekeket és a féreghajtóműveket is.
Sebesség kiszámítása a sebességszámlálással
Ha ismeri a hajtókerék fordulatszámát, amelyet általában percenként fordulatszámon (rpm) mérnek, akkor az áttételi arány megmutatja a meghajtott kerék sebességét. Vegyünk például egy 3: 1 sebességfokozatú rendszert, ami azt jelenti, hogy a vezetőkerék háromszor olyan gyorsan forog, mint a hajtókerék. Ha a vezetőkerék sebessége 300 ford / perc, akkor a meghajtott kerék sebessége 100 ford / perc.
Általában kiszámolhatja a fordulatszámot a következő áttételi egyenlettel:
S1 • T1 = S2 • T2, ahol
S1 a vezetőkerék sebessége és T1 az a kerék fogainak száma.
S2 és T2 a meghajtott kerék sebessége és fogainak száma.
Ha sebességváltó-rendszert tervez, akkor kényelmesen megtalálhatja az áttételi arányt. Megtalálhatja a motor fordulatszámát a műszaki adatokban, és a diagram segítségével olyan sebességváltó rendszert tervezhet, amely bármilyen fordulatszámot biztosít a meghajtott kerékben, amire szüksége van.