V strojárstve je prevodový pomer priamou mierou pomeru otáčok dvoch alebo viacerých do seba zapadajúcich prevodových stupňov. Spravidla platí, že keď ide o dva prevody, ak je hnacie ozubené koleso (to, ktoré priamo prijíma rotačnú silu z motora, motora atď.) Vyššie ako hnané ozubené koleso, bude sa rýchlejšie otáčať a naopak. Tento základný koncept môžeme vyjadriť vzorcom Prevodový pomer = T2/T1, kde T1 je počet zubov na prvom prevodovom stupni a T2 je počet zubov na druhom prevodovom stupni.
Kroky
Metóda 1 z 2: Zistenie prevodového pomeru prevodovky
Dva prevody
Krok 1. Začnite s dvojstupňovým súpravou
Aby ste mohli určiť prevodový pomer, musíte mať zapojené najmenej dva prevodové stupne - tomu sa hovorí „prevodovka“. Obvykle je prvým prevodovým stupňom „hnacie ozubené koleso“pripevnené k hriadeľu motora a druhým „poháňaným prevodom“pripevneným k zaťažovaciemu hriadeľu. Medzi týmito dvoma môže byť aj ľubovoľný počet prevodových stupňov na prenos energie z hnacieho ozubeného kolesa na poháňané ozubené koleso: tieto sa nazývajú „voľnobežné prevody“.
Teraz sa pozrime na ozubený prevod, v ktorom sú iba dva prevody. Aby bolo možné nájsť prevodový pomer, tieto prevodové stupne musia navzájom interagovať - inými slovami, ich zuby musia byť sieťované a jeden by mal otáčať druhým. Povedzme napríklad, že máte jeden malý prevodový stupeň (prevodový stupeň 1), ktorý otáča väčší poháňaný prevodový stupeň (prevodový stupeň 2)
Krok 2. Spočítajte počet zubov na hnacom kolese
Jeden jednoduchý spôsob, ako nájsť prevodový pomer medzi dvoma do seba zapadajúcimi ozubenými kolesami, je porovnať počet zubov (malé kolíkovité výčnelky na okraji kolesa), ktoré oba majú. Začnite určením počtu zubov na hnacom kolese. Môžete to urobiť ručným počítaním alebo niekedy kontrolou týchto informácií uvedených na samotnom prevodovom stupni.
-
Povedzme napríklad, že menší pohon v našom systéme má 20 zubov.
Určte prevodový pomer Krok 3 Krok 3. Spočítajte počet zubov na hnanom prevode
Ďalej určte, koľko zubov je na hnanom prevode, rovnako ako predtým na hnacom prevode.
-
Povedzme, že v našom prípade poháňané koleso má 30 zubov.
Určte prevodový pomer Krok 4 Krok 4. Rozdeľte jeden počet zubov druhým
Teraz, keď viete, koľko zubov je na každom prevodovom stupni, môžete prevodový pomer nájsť relatívne jednoducho. Rozdeľte zuby hnaného ozubeného kolesa na zuby ozubeného kolesa. V závislosti od zadania môžete svoju odpoveď napísať ako desatinné miesto, zlomok alebo v pomere (t.j. x: y).
- V našom prípade delením 30 zubov hnaného prevodu 20 zubmi hnacieho kolesa dostaneme 30/20 = 1.5. Môžeme to napísať aj ako 3/2 alebo 1.5: 1, atď.
- Tento prevodový pomer znamená, že menší prevodový stupeň sa musí otočiť jeden a pol krát, aby väčší poháňaný prevodový stupeň urobil jednu úplnú zákrutu. To dáva zmysel - keďže poháňaný prevodový stupeň je väčší, bude sa otáčať pomalšie.
Viac ako dva prevody
Určte prevodový pomer Krok 5 Krok 1. Začnite s prevodovkou s viac ako dvoma prevodovými stupňami
Ako naznačuje jeho názov, „ozubený prevod“môže byť vyrobený aj z dlhého sledu prevodových stupňov - nielen z jedného prevodového stupňa a jedného poháňaného prevodového stupňa. V týchto prípadoch zostáva prvý prevodový stupeň hnacím prevodom, posledný prevodový stupeň je poháňaným prevodovým stupňom a stredné prevodové stupne sa stávajú „voľnobežnými prevodmi“. Často sa používajú na zmenu smeru otáčania alebo na pripojenie dvoch prevodových stupňov, keď by ich priamy prevod spôsobil, že sú nepraktické alebo nie sú ľahko dostupné.
Povedzme napríklad, že vyššie opísaný dvojstupňový pohon je teraz poháňaný malým sedemzubým prevodom. V tomto prípade 30-zubový prevodový stupeň zostáva poháňaným ozubeným kolesom a 20-zubový prevodový stupeň (ktorý bol predtým vodičom) je teraz voľnobežným prevodom
Určte prevodový pomer, krok 6 Krok 2. Rozdeľte čísla zubov hnacieho a poháňaného prevodu
Pri práci s prevodovkami s viac ako dvoma prevodovými stupňami je dôležité pamätať na to, že záleží iba na vodičovi a poháňanom prevodovom stupni (zvyčajne prvom a poslednom). Inými slovami, voľnobežné prevody vôbec neovplyvňujú prevodový pomer celého vlaku. Keď identifikujete svoj prevodový stupeň pre vodiča a váš poháňaný prevodový stupeň, môžete nájsť prevodový pomer presne ako predtým.
V našom prípade by sme našli prevodový pomer delením tridsiatich zubov poháňaného prevodu siedmimi zubami nášho nového vodiča. 30/7 = asi 4.3 (alebo 4,3: 1 atď.) To znamená, že prevodovka vodiča sa musí otočiť asi 4,3 krát, aby sa oveľa väčšia hnaná prevodovka mohla otočiť raz.
Určte prevodový pomer, krok 7 Krok 3. Ak je to potrebné, nájdite prevodové pomery medziľahlých prevodových stupňov
Môžete nájsť aj prevodové pomery zahŕňajúce voľnobežné prevody a v určitých situáciách možno budete chcieť. V týchto prípadoch začnite od hnacieho kolesa a postupujte smerom k zaťaženému prevodu. Pokiaľ ide o nasledujúci prevodový stupeň, zaobchádzajte s predchádzajúcim prevodovým stupňom, akoby to bol hnací prevodový stupeň. Vypočítajte medziľahlé prevodové pomery počtom zubov na každom „poháňanom“prevode počtom zubov na „hnacom“prevode pre každú vzájomne prepojenú sadu prevodových stupňov.
- V našom prípade sú medziľahlé prevodové pomery 20/7 = 2.9 a 30/20 = 1.5. Všimnite si toho, že ani jeden z nich sa nerovná prevodovému pomeru pre celý vlak, 4.3.
- Avšak, všimnite si tiež, že (20/7) × (30/20) = 4,3. Stredné prevodové pomery prevodovej sústavy sa vo všeobecnosti budú násobiť tak, aby sa rovnali celkovému prevodovému pomeru.
Metóda 2 z 2: Výpočty pomeru/rýchlosti
Určte prevodový pomer, krok 8 Krok 1. Nájdite rýchlosť otáčania vášho hnacieho kolesa
Pomocou myšlienky prevodových pomerov je ľahké zistiť, ako rýchlo sa poháňaný prevodový stupeň otáča, na základe „vstupnej“rýchlosti hnacieho prevodu. Na začiatku zistite rýchlosť otáčania vášho hnacieho prevodu. Vo väčšine výpočtov prevodových stupňov je to uvedené v otáčkach za minútu (RPM), aj keď budú fungovať aj iné jednotky rýchlosti.
Povedzme napríklad, že v uvedenom príklade súkolesia so sedemzubým hnacím prevodom a poháňaným 30-ozubeným prevodom sa hnacie koleso otáča pri 130 otáčkach za minútu. S týmito informáciami zistíme rýchlosť poháňaného prevodu v niekoľkých nasledujúcich krokoch
Určte prevodový pomer, krok 9 Krok 2. Pripojte svoje informácie do vzorca S1 × T1 = S2 × T2
V tomto vzorci S1 označuje rýchlosť otáčania hnacieho kolesa, T1 označuje zuby v hnacom ozubenom kolese a S2 a T2 rýchlosť a zuby hnaného prevodu. Vyplňujte premenné, kým vám nezostane iba jedna nedefinovaná.
- Pri týchto druhoch problémov často budete riešiť S2, aj keď je úplne možné vyriešiť ktorúkoľvek z premenných. V našom prípade po vložení informácií, ktoré máme, dostaneme toto:
- 130 otáčok za minútu × 7 = S2 × 30
Určte prevodový pomer, krok 10 Krok 3. Vyriešiť
Nájdenie zostávajúcej premennej je záležitosťou základnej algebry. Stačí zjednodušiť zvyšok rovnice a izolovať premennú na jednej strane znamienka rovnosti a budete mať odpoveď. Nezabudnite ho označiť správnymi jednotkami - za to môžete v škole prísť o body.
- V našom prípade to môžeme vyriešiť takto:
- 130 otáčok za minútu × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 ot / min = S2
- Inými slovami, ak sa hnacie ozubené koleso točí pri 130 ot / min, hnané ozubené koleso sa bude otáčať pri 30,33 ot / min. To dáva zmysel - keďže poháňaný prevodový stupeň je oveľa väčší, bude sa točiť oveľa pomalšie.
Video - Používaním tejto služby môžu byť niektoré informácie zdieľané so službou YouTube
Tipy
- Sila potrebná na poháňanie bremena sa z motora radí nahor alebo nadol pomocou prevodového pomeru. Po zohľadnení prevodového pomeru musí byť motor dimenzovaný tak, aby poskytoval výkon potrebný pre zaťaženie. Prevodový systém (kde otáčky záťaže sú vyššie ako otáčky motora) bude vyžadovať motor, ktorý dodáva optimálny výkon pri nižších otáčkach.
- Ak chcete vidieť princípy prevodového pomeru v prevádzke, zvezte sa na svojom bicykli! Všimnite si, že do kopcov sa ide najľahšie, keď máte malý prevod vpredu a veľký vzadu. Aj keď je jednoduchšie zaradiť menší prevodový stupeň pomocou páky z pedálov, v porovnaní s nastavením prevodového stupňa, ktoré by ste použili na plochých úsekoch, trvá otáčanie zadného kolesa mnoho otáčok, takže budete pomalšie.
- Prevodový systém (kde sú otáčky záťaže nižšie ako otáčky motora) bude vyžadovať motor, ktorý dodáva optimálny výkon pri vyšších otáčkach.
-
