Ako vypočítať prevodový pomer

Obsah

• Je to ľahšie vypočítať prevodový pomer, než si myslíte
• Ako aplikovať rovnicu prevodového pomeru na komplexné systémy
• Na výpočet rýchlosti sa používa prevodový pomer

Prevody sú prakticky všade. Sú v automobiloch, v prevodovke aj v stieračoch čelného skla. Sú na bicykloch, v kuchynskom riade ako šľahač vajec a dokonca aj v hodinkách - alebo aspoň bývali. Ozubené koleso je v podstate sada ozubených kolies spojených dohromady na zvýšenie alebo zníženie rýchlosti otáčania hnacieho hriadeľa motora.

Množstvo prevodového systému, ktoré môže zmeniť rýchlosť otáčania, je funkciou relatívnych rozmerov ozubených kolies a je známa ako prevodový pomer. Vzorec prevodového pomeru sa ukázal byť pomerne jednoduchý. V zásade spočítate počet zubov na hnanom kolese a delíte ich počtom zubov na volante, ktorý je pripojený k motoru. Je to jednoduchý výpočet, aj keď sa prevodový systém skladá z niekoľkých medziľahlých kolies nazývaných vodiace kolesá.

Je to ľahšie vypočítať prevodový pomer, než si myslíte

Keď spojíte dve ozubené kolesá, ich relatívna veľkosť určuje, ako rýchlo sa bude každé otáčať. Ak je koleso vodiča menšie ako poháňané koleso, bude sa točiť častejšie ako väčšie. Ak je koleso vodiča väčšie, hnané koleso sa točí rýchlejšie.

Dalo by sa vypočítať množstvo zrýchlenia a spomalenia, ktoré vytvára jednoduchý prevodový systém porovnaním polomerov kolies, ale existuje ľahší spôsob. Pretože zuby oboch ozubených kolies sa vzájomne blokujú, musia mať na oboch kolesách rovnakú veľkosť, takže môžete jednoducho porovnať počet zubov na oboch kolesách. Takto vlastne vypočítate prevodový pomer. Počítate počet zubov na volante aj na hnanom kolese a tieto čísla vyjadrujete ako pomer alebo zlomok.

Napríklad, ak má hnacie koleso 20 zubov a poháňané koleso 40, vypočítajte prevodový pomer ako 40/20, čo zjednodušuje 2/1 alebo 2: 1. (Počet zubov na hnanom kolese vždy ide nad zlomok alebo prvý v pomere). To vám povie, že pri každom otočení poháňaného kolesa robí koleso vodiča dve otáčky. Podobne pomer 1/2 udáva, že hnané koleso sa otáča dvakrát pri každej rotácii hnacieho kolesa - inými slovami, hnané koleso sa točí rýchlejšie ako hriadeľ motora.

Ako aplikovať rovnicu prevodového pomeru na komplexné systémy

Veľa prevodových systémov obsahuje jedno alebo viac vodiacich kolies, ktoré sú často k dispozícii na zabezpečenie toho, aby sa hnacie koleso a poháňané koleso točilo v rovnakom smere alebo aby sa menila rovina rotácie. Vzorec prevodového pomeru môžete aplikovať na každú dvojicu kolies v prevodovom systéme postupne, aby ste dosiahli konečný prevodový pomer systému, ale to nemusíte robiť. Ak tak urobíte, zistíte, že súčin všetkých prevodových pomerov je rovnaký ako pomer medzi kolesom vodiča a hnaným kolesom.

Inými slovami, koleso vodiča a hnané koleso sú jediné, na čom záleží. Bez ohľadu na to, koľko voľnobežných kolies v systéme existuje, konečný prevodový pomer je pomer medzi hnacím kolesom a poháňaným kolesom. To platí pre všetky typy ozubených kolies vrátane čelných, kužeľových a závitovkových.

Na výpočet rýchlosti sa používa prevodový pomer

Ak poznáte rýchlosť otáčania volantu, ktorá sa zvyčajne meria v otáčkach za minútu (ot / min), prevodový pomer vám oznámi rýchlosť poháňaného kolesa. Napríklad, zvážte systém s prevodovým pomerom 3: 1, čo znamená, že sa hnacie koleso točí trikrát rýchlejšie ako poháňané koleso. Ak je rýchlosť hnacieho kolesa 300 ot / min, je rýchlosť hnaného kolesa 100 ot / min.

Vo všeobecnosti je možné vypočítať rýchlosť otáčania pomocou nasledujúcej rovnice prevodového pomeru:

S₁ • T₁ = S₂ • T₂, kde

S₁ je rýchlosť volantu a T₁ je počet zubov na tomto kolese.

S₂ a T₂ sú počet otáčok a počtu zubov poháňaného kolesa.

Ak navrhujete prevodový systém, nájdete vhodnú tabuľku prevodových pomerov. Otáčky motora nájdete v technických údajoch a pomocou tabuľky môžete navrhnúť prevodový systém, ktorý zabezpečí poháňané koleso, ktoré potrebujete, akúkoľvek rýchlosť otáčania.