Wie man das übersetzungsverhältnis ermittelt

Im Maschinenbau ist ein Übersetzungsverhältnis ein direktes Maß des Verhältnisses der Rotationsgeschwindigkeiten von zwei oder mehr ineinandergreifenden Gängen. In der Regel, wenn Sie mit zwei Gängen umgehen, wenn der Antriebszahnrad bearbeitet wird (derjenige, der die Rotationskraft des Motors, Motor, usw.) ist größer als der angetriebene Gang, der letztere wird schneller und umgekehrt. Wir können dieses grundlegende Konzept mit der Formel ausdrücken Getriebeverhältnis = T2 / T1, wobei T1 die Anzahl der Zähne am ersten Gang ist und T2 die Anzahl der Zähne am zweiten ist.

Schritte

Methode 1 von 2:
Finden des Getriebeverhältnisses eines Getriebezugs

Zwei Zahnräder

  1. Bildtitel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 1
1. Beginnen Sie mit einem Zwei-Getriebe-Zug. Um ein Übersetzungsverhältnis ermitteln zu können, müssen Sie mindestens zwei miteinander eingreiftes Getriebe aufweisen - dies heißt als "Getriebebahn." Normalerweise ist der erste Gang ein "Antriebsgetriebe" an der Motorwelle befestigt und der zweite ist a "getriebenes Gang" an der Ladewelle befestigt. Es kann auch eine beliebige Anzahl von Zahnrädern zwischen diesen beiden geben, um die Leistung vom Antriebsgetriebe an das angetriebene Zahnrad zu übertragen: Diese werden aufgerufen "Idler-Gänge."
  • Sehen wir uns einen Getriebezug mit nur zwei Gängen darin an. Um ein Übersetzungsverhältnis finden zu können, müssen diese Zahnräder miteinander interagieren. Mit anderen Worten, ihre Zähne müssen negiert sein, und man sollte den anderen drehen. Nehmen wir zum Beispiel an, dass Sie ein kleines Antriebszahnrad (Zahnrad 1) haben, das ein größeres angetriebenes Zahnrad (Zahnrad 2) dreht (Getriebe 2).
  • Bildtitel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 2
    2. Zählen Sie die Anzahl der Zähne am Antriebszahnrad. Eine einfache Möglichkeit, das Übersetzungsverhältnis zwischen zwei Verriegelungszahnrädern zu finden, besteht darin, die Anzahl der Zähne (die kleinen peg-artigen Vorsprünge am Rand des Rades) zu vergleichen, dass beide haben. Beginnen Sie, indem Sie feststellen, wie viele Zähne auf dem Antriebszahnrad sind. Sie können dies tun, indem Sie manuell zählen oder manchmal, indem Sie auf diese Informationen, die auf dem Getriebe selbst gekennzeichnet sind.
  • Nehmen wir zum Beispiel an, dass der kleinere Antriebsrad in unserem System in unserem System hat 20 Zähne.
  • Bildtitel Bestimmen Sie das Übersetzungsverhältnis Schritt 3
    3. Zählen Sie die Anzahl der Zähne am angetriebenen Gang. Als nächstes bestimmen Sie, wie viele Zähne auf dem angetriebenen Zahnrad genau wie zuvor für das Antriebszahnrad auftreten.
  • Sagen wir, dass das angetriebene Gang in unserem Beispiel hat 30 Zähne.
  • Bild mit dem Titel Bestimmen Sie das Übersetzungsverhältnis Schritt 4
    4. Teilen Sie eine Zähne, die vom anderen gezählt wird. Nun, da Sie wissen, wie viele Zähne an jedem Gang sind, können Sie das Getriebeverhältnis relativ einfach finden. Teilen Sie die angetriebenen Zahnradzähne durch die Antriebszahnradzähne. Je nach Ihrem Auftrag können Sie Ihre Antwort als Dezimalstelle, eine Fraktion oder in der Verhältnisform (i.E., x: y).
  • In unserem Beispiel erhält die Teilen der 30 Zähne des angetriebenen Zahnrads durch die 20 Zähne des Antriebsgetriebes US 30/20 = 1.5. Wir können dies auch als schreiben 3/2 oder 1.5: 1, usw.
  • Was dieses Übersetzungsverhältnis bedeutet, dass das kleinere Fahrerzahnrad eineinhalb Mal eineinhalb Mal drehen muss, um den größeren angetriebenen Gang zu erhalten, um eine vollständige Kurve zu erstellen. Dies macht einen Sinn - da der angetriebene Zahnrad größer ist, wird es langsamer.
  • Mehr als zwei Gänge

    1. Bild mit dem Titel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 5
      1. Beginnen Sie mit einem Zahnradzug von mehr als zwei Gängen. Wie der Name schon sagt, a "Getriebebahn" kann auch aus einer langen Sequenz von Zahnrädern hergestellt werden - nicht nur ein einzelnes Fahrerzahnrad und ein einzelner angetriebener Gang. In diesen Fällen bleibt der erste Gang das Fahrer, der letzte Gang bleibt das angetriebene Zahnrad und die in der Mitte werden "Idler-Gänge." Diese werden häufig verwendet, um die Drehrichtung zu ändern oder zwei Zahnräder zu verbinden, wenn das direkte Getriebe sie unhandlich macht oder nicht leicht verfügbar ist.
    2. Sagen wir zum Beispiel, dass der oben beschriebene Zwei-Getriebe-Zug nun von einem kleinen siebenzahnenden Gang angetrieben wird. In diesem Fall bleibt der 30-gezahnte Zahnrad das angetriebene Zahnrad und das 20-Zahn-Gang (das Treiber zuvor war) ist jetzt ein Umlaufrad.
    3. Bildtitel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 6
      2. Teilen Sie die Zähnezahlen des Antriebs und der angetriebenen Zahnräder. Das Wichtigste, um sich zu erinnern, wenn Sie mit Zahnradzügen mit mehr als zwei Gängen umgehen, ist das nur der Fahrer und die angetriebenen Gänge (in der Regel die ersten und letzten) Materie. Mit anderen Worten, Die Idler-Gänge beeinflussen nicht das Getriebeverhältnis des Gesamtzugs überhaupt. Wenn Sie Ihr Treiberrad und Ihre angetriebene Ausrüstung identifiziert haben, können Sie das Getriebequote genau wie zuvor finden.
    4. In unserem Beispiel würden wir die Übersetzungsverhältnisse finden, indem wir die dreißig Zähne des angetriebenen Gangs durch die sieben Zähne unseres neuen Treibers teilen. 30/7 = ungefähr 4.3 (oder 4.3: 1 usw.) Dies bedeutet, dass sich das Fahrerzahnrad um etwa 4 drehen muss.3 mal, um den viel größeren angetriebenen Gang zu bekommen, um einmal zu drehen.
    5. Bild mit dem Titel Bestimmen Sie das Übersetzungsverhältnis Schritt 7
      3. Wenn gewünscht, finden Sie die Getriebeverhältnisse für die Zwischenräder. Sie können auch die Getriebequote, an denen die Idler-Gänge beteiligt sind, und Sie möchten in bestimmten Situationen möglicherweise. Beginnen Sie in diesen Fällen vom Antriebszahnrad und arbeiten Sie in Richtung des Lastgetriebes. Behandeln Sie den vorhergehenden Gang, als wäre es das Antriebszahnrad, soweit der nächste Gang betroffen ist. Teilen Sie die Anzahl der Zähne auf jeden an "Gefahren" Gang an der Anzahl der Zähne auf der "Fahrt" Zahnrad für jeden ineinandergreifenden Satz von Gängen, um die Zwischenzahnriegelungen zu berechnen.
    6. In unserem Beispiel sind die Zwischenzahnradverhältnisse 20/7 = 2.9 und 30/20 = 1.5. Beachten Sie, dass keiner von ihnen dem Getriebeverhältnis für den gesamten Zug entspricht, 4.3.
    7. jedoch, Beachten Sie auch das (20/7) × (30/20) = 4.3. Im Allgemeinen, Die Zwischenzahnungsverhältnisse eines Getriebezugs werden miteinander vermehrt, um dem Gesamtübersetzungsverhältnis gleich zu sein.
    Methode 2 von 2:
    Verhältnis von Verhältnissen / Geschwindigkeitsberechnungen
    1. Bildtitel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 8
    1. Finden Sie die Drehzahl Ihres Antriebsgeräts. Mit der Idee der Getriebequoten ist es leicht herauszufinden, wie schnell ein angetriebener Gang sich basierend auf dem dreht "Eingang" Geschwindigkeit des Antriebszahnrads. Um zu beginnen, finden Sie die Drehzahl Ihres Antriebsgeräts. In den meisten Gangrechnungen wird dies in Rotationen pro Minute (RPM) angegeben, obwohl auch andere Einheiten der Geschwindigkeit funktionieren werden.
    • Sagen wir beispielsweise an, dass in dem beispielhaften Zahnradzug mit einem siebenzahnigen Fahrerzahnrad und einem 30-gezahnten angetriebenen Zahnrad das Antriebszahnrad sich bei 130 U / min rotiert. Mit diesen Informationen finden wir die Geschwindigkeit des angetriebenen Gangs in den nächsten Schritten.
  • Bild mit dem Titel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 9
    2. Stecken Sie Ihre Informationen in die Formel S1 × T1 = S2 × T2. In dieser Formel bezieht sich S1 auf die Drehzahl des Antriebszahnrads, T1 bezieht sich auf die Zähne im Antriebszahnrad und S2 und T2 mit der Geschwindigkeit und Zähne des angetriebenen Zahnrads. Füllen Sie die Variablen aus, bis Sie nur noch einen nicht definiert haben.
  • In diesen Arten von Problemen lösen Sie oft für S2, obwohl es perfekt ist, um für eine der Variablen zu lösen. In unserem Beispiel verkleinern wir die Informationen, die wir haben, wir erhalten folgendes:
  • 130 RPMS × 7 = S2 × 30
  • Bildtitel Bestimmen Sie das Getriebeverhältnis Schritt 10
    3. Lösen. Wenn Sie Ihre verbleibende Variable finden, ist eine Frage der grundlegenden Algebra. Vereinfachen Sie einfach den Rest der Gleichung und isolieren Sie die Variable auf einer Seite des Equals-Zeichens und Sie haben Ihre Antwort. Vergessen Sie nicht, es mit den richtigen Einheiten zu kennzeichnen - Sie können Punkte dafür in der Schularbeit verlieren.
  • In unserem Beispiel können wir so lösen:
  • 130 RPMS × 7 = S2 × 30
  • 910 = S2 × 30
  • 910/30 = S2
  • 30.33 RPMS = S2
  • Mit anderen Worten, wenn das Antriebszahnrad bei 130 U / min dreht, spinnt der angetriebene Zahnrad um 30.33 RPMS. Dies ist sinnvoll - da der angetriebene Gang viel größer ist, wird es viel langsamer drehen.
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    Tipps

    Die Kraft, die zum Ansteuern der Last benötigt wird, ist durch das Getriebeverhältnis von dem Motor ausgetauscht. Der Motor muss dimensioniert sein, um die von der Last erforderlich, nachdem das Übersetzungsverhältnis benötigte Strom versorgt wird, bereitzustellen. Ein Getriebesystem (wobei der Last-RPM größer ist als Motor-RPM) erfordert einen Motor, der bei niedrigeren Drehzahlen optimale Leistung liefert.
  • Um die Prinzipien der Getriebequote in Aktion zu sehen, nehmen Sie eine Fahrt auf Ihrem Fahrrad! Beachten Sie, dass es am einfachsten ist, Hügel aufzuschwächen, wenn Sie einen kleinen Gang vorne haben und ein großes auf der Rückseite. Während es leichter ist, den kleineren Gang mit der Hebelwirkung von Ihren Pedalen zu drehen, dauert es viele Rotationen, um das Hinterrad zu bringen, um sich im Vergleich zu den Getriebeeinstellungen zu drehen, die Sie für flache Abschnitte verwenden, wodurch Sie langsamer gehen können.
  • Ein Getriebungssystem (wobei der Last-Drehzahl weniger als Motor-RPM ist) ist ein Motor, der bei höheren Drehzahlen optimale Leistung liefert.
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