4 eenvoudige manieren om de overbrengingsverhouding te bepalen (met afbeeldingen)

Inhoudsopgave:

4 eenvoudige manieren om de overbrengingsverhouding te bepalen (met afbeeldingen)
4 eenvoudige manieren om de overbrengingsverhouding te bepalen (met afbeeldingen)

Video: 4 eenvoudige manieren om de overbrengingsverhouding te bepalen (met afbeeldingen)

Video: 4 eenvoudige manieren om de overbrengingsverhouding te bepalen (met afbeeldingen)
Video: 1:243 Gear Ratio 2024, Maart
Anonim

In de machinebouw is een overbrengingsverhouding een directe maat voor de verhouding van de rotatiesnelheden van twee of meer in elkaar grijpende tandwielen. Als algemene regel geldt dat als het om twee versnellingen gaat en het aandrijftandwiel (het tandwiel dat rechtstreeks de rotatiekracht van de motor, motor, enz. ontvangt) groter is dan het aangedreven tandwiel, het laatste sneller zal draaien en vice versa. We kunnen dit basisconcept uitdrukken met de formule Overbrengingsverhouding = T2/T1, waarbij T1 het aantal tanden op de eerste versnelling is en T2 het aantal tanden op de tweede.

Stappen

Methode 1 van 2: De overbrengingsverhouding van een tandwieltrein vinden

Twee versnellingen

Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 1
Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 1

Stap 1. Begin met een trein met twee versnellingen

Om een overbrengingsverhouding te kunnen bepalen, moet u ten minste twee versnellingen op elkaar hebben aangesloten - dit wordt een "versnellingstrein" genoemd. Gewoonlijk is het eerste tandwiel een "aandrijftandwiel" dat is bevestigd aan de motoras en het tweede is een "aangedreven tandwiel" dat is bevestigd aan de lastas. Er kan ook een willekeurig aantal versnellingen tussen deze twee zijn om kracht van het aandrijftandwiel naar het aangedreven tandwiel over te brengen: dit worden "vrije tandwielen" genoemd.

Laten we voor nu kijken naar een tandwieltrein met slechts twee tandwielen erin. Om een overbrengingsverhouding te kunnen vinden, moeten deze tandwielen op elkaar inwerken - met andere woorden, hun tanden moeten in elkaar grijpen en de ene moet de andere draaien. Laten we bijvoorbeeld zeggen dat u een klein aandrijftandwiel hebt (versnelling 1) die een groter aangedreven tandwiel draait (versnelling 2)

Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 2
Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 2

Stap 2. Tel het aantal tanden op het aandrijftandwiel

Een eenvoudige manier om de overbrengingsverhouding tussen twee in elkaar grijpende tandwielen te vinden, is door het aantal tanden (de kleine penachtige uitsteeksels aan de rand van het wiel) te vergelijken dat ze allebei hebben. Begin met te bepalen hoeveel tanden er op het aandrijftandwiel zitten. U kunt dit doen door handmatig te tellen of, soms, door deze informatie op het tandwiel zelf te controleren.

  • Laten we bijvoorbeeld zeggen dat het kleinere aandrijftandwiel in ons systeem: 20 tanden.

    Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 3
    Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 3

    Stap 3. Tel het aantal tanden op het aangedreven tandwiel

    Bepaal vervolgens hoeveel tanden er precies op het aangedreven tandwiel zitten zoals je eerder deed voor het aandrijftandwiel.

    • Laten we zeggen dat, in ons voorbeeld, het aangedreven tandwiel heeft 30 tanden.

      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 4
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 4

      Stap 4. Deel het ene aantal tanden door het andere

      Nu je weet hoeveel tanden er op elk tandwiel zitten, kun je de overbrengingsverhouding relatief eenvoudig vinden. Verdeel de tanden van het aangedreven tandwiel door de tanden van het aandrijftandwiel. Afhankelijk van je opdracht, kun je je antwoord schrijven als een decimaal, een breuk of in verhoudingsvorm (d.w.z. x: y).

      • Als we in ons voorbeeld de 30 tanden van het aangedreven tandwiel delen door de 20 tanden van het aandrijftandwiel, krijgen we 30/20 = 1.5. We kunnen dit ook schrijven als 3/2 of 1.5: 1, enzovoort.
      • Wat deze overbrengingsverhouding betekent, is dat het kleinere aandrijftandwiel anderhalf keer moet draaien om het grotere aangedreven tandwiel één volledige slag te laten maken. Dit is logisch - aangezien het aangedreven tandwiel groter is, zal het langzamer draaien.

      Meer dan twee versnellingen

      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 5
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 5

      Stap 1. Begin met een tandwieltrein van meer dan twee versnellingen

      Zoals de naam al doet vermoeden, kan een "tandwieltrein" ook worden gemaakt van een lange reeks versnellingen - niet alleen een enkel aandrijftandwiel en een enkel aangedreven tandwiel. In deze gevallen blijft de eerste versnelling de aandrijfversnelling, de laatste versnelling blijft de aangedreven versnelling en de middelste versnellingen worden "vrije versnellingen". Deze worden vaak gebruikt om de draairichting te veranderen of om twee versnellingen met elkaar te verbinden wanneer directe versnelling ze onpraktisch of niet gemakkelijk beschikbaar zou maken.

      Laten we bijvoorbeeld zeggen dat de hierboven beschreven tweeversnellingstrein nu wordt aangedreven door een kleine zeventandige versnelling. In dit geval blijft het tandwiel met 30 tanden het aangedreven tandwiel en is het tandwiel met 20 tanden (dat voorheen de bestuurder was) nu een vrijloop

      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 6
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 6

      Stap 2. Verdeel de tandnummers van de aandrijving en aangedreven tandwielen

      Het belangrijkste om te onthouden bij tandwielkasten met meer dan twee versnellingen, is dat alleen de bestuurder en de aangedreven versnellingen (meestal de eerste en de laatste) er toe doen. Met andere woorden, de tussentandwielen hebben helemaal geen invloed op de overbrengingsverhouding van de totale trein. Wanneer u uw aandrijftandwiel en uw aangedreven versnelling hebt geïdentificeerd, kunt u de overbrengingsverhouding precies zoals voorheen vinden.

      In ons voorbeeld zouden we de overbrengingsverhouding vinden door de dertig tanden van het aangedreven tandwiel te delen door de zeven tanden van onze nieuwe driver. 30/7 = ongeveer 4.3 (of 4,3: 1, etc.) Dit betekent dat het aandrijftandwiel ongeveer 4,3 keer moet draaien om het veel grotere aangedreven tandwiel één keer te laten draaien.

      Overbrengingsverhouding bepalen Stap 7
      Overbrengingsverhouding bepalen Stap 7

      Stap 3. Zoek desgewenst de overbrengingsverhoudingen voor de tussenliggende versnellingen

      U kunt ook de overbrengingsverhoudingen vinden met betrekking tot de tussentandwielen, en misschien wilt u dat in bepaalde situaties. Begin in deze gevallen bij het aandrijftandwiel en werk in de richting van het lasttandwiel. Behandel de voorgaande versnelling als het aandrijftandwiel voor zover het de volgende versnelling betreft. Deel het aantal tanden op elk "aangedreven" tandwiel door het aantal tanden op het "aangedreven" tandwiel voor elke in elkaar grijpende set tandwielen om de tussenliggende overbrengingsverhoudingen te berekenen.

      • In ons voorbeeld zijn de tussenliggende overbrengingsverhoudingen 20/7 = 2.9 en 30/20 = 1.5. Merk op dat geen van beide gelijk is aan de overbrengingsverhouding voor de hele trein, 4.3.
      • Echter, merk ook op dat (20/7) × (30/20) = 4,3. Over het algemeen zullen de tussenliggende overbrengingsverhoudingen van een tandwieltrein zich vermenigvuldigen om gelijk te zijn aan de totale overbrengingsverhouding.

      Methode 2 van 2: Berekeningen voor verhouding / snelheid maken

      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 8
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 8

      Stap 1. Zoek de rotatiesnelheid van uw aandrijftandwiel

      Met behulp van het idee van overbrengingsverhoudingen is het gemakkelijk om erachter te komen hoe snel een aangedreven tandwiel roteert op basis van de "invoersnelheid" van het aandrijftandwiel. Zoek om te beginnen de rotatiesnelheid van uw aandrijftandwiel. In de meeste versnellingsberekeningen wordt dit gegeven in omwentelingen per minuut (RPM), hoewel andere snelheidseenheden ook zullen werken.

      Laten we bijvoorbeeld zeggen dat in het bovenstaande voorbeeld met een aandrijftandwiel met zeven tanden en een aangedreven tandwiel met 30 tanden, het aandrijftandwiel met 130 tpm draait. Met deze informatie vinden we de snelheid van het aangedreven tandwiel in de volgende paar stappen

      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 9
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 9

      Stap 2. Vul uw gegevens in de formule S1 × T1 = S2 × T2 in

      In deze formule verwijst S1 naar de rotatiesnelheid van het aandrijftandwiel, T1 verwijst naar de tanden in het aandrijftandwiel en S2 en T2 naar de snelheid en tanden van het aangedreven tandwiel. Vul de variabelen in totdat er nog maar één ongedefinieerd is.

      • Vaak lost u dit soort problemen op voor S2, hoewel het perfect mogelijk is om voor elk van de variabelen op te lossen. In ons voorbeeld, door de informatie die we hebben in te pluggen, krijgen we dit:
      • 130 RPM × 7 = S2 × 30
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 10
      Bepaal de overbrengingsverhouding Stap 10

      Stap 3. Oplossen

      Het vinden van uw resterende variabele is een kwestie van elementaire algebra. Vereenvoudig gewoon de rest van de vergelijking en isoleer de variabele aan één kant van het isgelijkteken en je hebt je antwoord. Vergeet niet om het te labelen met de juiste eenheden - je kunt hiervoor punten verliezen bij schoolwerk.

      • In ons voorbeeld kunnen we dit als volgt oplossen:
      • 130 RPM × 7 = S2 × 30
      • 910 = S2 × 30
      • 910/30 = S2
      • 30,33 tpm = S2
      • Met andere woorden, als het aandrijftandwiel met 130 tpm draait, draait het aangedreven tandwiel met 30,33 tpm. Dit is logisch - aangezien het aangedreven tandwiel veel groter is, zal het veel langzamer draaien.

      Video - Door deze service te gebruiken, kan bepaalde informatie worden gedeeld met YouTube

      Tips

      • Het vermogen dat nodig is om de belasting aan te drijven, wordt door de overbrengingsverhouding omhoog of omlaag van de motor gestuurd. De motor moet zijn gedimensioneerd om het vermogen te leveren dat nodig is voor de belasting nadat de overbrengingsverhouding in overweging is genomen. Een aangepast systeem (waar het belasting-toerental groter is dan het motortoerental) vereist een motor die optimaal vermogen levert bij lagere toerentallen.
      • Maak een ritje op uw fiets om de principes van de overbrengingsverhouding in actie te zien! Merk op dat het het gemakkelijkst is om heuvels op te gaan als je een kleine versnelling vooraan hebt en een grote achteraan. Hoewel het gemakkelijker is om de kleinere versnelling te draaien met de hefboomwerking van je pedalen, zijn er veel rotaties nodig om je achterwiel te laten draaien in vergelijking met de versnellingsinstellingen die je zou gebruiken voor vlakke secties, waardoor je langzamer gaat.
      • Een aangepast systeem (waarbij het belasting-toerental lager is dan het motor-toerental) vereist een motor die optimaal vermogen levert bij hogere toerentallen.

Aanbevolen: