V strojárstve je prevodový pomer priame meranie rýchlosti otáčania dvoch alebo viacerých prevodových stupňov, ktoré sú konkurenčne zaradené. Pokiaľ ide o dva prevody, spravidla platí, že ak je hnacie ozubené koleso (ozubené koleso, ktoré prijíma rotačnú silu priamo z motora, motora atď.) Väčšie ako hnané ozubené koleso, bude sa poháňané ozubené koleso otáčať rýchlejšie a naopak. Tento základný koncept môžeme napísať do vzorca Prevodový pomer = T2/T1, T1 je počet zubov na prvom prevodovom stupni a T2 je počet zubov na druhom prevodovom stupni.
Krok
Metóda 1 z 2: Výpočet prevodového pomeru v prevodovom obvode
Dva prevody
Krok 1. Začnite s dvojstupňovou súpravou
Aby ste mohli určiť prevodový pomer, musíte mať zablokované najmenej dva prevody. Tieto dva do seba zapadajúce prevody sa nazývajú „prevodové súpravy“. Všeobecne platí, že prvý prevodový stupeň je „hnacie ozubené koleso“namontované na hriadeli motora a druhé ozubené koleso je „poháňané ozubené koleso“namontované na zaťažovacom hriadeli. Medzi tým môže byť prítomných aj niekoľko prevodových stupňov na prenos energie z hnacieho ozubeného kolesa na hnané ozubené koleso. Tieto prevody sa nazývajú „prevody bez zaťaženia“.
Teraz sa pozrime na prevodovú sadu, ktorá má v sebe iba dva prevody. Aby bolo možné vypočítať prevodový pomer, tieto dva prevody musia navzájom pôsobiť. Inými slovami, zuby musia zaberať sieť a jeden musí otáčať druhým. Predpokladajme napríklad, že máte malý hnací prevod (prevodový stupeň 1), ktorý otáča väčší hnaný prevodový stupeň (prevodový stupeň 2)
Krok 2. Spočítajte počet zubov na hnacom kolese
Jeden zo spôsobov, ako vypočítať prevodový pomer medzi dvoma do seba zapadajúcimi ozubenými kolesami, je porovnať počet zubov (malé zubovité nerovnosti na okraji kolesa), ktoré majú. Začnite tým, že spočítate, koľko zubov je v hnacom prevode. Môžete to urobiť manuálnym výpočtom alebo niekedy pohľadom na informácie vytlačené na hnacom prevode.
Predpokladajme napríklad, že menšie hnacie koleso v systéme má 20 zubov.
Krok 3. Spočítajte počet zubov na poháňanom prevode
Ďalej spočítajte, koľko zubov je na hnanom prevode, ako ste to urobili predtým na hnacom prevode.
Predpokladajme napríklad, že poháňaný prevodový stupeň má 30 zubov.
Krok 4. Rozdeľte počet zubov navzájom
Teraz, keď viete, koľko zubov je na každom prevode, môžete pomerne ľahko vypočítať prevodové pomery. Zuby na hnanom prevode rozdeľte na zuby na hnacom prevode. Odpoveď môžete napísať v desatinnej, zlomkovej alebo pomerovej forme (ako x: y) v závislosti od zadania.
- Vo vyššie uvedenom príklade vydelením 30 zubov v hnanom prevode 20 zubmi v hnacom ozubenom kolese vznikne 30/20 = 1, 5. Môžeme to tiež zapísať 3/2 alebo 1, 5: 1.
- Význam tohto prevodového pomeru je, že menší hnací prevodový stupeň sa musí jeden a pol krát otáčať, aby väčší poháňaný prevodový stupeň vykonal jednu úplnú otáčku. Pretože je poháňaný prevodový stupeň väčší, bude sa poháňaný prevodový stupeň otáčať pomalšie.
Viac ako dva prevody
Krok 1. Začnite s prevodovkou, ktorá má viac ako dva prevody
Ako naznačuje názov, „prevodová sada“môže pozostávať z dlhej série prevodových stupňov, nielen z jedného hnacieho a jedného poháňaného prevodu. V tomto prípade prvý prevodový stupeň zostane hnacím prevodom, posledný prevodový stupeň bude poháňaným prevodovým stupňom a stredný prevodový stupeň sa stane „prevodovým stupňom bez zaťaženia“. Tieto nezaťažené prevody sa často používajú na zmenu smeru otáčania alebo na spojenie dvoch prevodových stupňov, keď by ich priame nastavenie prevodov spôsobilo, že budú ťažké alebo nedostupné.
Predpokladajme napríklad, že vyššie opísaný dvojstupňový obvod je teraz poháňaný prevodovým stupňom, ktorý má sedem malých zubov. V tomto prípade sa ozubené koleso, ktoré malo 30 pevných zubov, stalo poháňaným ozubeným kolesom a ozubené koleso, ktoré malo 20 zubov (čo bol predtým pohon), je teraz nevyloženým prevodom
Krok 2. Rozdeľte počet zubov hnacieho kolesa a hnaného prevodu
Pri práci s prevodovkami, ktoré majú viac ako dva prevody, je dôležité mať na pamäti, že sú dôležité iba hnacie a hnané prevody (zvyčajne prvý a posledný prevodový stupeň). Inými slovami, prevody bez zaťaženia vôbec neovplyvňujú prevodový pomer celej súpravy. Akonáhle identifikujete hnacie a hnané ozubené koleso, môžete vypočítať prevodové pomery rovnako ako predtým.
V uvedenom príklade vypočítame prevodový pomer vydelením tridsiatich zubov hnaného prevodu siedmimi zubami nového hnacieho prevodu. 30/7 = cca. 4, 3 (alebo 4, 3: 1). To znamená, že hnacie ozubené koleso sa musí otáčať asi 4,3 -krát, aby sa oveľa väčšie hnané ozubené koleso raz otočilo.
Krok 3. V prípade potreby vypočítajte prevodový pomer pre stredový prevod
Môžete vypočítať prevodové pomery, ktoré zahŕňajú aj nezaťažené prevody, a v určitých situáciách to možno budete chcieť urobiť. V takom prípade začnite s hnacím ozubeným kolesom a postupujte až k zaťaženému prevodu. S predchádzajúcim prevodovým stupňom zaobchádzajte až po nasledujúci prevodový stupeň ako s hnacím prevodom. Vypočítajte stredový prevodový pomer vydelením počtu zubov na každom „poháňanom“prevode počtom zubov na „hnacom“prevode pre každú sadu do seba zapadajúcich ozubených kolies.
- Vo vyššie uvedenom príklade je stredový prevodový pomer 20/7 = 2, 9 a 30/20 = 1, 5. Treba poznamenať, že tieto pomery nie sú rovnaké ako prevodový pomer pre celú súpravu, ktorý je 4,3.
- Avšak, treba tiež poznamenať, že (20/7) × (30/20) = 4, 3. Vo všeobecnosti by sa pomery stredových prevodov prevodovej sady mali vynásobiť tak, aby sa rovnali pomeru všetkých prevodových stupňov.
Metóda 2 z 2: Výpočty pomeru/rýchlosti
Krok 1. Vypočítajte rýchlosť otáčania hnacieho kolesa
Pomocou koncepcie prevodových pomerov je ľahké určiť, ako rýchlo sa poháňané ozubené koleso otáča na základe „vstupnej“rýchlosti hnacieho prevodu. Na začiatok vypočítajte rýchlosť otáčania hnacieho kolesa. Pri mnohých výpočtoch prevodových stupňov to má za následok otáčky za minútu (ot / min), aj keď je možné použiť aj iné jednotky rýchlosti.
Predpokladajme napríklad, že v príklade vyššie uvedeného prevodového obvodu s hnacím ozubeným kolesom so siedmimi zubami a poháňaným ozubeným kolesom so 30 zubmi sa hnacie koleso otáča rýchlosťou 130 ot / min. S týmito informáciami vypočítame rýchlosť poháňaného prevodu v nasledujúcich krokoch
Krok 2. Zapojte tieto informácie do vzorca S1 × T1 = S2 × T2
V tomto vzorci S1 označuje rýchlosť otáčania hnacieho ozubeného kolesa, T1 označuje zuby hnacieho ozubeného kolesa a S2 a T2 označujú rýchlosť a zuby hnaného prevodu. Vyplňujte tieto premenné, kým vám nezostane iba jedna premenná.
- V takýchto otázkach často nájdete veľkosť S2, aj keď je možné nájsť aj iné premenné. V uvedenom príklade zadaním informácií, ktoré máme, získame:
- 130 otáčok za minútu × 7 = S2 × 30
Krok 3. Dokončite
Výpočet zostávajúcich premenných je len základným matematickým problémom. Zjednodušte zostávajúce rovnice a izolujte premennú na jednej strane znamienka rovnice a dostanete odpoveď. Nezabudnite to napísať do správnych jednotiek. Z tohto dôvodu môžete stratiť hodnotu z domácich úloh.
- Vo vyššie uvedenom príklade to môžeme vyriešiť:
- 130 otáčok za minútu × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 ot./min = S2
- Inými slovami, ak sa hnacie koleso otáča rýchlosťou 130 ot / min, poháňané koleso sa bude otáčať rýchlosťou 30,33 ot / min. Pretože je poháňaný prevodový stupeň oveľa väčší, bude sa poháňaný prevodový stupeň otáčať oveľa pomalšie.
Tipy
- Ak chcete vidieť, ako platí zásada prevodového pomeru, vyskúšajte jazdu na bicykli. Všimnite si toho, že najľahšie sa stúpa, keď máte malý prevod vpredu a veľký prevod vzadu. Menší prevodový stupeň je jednoduchšie zatlačiť na pedále, ale otáčanie zadného kolesa vyžaduje veľa otáčok v porovnaní s nastavením prevodového stupňa, ktoré by ste použili na rovných povrchoch. Vďaka tomu sa budete pohybovať pomalšie.
- Znížený systém (keď sú otáčky záťaže nižšie ako otáčky motora) bude vyžadovať motor, ktorý dodáva optimálny výkon pri vyšších otáčkach.
- Výkon potrebný na pohon bremena sa zvyšuje alebo znižuje z motora prostredníctvom prevodových pomerov. Po vypočítaní prevodového pomeru musí byť tento motor zmenený tak, aby poskytoval výkon požadovaný záťažou. Zvýšený systém (keď sú otáčky záťaže vyššie ako otáčky motora) bude vyžadovať motor, ktorý dodáva optimálny výkon pri nižších otáčkach.
