Hur man bestämmer växelförhållandet

I maskinteknik är ett växelförhållande ett direkt mått på förhållandet mellan rotationshastigheter på två eller flera sammankopplade växlar. Som en allmän regel, vid hantering av två växlar, om drivväxeln (den som direkt mottar rotationskraft från motorn, motorn, etc.) är större än det drivna redskapet, kommer den senare att bli snabbare och vice versa. Vi kan uttrycka detta grundläggande koncept med formeln Växellåda = T2 / T1, där T1 är antalet tänder på det första växeln och T2 är antalet tänder på den andra.

Steg

Metod 1 av 2:
Hitta växelkvoten för ett växellåda

Två växlar

  1. Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 1
1. Börja med ett tvåväxeltåg. För att kunna bestämma ett växelförhållande måste du ha åtminstone två kugghjul som är engagerade med varandra - det här kallas a "växeltåg." Vanligtvis är det första redskapet a "drivväxel" fäst vid motoraxeln och den andra är a "driven växel" fäst vid lastaxeln. Det kan också finnas ett antal växlar mellan dessa två för att sända ström från drivväxeln till det drivna redskapet: dessa kallas "Idler Gears."
  • Låt oss nu titta på ett växtåg med endast två kugghjul i den. För att kunna hitta ett växelförhållande måste dessa kugghjul interagera med varandra - med andra ord måste tänderna vara maskade och man ska vända den andra. Till exempel, låt oss säga att du har ett litet drivväxel (kugghjul 1) som vrider ett större drivet redskap (kugghjul 2).
  • Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 2
    2. Räkna antalet tänder på drivväxeln. Ett enkelt sätt att hitta växelförhållandet mellan två sammankopplingsutrustning är att jämföra antalet tänder (de små pinnliknande utsprången vid kanten av hjulet) som båda har. Börja med att bestämma hur många tänder som finns på drivväxeln. Du kan göra det genom att räkna manuellt eller, ibland, genom att kontrollera efter denna information märkt på själva redskapet.
  • Till exempel, låt oss säga att det mindre drivrutiken i vårt system har 20 tänder.
  • Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 3
    3. Räkna antalet tänder på det drivna redskapet. Därefter bestämma hur många tänder som är på det drivna redskapet exakt som du gjorde tidigare för drivrutiken.
  • Låt oss säga att det drivna redskapet i vårt exempel har 30 tänder.
  • Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 4
    4. Dela ett tänder räknas av den andra. Nu när du vet hur många tänder är på varje redskap, kan du hitta växellådan relativt helt enkelt. Dela de drivna kugghjulen med drivväxeltänderna. Beroende på ditt uppdrag kan du skriva ditt svar som ett decimaltal, en fraktion eller i förhållandeformulär (I.e., x: y).
  • I vårt exempel, dela de 30 tänderna på det drivna redskapet med de 20 tänderna på drivväxeln får oss 30/20 = 1.5. Vi kan också skriva detta som 3/2 eller 1.5: 1, etc.
  • Vad detta utväxlingsgrad betyder att det mindre drivrutinen måste vända en och en halv gånger för att få det större drivna redskapet för att göra en fullständig tur. Detta är vettigt - eftersom det drivna redskapet är större, blir det långsammare.
  • Mer än två växlar

    1. Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 5
      1. Börja med ett växeltåg av mer än två växlar. Som namnet antyder, a "växeltåg" kan också göras av en lång sekvens av kugghjul - inte bara ett enda drivrutin och ett enda drivet redskap. I dessa fall är det första redskapet föraren, det sista redskapet förblir det drivna redskapet, och de i mitten blir "Idler Gears." Dessa används ofta för att ändra rotationsriktningen eller för att ansluta två kugghjul när direkt växling skulle göra dem obevekliga eller inte tillgängliga.
    2. Låt oss till exempel säga att det tvåväxeltåg som beskrivs ovan drivs nu av ett litet sju-tandigt redskap. I det här fallet förblir det 30-tandade redskapet det drivna kugghjulet och det 20-tandade kugghjulet (vilket var föraren innan) nu är ett tomgångsredskap.
    3. Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 6
      2. Dela tändnumren på enheten och drivna kugghjul. Det viktiga att komma ihåg när man hanterar växttåg med mer än två växlar är det bara föraren och drivna kugghjul (vanligtvis de första och sista) saken. Med andra ord, Idle-kugghjulen påverkar inte växelkvoten för det övergripande tåget alls. När du har identifierat ditt drivrutin och ditt drivna redskap kan du hitta växellådan exakt som tidigare.
    4. I vårt exempel skulle vi hitta utväxlingsförhållandet genom att dividera de trettio tänderna i det drivna redskapet av de sju tänderna på vår nya förare. 30/7 = om 4.3 (eller 4.3: 1, etc.) Det betyder att föraren växlar måste vända 4.3 gånger för att få det mycket större drivna redskapet att vända en gång.
    5. Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 7
      3. Om så önskas, hitta växelförhållandena för mellanliggande växlar. Du kan också hitta växelkvoterna som involverar tomgångsutrustningarna, och du kanske vill i vissa situationer. I dessa fall börjar du från drivväxeln och arbeta mot lastutrustningen. Behandla föregående redskap som om det var drivväxeln så långt som nästa växel. Dela antalet tänder på vardera "driven" växel med antalet tänder på "kör" Gear för varje sammankoppling av växlar för att beräkna mellanväxlingsförhållandena.
    6. I vårt exempel är mellanväxlingsförhållandena 20/7 = 2.9 och 30/20 = 1.5. Observera att ingen av dessa är lika med utväxlingsförhållandet för hela tåget, 4.3.
    7. i alla fall, Notera också att (20/7) × (30/20) = 4.3. I allmänhet, Mellanväxelförhållandena för ett växeltåg kommer att multiplicera tillsammans för att motsvara det övergripande växelförhållandet.
    Metod 2 av 2:
    Göra förhållande / hastighetsberäkningar
    1. Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 8
    1. Hitta rotationshastigheten på din drivväxel. Med tanke på redskapsförhållanden är det lätt att räkna ut hur snabbt ett drivet redskap roterar baserat på "inmatning" hastigheten på drivväxeln. För att starta, hitta rotationshastigheten på din drivväxel. I de flesta redskapsberäkningar ges detta i rotationer per minut (rpm), även om andra enheter av hastighet också kommer att fungera.
    • Låt oss till exempel säga att i exemplet växeltåg ovan med ett sju tandat drivhjul och ett 30-tandat drivet redskap roterar drivväxeln vid 130 rpms. Med den här informationen hittar vi hastigheten på det drivna redskapet i de närmaste stegen.
  • Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 9
    2. Anslut din information till formeln S1 × T1 = S2 × T2. I denna formel hänvisar S1 till rotationshastigheten hos drivväxeln, T1 avser tänderna i drivväxeln och S2 och T2 till det drivna kugghjulets hastighet och tänder. Fyll i variablerna tills du bara har en vänster odefinierad.
  • Ofta, i dessa slags problem, kommer du att lösa för S2, även om det är perfekt att lösa för någon av variablerna. I vårt exempel, pluggar du i den information vi har, får vi detta:
  • 130 rpms × 7 = s2 × 30
  • Bild med titeln Bestäm växelförhållande Steg 10
    3. Lösa. Att hitta din återstående variabel är en fråga om grundläggande algebra. Förenkla bara resten av ekvationen och isolera variabeln på ena sidan av det lika tecknet och du kommer att få ditt svar. Glöm inte att märka den med rätt enheter - du kan förlora poäng för detta i skolarbetet.
  • I vårt exempel kan vi lösa så här:
  • 130 rpms × 7 = s2 × 30
  • 910 = S2 × 30
  • 910/30 = S2
  • 30.33 rpms = S2
  • Med andra ord, om drivväxeln spinnar vid 130 rpm, kommer det drivna redskapet att spinna vid 30.33 rpms. Detta är vettigt - eftersom det drivna redskapet är mycket större, kommer det att snurra mycket långsammare.
  • Video

    Genom att använda den här tjänsten kan viss information delas med YouTube.

    Tips

    Den kraft som behövs för att köra lasten är inriktad på eller ner från motorn genom växellådan. Motorn måste vara dimensionerad för att ge den effekt som behövs av lasten efter att växellådan tas in i att överväga. Ett växtskyddat system (där ladda varvtal är större än Motor RPM) kräver en motor som ger optimal effekt vid lägre rotationshastigheter.
  • För att se principerna om växelförhållande i aktion, ta en tur på din cykel! Observera att det är lättast att gå upp kullar när du har ett litet redskap framför och en stor i ryggen. Medan det är lättare att vända det mindre redskapet med hävstången från dina pedaler, tar det många rotationer för att få ditt bakhjul att rotera jämfört med de växellåda som du skulle använda för platta sektioner, vilket gör att du går långsammare.
  • Ett växthus (där belastnings RPM är mindre än Motor RPM) kräver en motor som ger optimal effekt vid högre rotationshastigheter.
  • Dela på det sociala nätverket:
    Liknande