U strojarstvu prijenosni omjer je direktno mjerenje brzine rotacije dva ili više zupčanika koji su konkurentno uključeni. Općenito je pravilo kada se radi o dva zupčanika, ako je pogonski zupčanik (zupčanik koji prima rotacijsku silu izravno iz motora, motora itd.) Veći od pogonskog zupčanika, pogonski zupčanik će se rotirati brže i obrnuto. Ovaj osnovni koncept možemo zapisati u formulu Prijenosni odnos = T2/T1, T1 je broj zubaca u prvom stupnju prijenosa, a T2 broj zubaca u drugom stupnju prijenosa.
Korak
Metoda 1 od 2: Izračunavanje omjera zupčanika u prijenosnom krugu
Two Gears
Korak 1. Počnite sa dvostepenim setom
Da biste odredili prijenosni omjer, morate imati najmanje dva zupčanika blokirana. Ova dva zupčanika koji se međusobno spajaju nazivaju se "kompleti zupčanika". Općenito, prvi stupanj prijenosa je "pogonski zupčanik" postavljen na osovinu motora, a drugi stupanj prijenosa je "pogonski zupčanik" postavljen na osovinu tereta. U međuvremenu može biti prisutno i više zupčanika za prijenos snage s pogonskog na pogonski zupčanik. Ovi zupčanici nazivaju se "zupčanici u praznom hodu".
Pogledajmo sada set zupčanika koji ima samo dva stupnja prijenosa. Da bi se izračunao prijenosni omjer, ova dva zupčanika moraju međusobno djelovati. Drugim riječima, zubi moraju biti isprepleteni, a jedan mora rotirati drugi. Na primjer, pretpostavimo da imate mali pogonski zupčanik (zupčanik 1) koji rotira veći pogonski zupčanik (zupčanik 2)
Korak 2. Izbrojite broj zubaca na pogonskom zupčaniku
Jedan od načina za izračunavanje omjera prijenosa između dva međusobno povezana zupčanika je usporedba broja zuba (malih izbočina na rubovima kotača nalik zubima) koje imaju. Započnite brojenjem koliko je zuba u pogonskom zupčaniku. To možete učiniti ručnim izračunom ili ponekad pregledavanjem podataka ispisanih na pogonskom zupčaniku.
Na primjer, pretpostavimo da manji pogonski zupčanik u sistemu ima 20 zuba.
Korak 3. Izbrojite broj zubaca na pogonskom zupčaniku
Zatim izbrojite koliko zuba ima u pogonskom zupčaniku kao što ste to učinili prije za pogonski zupčanik.
Na primjer, pretpostavimo da pogonski zupčanik ima 30 zuba.
Korak 4. Podijelite broj zuba jedan s drugim
Sada kada znate koliko zuba ima u svakoj brzini, možete prilično lako izračunati prijenosne omjere. Zube na pogonskom zupčaniku podijelite zubima na pogonskom zupčaniku. Odgovor možete napisati u decimalnom, razlomkom ili omjeru (poput x: y) ovisno o zadatku.
- U gornjem primjeru, dijeljenje 30 zuba u pogonskom zupčaniku sa 20 zuba u pogonskom zupčaniku daje 30/20 = 1, 5. Takođe ga možemo upisati 3/2 ili 1, 5: 1.
- Značenje ovog prijenosnog omjera je da se manji pogonski zupčanik mora okrenuti jedan i pol puta da bi veći pogonski zupčanik napravio jedan potpuni zaokret. Budući da je pogonski zupčanik veći, pogonski zupčanik će se rotirati sporije.
Više od dva zupčanika
Korak 1. Počnite s kompletom zupčanika koji ima više od dva zupčanika
Kao što naziv implicira, "set zupčanika" može se sastojati od dugog niza zupčanika, a ne samo od jednog pogonskog i jednog pogonskog zupčanika. U tom slučaju prva brzina ostaje pogonska, posljednja ostaje pogonska, a srednja postaje "brzina bez opterećenja". Ovi neopterećeni zupčanici često se koriste za promjenu smjera rotacije ili za spajanje dva zupčanika kada bi ih direktno podešavanje zupčanika učinilo teškim ili nedostupnim.
Na primjer, pretpostavimo da gore opisani krug s dva zupčanika sada pokreće zupčanik sa sedam sitnih zubaca. U ovom slučaju, zupčanik koji je imao 30 fiksnih zuba postao je pogonski, a zupčanik koji je imao 20 zuba (koji je ranije bio pogon) sada je neopterećeni zupčanik
Korak 2. Podijelite broj zuba pogonskog zupčanika i pogonskog zupčanika
Važna stvar koju treba zapamtiti kada radite sa garniturama zupčanika koji imaju više od dva stupnja prijenosa je da su važni samo pogonski i pogonski zupčanik (obično prvi i posljednji stupanj prijenosa). Drugim riječima, zupčanici u praznom hodu uopće ne utječu na prijenosni omjer cijelog skupa. Nakon što ste identificirali pogonski zupčanik i pogonski zupčanik, možete izračunati prijenosne omjere na isti način kao i prije.
U gornjem primjeru izračunat ćemo prijenosni omjer dijeljenjem trideset zuba pogonskog zupčanika sa sedam zuba novog pogonskog zupčanika. 30/7 = pribl. 4, 3 (ili 4, 3: 1). To znači da se pogonski zupčanik mora okrenuti oko 4,3 puta da bi se znatno veći pogonski zupčanik jednom okrenuo.
Korak 3. Ako je potrebno, izračunajte prijenosni omjer za središnji stupanj prijenosa
Možete izračunati omjere prijenosa koji uključuju i neopterećene zupčanike, a to biste mogli učiniti u određenim situacijama. U tom slučaju, počnite od pogonskog zupčanika i nastavite prema gore do opterećenja. Tretirajte prethodni stupanj prijenosa kao pogonski, sve do sljedećeg stupnja prijenosa. Podijelite broj zubaca na svakom "pogonjenom" zupčaniku s brojem zubaca na "pogonskom" zupčaniku za svaki set međusobno povezanih zupčanika kako biste izračunali središnji prijenosni omjer.
- U gornjem primjeru, središnji prijenosni omjer je 20/7 = 2, 9 i 30/20 = 1, 5. Treba napomenuti da ovi omjeri nisu isti kao prijenosni omjer za cijeli set, što je 4,3.
- kako god, također treba napomenuti da je (20/7) × (30/20) = 4, 3. Općenito, omjere središnjih zupčanika u zupčaniku treba pomnožiti s jednakim omjerom svih zupčanika.
Metoda 2 od 2: Izrada omjera/proračuna brzine
Korak 1. Izračunajte brzinu rotacije pogonskog zupčanika
Koristeći koncept prijenosnih omjera, lako je odrediti koliko se brzo pogonski zupčanik rotira na osnovu "ulazne" brzine pogonskog zupčanika. Za početak, izračunajte brzinu okretanja pogonskog zupčanika. U mnogim proračunima zupčanika to rezultira okretajima u minuti (o / min), iako se mogu koristiti i druge jedinice brzine.
Na primjer, pretpostavimo da se u primjeru gornjeg kruga zupčanika sa pogonskim zupčanikom sa sedam zuba i pogonskim zupčanikom sa 30 zubaca, pogonski zupčanik okreće brzinom od 130 o / min. S ovim podacima izračunat ćemo brzinu pogonskog zupčanika u sljedećim koracima
Korak 2. Uključite ove podatke u formulu S1 × T1 = S2 × T2
U ovoj formuli S1 se odnosi na brzinu okretanja pogonskog zupčanika, T1 na zupce pogonskog zupčanika, a S2 i T2 na brzinu i zupce pogonskog zupčanika. Popunite ove varijable dok vam ne ostane samo jedna varijabla.
- Često ćete u ovakvim pitanjima pronaći veličinu S2, iako je moguće pronaći i druge varijable. U gornjem primjeru, unosom podataka koje imamo, dobit ćemo:
- 130 o / min × 7 = S2 × 30
Korak 3. Završite
Izračunavanje preostalih varijabli samo je osnovni matematički problem. Pojednostavite preostale jednadžbe i izolirajte varijablu s jedne strane znaka jednadžbe i dobit ćete odgovor. Ne zaboravite to napisati ispravnim jedinicama. Zbog toga možete izgubiti vrijednost zbog domaćih zadataka.
- U gornjem primjeru to možemo riješiti na sljedeći način:
- 130 o / min × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 o / min = S2
- Drugim riječima, ako se pogonski zupčanik okreće brzinom od 130 o / min, pogonski zupčanik će se okretati brzinom od 30,33 o / min. Budući da je pogonski zupčanik mnogo veći, pogonski zupčanik će se okretati mnogo sporije.
Savjeti
- Da biste vidjeli kako se princip prijenosa primjenjuje, pokušajte voziti svoj bicikl. Imajte na umu da je najlakši način za penjanje kada imate mali zupčanik sprijeda i veliki zupčanik straga. Lakše je okrenuti manji stupanj prijenosa snagom papučica, ali potrebno je mnogo okretaja da se stražnji kotač okrene u usporedbi s postavkom stupnja prijenosa koji biste koristili za ravne površine. Zbog toga se krećete sporije.
- Sniženi sistem (kada je broj okretaja opterećenja manji od broja okretaja motora) zahtijevat će motor koji daje optimalnu snagu pri većim brzinama okretanja.
- Snaga potrebna za pokretanje tereta podiže se ili spušta s motora kroz omjere prijenosa. Ovaj motor se mora promijeniti kako bi osigurao potrebnu snagu opterećenja nakon izračunavanja prijenosnog omjera. Povišeni sistem (kada je broj okretaja opterećenja veći od broja okretaja motora) zahtijevat će motor koji daje optimalnu snagu pri nižim brzinama okretanja.
