Съоръженията са практически навсякъде. Те са в колите, както в трансмисията, така и в чистачките на предното стъкло. Те са с велосипеди, в такива кухненски прибори като яйцата за разбиване на яйца и дори в часовници - или поне някога са били. Предавката е основно набор от зъбни колела, свързани заедно за увеличаване или намаляване на скоростта на въртене на задвижващия вал на двигателя.
Количеството, което една зъбна система може да промени скоростта на въртене, е функция на относителните размери на зъбните колела и е известно като предавателно число. Формулата на предавателното отношение се оказва доста проста. По принцип броите броя на зъбите на задвижваното колело и го разделяте на броя на зъбите на задвижващото колело, който е този, прикрепен към двигателя. Това е просто изчисление, дори когато зъбната система се състои от няколко междинни колела, наречени празен ход.
По-лесно е да се изчисли съотношението на предавките, отколкото си мислите
Когато сдвоите две зъбни колела, относителните им размери определят колко бързо ще се върти всяко. Ако задвижващото колело е по-малко от задвижваното, то ще се върти по-често от по-голямото. Ако шофьорското колело е по-голямо, задвижваното колело ще се върти по-бързо.
Можете да изчислите количеството ускорение и забавяне, което произвежда проста система от зъбни колела, като сравните радиусите на колелата, но има по-лесен начин. Тъй като зъбите на двете зъбни колела се блокират, те трябва да бъдат с еднакъв размер на двете колела, така че можете просто да сравните броя на зъбите на двете колела. Така всъщност се изчислява предавателното число. Броите броя на зъбите както на задвижващото колело, така и на задвижваното колело и изразявате тези числа като съотношение или дроб.
Например, ако задвижващото колело има 20 зъба, а задвижваното колело има 40, изчислете предавателното отношение като 40/20, което опростява до 2/1 или 2: 1. (Броят на зъбите на задвижваното колело винаги върви върху фракцията или първо в съотношението). Това ви казва, че за всяко завъртане на задвижваното колело, задвижващото колело прави две завъртания. По същия начин съотношението 1/2 ви казва, че задвижваното колело се върти два пъти за всяко завъртане на задвижващото колело - с други думи, задвижваното колело се върти по-бързо от вала на двигателя.
Как да приложим уравнението на съотношението на предавките към сложни системи
Много зъбни системи включват едно или повече празни колела, които често са там, за да гарантират, че колелото на водача и задвижваното колело се въртят в една и съща посока или да променят равнината на въртене. Можете да приложите последователно формулата на предавателното отношение към всяка двойка колела в зъбната система, за да стигнете до крайно предавателно отношение за системата, но не е необходимо да правите това. Ако го направите, ще установите, че произведението на всички предавателни числа е същото като съотношението между задвижващото колело и задвижваното колело.
С други думи, шофьорското колело и задвижваното колело са единствените, които имат значение. Колкото и да има празен ход в системата, крайното предавателно отношение е съотношението между задвижващото колело и задвижваното колело. Това важи за всички видове зъбни колела, включително зъбни колела, конусни зъбни колела и червячни предавки.
Използване на съотношение на предавките за изчисляване на скоростта
Ако знаете скоростта на въртене на шофьорското колело, която обикновено се измерва в обороти в минута (об / мин), предавателното отношение ви казва скоростта на задвижваното колело. Например, помислете за система с предавателно отношение 3: 1, което означава, че колелото на водача се върти три пъти по-бързо от задвижваното колело. Ако скоростта на задвижващото колело е 300 об / мин, скоростта на задвижваното колело е 100 об / мин.
Като цяло можете да изчислите скоростта на въртене, като използвате следното уравнение на предавателното отношение:
С1 • T1 = S2 • T2, където
С1 е скоростта на шофьорското колело и T1 е броят на зъбите на това колело.
С2 и Т2 са скоростта и броя на зъбите на задвижваното колело.
Ако проектирате зъбна система, ще намерите удобна диаграма на съотношението на предавките. Можете да намерите оборотите на двигателя в спецификациите и да използвате диаграмата за проектиране на зъбна система, която да произвежда каквато и да е скорост на въртене в задвижваното колело, от което се нуждаете.