Vysvětlení jednoduchého převodového poměru

Způsob, jakým ozubená kola vzájemně spolupracují, je důležité znát pro každého, kdo plánuje využít je co nejlépe. Většina moderních automobilů má převodové poměry, které byly vypočítány pomocí počítačů, ale kola a mechanické domácí projekty nikoli. Pokud vás mystifikují převodové poměry, pomůže vám vědět, co je to převodový poměr a jak ovlivňuje ostatní části vašeho mechanického zařízení.

Tam, kde je dohromady řada ozubených kol, bude počet zubů na nich tvořit důležitý poměr: převodový poměr. Když do sebe zapadá několik rychlostních stupňů, tvoří to, co se nazývá ozubený řetěz. Poměr se počítá pouze od prvního rychlostního stupně, hnacího kola připojeného ke zdroji energie a posledního rychlostního stupně v řetězu. Pokud spočítáte počet zubů na prvním převodovém stupni a na prvním převodovém stupni X a nastavíte je v poměru (1: X), jedná se o převodový poměr. Pokud lze počet snížit, měli byste jej snížit, například poměr 100 zubů: 40 zubů se sníží na 5: 2.

Převodový poměr je nezbytný pro výpočet rychlosti, kterou daný převodový řetěz vyprodukuje. Když máte tyto informace, máte polovinu informací potřebných k výpočtu rychlosti. Rovnice je rychlost (rychlost 1) * zuby (rychlost 1) = rychlost (rychlost X) * zuby (rychlost X). Pokud tedy máte rychlost, kterou motor zařazuje do rychlostních stupňů, můžete velmi snadno vypočítat rychlost rychlostního stupně X.

Na kole máte trochu jiný systém: namísto dvojice přímých záběrů je připevněna řemenicí, ale převodový poměr stále platí. Například na horském kole máte k pedálům připojenou soustavu ozubených kol a další k hnacímu kolu. Poměr zubů na ozubeném kole k zubům na pedálovém převodu bude stále tvořit poměr - a pokud budete na motocyklu šlapat nastavenou rychlostí, změna tohoto převodového poměru změní rychlost jízdy.

V převodovém řetězci, když je uprostřed řada převodových stupňů, se středním převodovkám stane něco docela zajímavého. Možná jste si všimli, že v předchozích výpočtech jsou důležité pouze první a poslední převody. Je to proto, že rychlostní stupně mezi nimi nemají vliv na rychlost - pojedou tak rychle nebo pomalu, jak potřebují. Co se však změní, je směr: pokud je lichý počet rychlostních stupňů, první a poslední se budou otáčet stejným směrem.

Výhodou znalosti převodového poměru je, že jej můžete využít ve své mechanické výhodě. Mezi otáčkami a točivým momentem, což je rotační síla, existuje kompromis. Když je převodový poměr 1: 1, je velikost točivého momentu stejná a stejná rychlost. Jakmile však zvýšíte převodový poměr (například 1: 4), snížíte množství točivého momentu, ale výrazně zvýšíte rychlost. Pokud byste změnili poměr (řekněme 4: 1), snížili byste rychlost, ale zvýšili točivý moment.