Simpel udvekslingsforhold forklaret

Den måde, hvorpå gear interagerer med hinanden, er vigtig at vide for alle, der planlægger at få mest muligt ud af dem. De fleste moderne biler har gearforhold, der blev beregnet med computere, men cykler og mekaniske hjemmeprojekter ikke. Hvis du bliver mystificeret af udvekslingsforhold, vil det hjælpe at vide, hvad et udvekslingsforhold er, og hvordan det påvirker andre dele af din mekaniske enhed.

Hvor der er et antal gear, der griber sammen, udgør antallet af tænder på dem et vigtigt forhold: gearforholdet. Når flere gear griber sammen, danner de det, der kaldes en gearkæde. Forholdet beregnes kun ud fra det første gear, det drivende gear, der er fastgjort til strømkilden, og det sidste gear i kæden. Hvis du tæller antallet af tænder op på gear et og på gear X (det sidste) og sætter dem i et forhold (1: X), er dette gearforholdet. Hvis antallet kan reduceres, skal du reducere det, for eksempel et forhold på 100 tænder: 40 tænder reduceres til 5: 2.

Udvekslingsforholdet er nødvendigt til beregning af den hastighed, som en given gearkæde vil producere. Når du har disse oplysninger, har du halvdelen af ​​de oplysninger, der er nødvendige for at beregne hastigheden. Ligningen er Hastighed (Gear 1) * Tænder (Gear 1) = Hastighed (Gear X) * Tænder (Gear X). Så hvis du har den hastighed, motoren sætter i gearene, kan du meget let beregne hastigheden på gear X.

På en cykel har du et lidt andet system: i stedet for et par gear, der går direkte i hinanden, er de fastgjort af en remskive, men gearforholdet gælder stadig. På en mountainbike har du for eksempel et sæt koncentriske gear, der er fastgjort til pedalerne, og flere gear er knyttet til drivhjulet. Forholdet mellem tænder på hjulhjulet og tænderne på pedaludstyret vil stadig udgøre et forhold - og hvis du træder i pedalerne med en indstillet hastighed på cyklen, ændres gearforholdet, hvor hurtigt du går.

I en gearkæde, når der er et antal gear i midten, sker der noget ret interessant med de midterste gear. Du har måske bemærket, at i de tidligere beregninger er de eneste gear, der er vigtige, de første og sidste. Dette skyldes, at gear imellem ikke påvirker hastigheden - de går så hurtigt eller langsomt, som de har brug for. Hvad de dog vil ændre, er retningen: Hvis der er et ulige antal gear, vil den første og den sidste dreje i samme retning.

Fordelene ved at kende gearforholdet er, at du kan bruge det til din mekaniske fordel. Der er en afvejning mellem hastighed og drejningsmoment, hvilket er rotationskraft. Når gearforholdet er 1: 1, er momentet det samme, og hastigheden er den samme. Men så snart du øger gearforholdet (f.eks. 1: 4), vil du reducere momentet, men øge hastigheden betydeligt. Hvis du vendte om forholdet (siger 4: 1), ville du reducere hastigheden, men øge momentet.