Ein Zahnrad besteht aus auf Wellen befestigten Zahnrädern. Es schafft einen mechanischen Vorteil in einer Reihe von Anwendungen, beispielsweise verwendet ein Radfahrer eine Gangschaltung, um die Kraftabgabe seines Tretens auf die Pedale zu verstärken. Zahnräder haben viele Eigenschaften, eine davon ist das Drehzahlverhältnis, oft auch als Übersetzungsverhältnis bekannt. Dies ist das Verhältnis der Drehzahl des Eingangszahnrads zu der des Ausgangszahnrads, mit anderen Worten, wie oft sich das Eingangszahnrad drehen muss, damit sich das Ausgangszahnrad einmal dreht.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Ein Zahnrad besteht aus Zahnrädern ("Zähnen"), die mit Wellen verbunden sind. Um das Übersetzungsverhältnis, auch als Übersetzungsverhältnis bekannt, zu berechnen, dividieren Sie die Zähnezahl des Eingangsrads durch die Zähnezahl des Ausgangsrads.
Definition des Geschwindigkeitsverhältnisses
Ein Getriebe besteht aus mehr als einem Zahnrad, das miteinander verbunden ist und deren Zähne ineinandergreifen. Wenn eine Maschine zwei Zahnräder unterschiedlicher Größe hat, dreht sich das kleinere Zahnrad schneller als das größere Zahnrad. Wenn sich das erste Zahnrad (das Antriebs- oder Eingangszahnrad) dreht, dreht sich das zweite Zahnrad (das Abtriebs- oder Abtriebszahnrad) als Reaktion. Die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Gänge wird als Übersetzungsverhältnis oder Übersetzungsverhältnis bezeichnet.
Berechnung des Geschwindigkeitsverhältnisses
Die Übersetzung wird durch die Zähnezahl jedes Zahnrades bestimmt. Berechnen Sie das Übersetzungsverhältnis von zwei Zahnrädern, indem Sie die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebszahnrads (dargestellt numerisch durch die Zähnezahl) durch die Winkelgeschwindigkeit des Eingangszahnrads (numerisch dargestellt durch die Anzahl der Zähne).
Beispiel für das Geschwindigkeitsverhältnis
Angenommen, Sie haben ein Eingangszahnrad mit 10 Zähnen und ein Ausgangszahnrad mit 20 Zähnen. Sie finden das Geschwindigkeitsverhältnis, indem Sie Folgendes berechnen:
\frac{20}{10}=2
Dieses Zahnradpaar hat ein Übersetzungsverhältnis von 2 oder 2/1. Mit anderen Worten dreht sich das Eingangszahnrad zweimal, damit sich das Ausgangszahnrad einmal dreht.
Berechnung der Geschwindigkeitsausgabe
Wenn Sie das Drehzahlverhältnis und den Drehzahleingang kennen, können Sie den Drehzahlausgang mit der Formel Ausgangsdrehzahl = Eingangsdrehzahl ÷ Drehzahlverhältnis berechnen. Wenn Sie beispielsweise ein Drehzahlverhältnis von 3 haben und das Eingangszahnrad mit 180 U / min dreht, berechnen Sie:
\frac{180}{3}=60
Die Abtriebsdrehzahl beträgt 60 U/min. Sie können diese Formel umkehren, um die Geschwindigkeitseingabe zu berechnen, wenn Sie die Geschwindigkeitsausgabe und das Geschwindigkeitsverhältnis kennen. Wenn Sie beispielsweise ein Drehzahlverhältnis von 4 haben und das Abtriebsrad mit 40 U / min dreht, berechnen Sie:
40\times 4 = 160
Die Eingangsdrehzahl beträgt 160 U/min.