Spiegazione del rapporto di trasmissione semplice

Il modo in cui gli ingranaggi interagiscono tra loro è importante da sapere per chiunque abbia intenzione di sfruttarli al meglio. La maggior parte delle auto moderne ha rapporti di trasmissione calcolati con i computer, ma non le biciclette e i progetti di casa meccanica. Se sei sconcertato dai rapporti di trasmissione, sarà utile sapere che cos'è un rapporto di trasmissione e come influisce su altre parti del tuo dispositivo meccanico.

Dove ci sono più ingranaggi che ingranano insieme, il numero di denti su di essi formerà un rapporto importante: il rapporto di trasmissione. Quando più ingranaggi si ingranano, formano quella che viene chiamata una catena di ingranaggi. Il rapporto viene calcolato solo dalla prima marcia, dall'ingranaggio conduttore collegato alla fonte di alimentazione e dall'ultima marcia della catena. Se si conta il numero di denti sulla marcia uno e sulla marcia X (l'ultima) e li si imposta in un rapporto (1:X), questo è il rapporto di trasmissione. Se il numero può essere ridotto, dovresti ridurlo, ad esempio un rapporto di 100 denti: 40 denti si riduce a 5:2.

Il rapporto di trasmissione è necessario per calcolare la velocità che una determinata catena di ingranaggi produrrà. Quando hai queste informazioni, hai metà delle informazioni necessarie per calcolare la velocità. L'equazione è Velocità (Ingranaggio 1) * Denti (Ingranaggio 1) = Velocità (Ingranaggio X) * Denti (Ingranaggio X). Quindi, se hai la velocità che il motore sta inserendo negli ingranaggi, puoi calcolare molto facilmente la velocità dell'ingranaggio X.

Su una bici, hai un sistema leggermente diverso: invece di una coppia di ingranaggi che ingranano direttamente, sono attaccati da una catena di pulegge, ma il rapporto di trasmissione si applica ancora. Su una mountain bike, ad esempio, hai una serie di ingranaggi concentrici attaccati ai pedali e più ingranaggi attaccati alla ruota motrice. Il rapporto tra i denti dell'ingranaggio della ruota e i denti dell'ingranaggio del pedale formerà ancora un rapporto - e se pedali a una velocità impostata sulla bici, cambiando quel rapporto di cambio cambierà la velocità con cui vai.

In una catena di ingranaggi, quando ci sono un certo numero di ingranaggi nel mezzo, succede qualcosa di abbastanza interessante agli ingranaggi centrali. Potresti aver notato che nei calcoli precedenti le uniche marce importanti sono la prima e l'ultima. Questo perché le marce intermedie non influiscono sulla velocità: andranno veloci o lente quanto necessario. Quello che cambieranno, invece, è la direzione: se c'è un numero dispari di marce, la prima e l'ultima gireranno nella stessa direzione.

I vantaggi di conoscere il rapporto di trasmissione è che puoi usarlo a tuo vantaggio meccanico. C'è un compromesso tra velocità e coppia, che è la potenza di rotazione. Quando il rapporto di trasmissione è 1:1, la quantità di coppia è la stessa e la velocità è la stessa. Tuttavia, non appena aumenti il ​​rapporto di trasmissione (1:4, ad esempio), ridurrai la coppia ma aumenterà significativamente la velocità. Se invertissi il rapporto (diciamo 4:1), ridurresti la velocità ma aumenteresti la coppia.