הילוכים נמצאים כמעט בכל מקום. הם נמצאים במכוניות, גם בתיבת ההילוכים וגם במגבים. הם נמצאים באופניים, בכלי מטבח כמו מקציף הביצים ואפילו בשעונים - או לפחות היו פעם. הילוך הוא בעצם סט של גלגלי שיניים המורכבים יחד כדי להגדיל או להקטין את מהירות הסיבוב של פיר הכונן המנוע.
הכמות שמערכת הילוכים יכולה לשנות את מהירות הסיבוב היא פונקציה של הגדלים היחסיים של גלגלי ההילוכים, והיא מכונה יחס הילוכים. נוסחת יחס ההילוכים מתגלה כפשוטה למדי. אתה בעצם סופר את מספר השיניים בגלגל המונע ומחלק את זה במספר השיניים על גלגל הנהג, שהוא זה המחובר למנוע. זה חישוב פשוט, גם כאשר מערכת ההילוכים מורכבת מכמה גלגלי ביניים הנקראים סרק.
קל יותר לחשב את יחס הציוד ממה שאתה חושב
כאשר אתה מצמיד שני גלגלי הילוך, הגודל היחסי שלהם קובע כמה מהר כל אחד מהם מסתובב. אם גלגל הנהג קטן יותר מהגלגל המונע, הוא יסתובב בתדירות גבוהה יותר מזה הגדול יותר. אם גלגל הנהג גדול יותר, הגלגל המונע יסתובב מהר יותר.
אתה יכול לחשב את כמות האצה והאטה שמערכת הילוכים פשוטה מייצרת על ידי השוואת רדיוס הגלגלים, אבל יש דרך קלה יותר. מכיוון ששיני גלגלי ההילוכים משתלבים, הם צריכים להיות באותו גודל בשני הגלגלים, כך שתוכלו פשוט להשוות את מספר השיניים בשני הגלגלים. כך למעשה מחשבים את יחס ההילוכים. אתה סופר את מספר השיניים גם על גלגל הנהג וגם על הגלגל המונע ומביע את המספרים האלה כיחס, או שבר.
לדוגמא, אם לגלגל הנהג יש 20 שיניים, ולגלגל המונע 40, חישב את יחס ההילוכים כ- 40/20, המפשט ל -2 / 1, או ל -2: 1. (ספירת השיניים בגלגל המונע תמיד הולכת על החלק העליון של השבר או הראשונה ביחס). זה אומר לך שלכל סיבוב של הגלגל המונע, גלגל הנהג מבצע שני סיבובים. באופן דומה, יחס של 1/2 אומר לך שהגלגל המונע מסתובב פעמיים בכל סיבוב של גלגל הנהג - במילים אחרות, הגלגל המונע מסתובב מהר יותר מאשר פיר המנוע.
כיצד ליישם את משוואת יחס ההילוכים על מערכות מורכבות
מערכות הילוכים רבות משלבות גלגל בטל אחד או יותר, אשר לרוב שם כדי להבטיח כי גלגל הנהג והגלגל המונע מסתובבים באותו כיוון או כדי לשנות את מישור הסיבוב. תוכל להחיל את נוסחת יחס ההילוכים על כל זוג גלגלים במערכת ההילוכים ברצף כדי להגיע ליחס הילוכים סופי למערכת, אך אינך צריך לעשות זאת. אם כן, תגלה שהתוצר של כל יחסי העברה זהה ליחס בין גלגל הנהג לגלגל המונע.
במילים אחרות, גלגל הנהג והגלגל המונע הם השניים היחידים שחשובים. לא משנה כמה בטלים יש במערכת, יחס ההילוך הסופי הוא היחס בין גלגל הנהג לגלגל המונע. זה נכון לגבי כל סוגי ההילוכים, כולל גלגלי שיניים, גלגלי שיניים והילוכים.
שימוש ביחס הילוכים לחישוב מהירות
אם אתה יודע את מהירות הסיבוב של גלגל הנהג, הנמדד בדרך כלל בסיבובים לדקה (סל"ד), יחס ההילוכים אומר לך את מהירות הגלגל המונע. לדוגמא, קחו בחשבון מערכת עם יחס העברה של 3: 1, כלומר גלגל הנהג מסתובב במהירות גבוהה פי שלושה מהגלגל המונע. אם מהירות גלגל הנהג היא 300 סל"ד, מהירות הגלגל המונע היא 100 סל"ד.
באופן כללי, ניתן לחשב את מהירות הסיבוב באמצעות משוואת יחס ההילוכים הבאה:
ס1 • ת1 = S2 • ת2, איפה
ס1 הוא המהירות של גלגל הנהג ו- T1 הוא מספר השיניים בגלגל זה.
ס2 ו- ת2 הם המהירות וספירת השיניים של הגלגל המונע.
אם אתה מתכנן מערכת הילוכים, תמצא תרשים יחס הילוכים שימושי. אתה יכול למצוא את סל"ד המנוע במפרט ולהשתמש בתרשים לתכנון מערכת הילוכים שתפיק מהירות סיבוב כלשהי בגלגל המונע שאתה זקוק לו.