Объяснение простого передаточного числа

То, как шестеренки взаимодействуют друг с другом, важно знать каждому, кто планирует максимально использовать их. Большинство современных автомобилей имеют передаточные числа, рассчитанные с помощью компьютеров, но велосипеды и механические домашние проекты - нет. Если вас озадачивают передаточные числа, это поможет узнать, что такое передаточное число и как оно влияет на другие части вашего механического устройства.

Когда несколько зубчатых колес входят в зацепление, количество зубьев на них формирует важное передаточное число: передаточное число. Когда несколько шестерен сцепляются вместе, они образуют так называемую зубчатую цепь. Передаточное число рассчитывается только для первой передачи, ведущей шестерни, подключенной к источнику питания, и последней передачи в цепи. Если вы подсчитаете количество зубьев на первой шестерне и на шестерне X (последней) и установите их передаточное число (1: X), это будет передаточное число. Если число может быть уменьшено, вам следует уменьшить его, например, соотношение 100: 40 зубов уменьшается до 5: 2.

Передаточное число необходимо для расчета скорости, которую будет развивать данная зубчатая цепь. Когда у вас есть эта информация, у вас есть половина информации, необходимой для расчета скорости. Уравнение: Скорость (Передача 1) * Зубья (Передача 1) = Скорость (Передача X) * Зубья (Передача X). Итак, если у вас есть скорость, с которой двигатель передает шестерни, вы можете очень легко вычислить скорость шестерни X.

На велосипеде у вас немного другая система: вместо пары шестерен, сцепляющихся напрямую, они прикреплены цепью шкива, но передаточное число все еще применяется. Например, на горном велосипеде у вас есть набор концентрических шестерен, прикрепленных к педалям, и больше шестерен, прикрепленных к ведущему колесу. Отношение зубьев колесной шестерни к зубьям педали по-прежнему будет составлять передаточное отношение - и если вы будете крутить педали на заданной скорости на велосипеде, изменение этого передаточного числа изменит вашу скорость.

В зубчатой ​​цепи, когда в середине есть несколько шестерен, со средними передачами происходит кое-что довольно интересное. Вы могли заметить, что в предыдущих расчетах важны только первая и последняя шестерни. Это потому, что промежуточные передачи не влияют на скорость - они будут двигаться так быстро или медленно, как им нужно. Однако они изменят направление: если число передач нечетное, первая и последняя будут вращаться в одном направлении.

Преимущество знания передаточного числа заключается в том, что вы можете использовать это в своих механических преимуществах. Существует компромисс между скоростью и крутящим моментом, а именно мощностью вращения. Когда передаточное число равно 1: 1, величина крутящего момента такая же, и скорость такая же. Однако, как только вы увеличите передаточное число (например, 1: 4), вы уменьшите крутящий момент, но значительно увеличите скорость. Если вы измените соотношение (скажем, 4: 1), вы уменьшите скорость, но увеличите крутящий момент.