Пояснення простого коефіцієнта передач

Спосіб взаємодії передач між собою важливо знати кожному, хто планує максимально використати їх. Більшість сучасних автомобілів мають коефіцієнти передачі, які розраховувались за допомогою комп’ютерів, але велосипеди та механічні домашні проекти - ні. Якщо вас бентежать передавальні числа, це допоможе дізнатися, що таке передавальне число, і як воно впливає на інші частини вашого механічного пристрою.

Там, де є кілька зубчастих коліс, з’єднаних разом, кількість зубів на них утворює важливе співвідношення: передавальне число. Коли кілька передач з’єднуються разом, вони утворюють так званий зубчастий ланцюг. Співвідношення обчислюється лише з першої передачі, ведучої шестерні, яка кріпиться до джерела живлення, і останньої передачі в ланцюзі. Якщо підрахувати кількість зубів на шестерні один і на шестерні X (останній) і встановити їх у співвідношенні (1: X), це передавальне число. Якщо кількість можна зменшити, вам слід її зменшити, наприклад, співвідношення 100 зубів: 40 зубів зменшується до 5: 2.

Коефіцієнт передачі необхідний для розрахунку швидкості, яку буде створювати дана шестерня. Коли у вас є ця інформація, у вас є половина інформації, необхідної для розрахунку швидкості. Рівняння - Швидкість (Gear 1) * Зуби (Gear 1) = Швидкість (Gear X) * Зуби (Gear X). Отже, якщо у вас є швидкість, яку двигун вводить у передачі, ви можете дуже легко розрахувати швидкість передачі X.

На велосипеді у вас дещо інша система: замість пари передач, що з’єднуються безпосередньо, вони закріплені ланцюгом шківа, але передавальне число все ще застосовується. Наприклад, на гірському велосипеді у вас є комплект концентричних передач, прикріплених до педалей, і більше передач, прикріплених до ведучого колеса. Співвідношення зубів на колісній шестерні до зубів на педальній передачі все одно утворюватиме співвідношення - і якщо ви будете крутити педалі з заданою швидкістю на велосипеді, зміна цього передавального числа змінить швидкість вашого руху.

У зубчастому ланцюзі, коли посередині є кілька передач, з середніми передачами відбувається щось досить цікаве. Ви, можливо, помічали, що в попередніх розрахунках важливими є лише перші та останні передачі. Це тому, що передачі між ними не впливають на швидкість - вони їдуть так швидко або повільно, як їм потрібно. Однак, що вони змінять, це напрямок: якщо непарна кількість передач, перша і остання будуть повертати в одному напрямку.

Переваги знання передавального числа в тому, що ви можете використовувати це для своєї механічної переваги. Існує компроміс між швидкістю та крутним моментом, що є потужністю обертання. Коли передавальне число становить 1: 1, величина крутного моменту однакова, а швидкість однакова. Однак, як тільки ви збільшите передавальне число (наприклад, 1: 4), ви збираєтеся зменшити величину крутного моменту, але значно збільшити кількість швидкості. Якби ви змінили коефіцієнт (скажімо, 4: 1), ви б скоротили швидкість, але збільшили крутний момент.