Wie man das Übersetzungsverhältnis bestimmt

Im Maschinenbau ist ein Übersetzungsverhältnis ein direktes Maß für das Verhältnis der Drehzahlen von zwei oder mehr ineinandergreifenden Zahnrädern. Generell gilt: Wenn das Antriebszahnrad (das direkt die Drehkraft des Motors, des Motors usw. aufnimmt) größer ist als das angetriebene Zahnrad, dreht sich das Zahnrad schneller und umgekehrt. Wir können dieses Grundkonzept mit der Formel Übersetzungsverhältnis = T2 / T1 ausdrücken, wobei T1 die Anzahl der Zähne im ersten Gang und T2 die Anzahl der Zähne im zweiten Gang ist.

Beginnen Sie mit einem Zwei-Gang-Zug.


Beginnen Sie mit einem Zwei-Gang-Zug.

Um eine Getriebeübersetzung bestimmen zu können, müssen mindestens zwei Gänge miteinander in Eingriff sein – dies wird als “Getriebezug” bezeichnet. Normalerweise ist das erste Zahnrad ein “Antriebszahnrad”, das an der Motorwelle befestigt ist, und das zweite ist ein “angetriebenes Zahnrad”, das an der Lastwelle befestigt ist. Es kann auch eine beliebige Anzahl von Gängen zwischen diesen beiden vorhanden sein, um die Kraft von dem Antriebszahnrad auf das angetriebene Zahnrad zu übertragen: Diese werden “Losräder” genannt.

Lassen Sie uns zunächst einen Getriebezug mit nur zwei Zahnrädern betrachten. Um eine Getriebeübersetzung zu finden, müssen diese Zahnräder miteinander in Wechselwirkung treten, dh ihre Zähne müssen ineinandergreifen und eines muss das andere drehen. Angenommen, Sie haben ein kleines Antriebszahnrad (Zahnrad 1), das ein größeres angetriebenes Zahnrad (Zahnrad 2) dreht.

Zählen Sie die Anzahl der Zähne am Antriebszahnrad.



Zählen Sie die Anzahl der Zähne am Antriebszahnrad.

Ein einfacher Weg, um das Übersetzungsverhältnis zwischen zwei ineinandergreifenden Zahnrädern zu finden, besteht darin, die Anzahl der Zähne (die kleinen zapfenartigen Vorsprünge an der Radkante) zu vergleichen, die beide haben. Beginnen Sie mit der Bestimmung, wie viele Zähne sich auf dem Antriebsrad befinden. Dies kann durch manuelles Zählen oder manchmal durch Überprüfen dieser Informationen auf dem Zahnrad selbst erfolgen.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass das kleinere Antriebszahnrad in unserem System 20 Zähne hat.

Zählen Sie die Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads.

Zählen Sie die Anzahl der Zähne des angetriebenen Zahnrads.

Bestimmen Sie anschließend, wie viele Zähne sich auf dem angetriebenen Zahnrad befinden, genau wie Sie es für das Fahrwerk getan haben.

Nehmen wir an, dass das angetriebene Zahnrad in unserem Beispiel 30 Zähne hat.



Teilen Sie einen Zahn durch den anderen.

Teilen Sie einen Zahn durch den anderen.

Da Sie nun wissen, wie viele Zähne in jedem Gang sind, können Sie die Übersetzung relativ einfach finden. Teilen Sie die Abtriebsverzahnung durch die Antriebsverzahnung. Abhängig von Ihrer Aufgabe können Sie Ihre Antwort als Dezimalzahl, als Bruchzahl oder in Form eines Verhältnisses (d. H. X: y) schreiben.

In unserem Beispiel ergibt die Division der 30 Zähne des angetriebenen Zahnrads durch die 20 Zähne des Antriebszahnrads 30/20 = 1,5. Wir können dies auch als 3/2 oder 1,5: 1 usw. schreiben.
Diese Übersetzung bedeutet, dass der kleinere Fahrergang eineinhalb Mal drehen muss, um den größeren angetriebenen Gang für eine vollständige Umdrehung zu erhalten. Das macht Sinn – da das angetriebene Zahnrad größer ist, wird es langsamer drehen.

Beginnen Sie mit einem Zahnradzug mit mehr als zwei Gängen.

Beginnen Sie mit einem Zahnradzug mit mehr als zwei Gängen.

Wie der Name vermuten lässt, kann ein “Getriebezug” auch aus einer langen Reihe von Gängen hergestellt werden – nicht nur aus einem einzelnen Fahrergetriebe und einem einzigen angetriebenen Gang. In diesen Fällen bleibt der erste Gang der Fahrergang, der letzte Gang der angetriebene Gang, und die mittleren werden zu “Leerlaufrädern”. Diese werden häufig verwendet, um die Drehrichtung zu ändern oder um zwei Gänge miteinander zu verbinden, wenn die direkte Übersetzung sie unhandlich macht oder nicht ohne weiteres verfügbar ist.


Nehmen wir zum Beispiel an, dass der oben beschriebene Zwei-Gang-Antrieb jetzt von einem kleinen Siebenzahnrad angetrieben wird. In diesem Fall bleibt das 30-Zahnrad-Zahnrad das angetriebene Zahnrad und das 20-Zahnrad-Zahnrad (das zuvor der Fahrer war) ist jetzt ein Zwischenrad.

Teilen Sie die Zähnezahlen der Antriebs- und Antriebszahnräder.

Teilen Sie die Zähnezahlen der Antriebs- und Antriebszahnräder.

Bei Getrieben mit mehr als zwei Gängen ist zu beachten, dass nur der Fahrer und die angetriebenen Gänge (in der Regel die ersten und letzten) von Bedeutung sind. Mit anderen Worten, die Leerlaufräder haben keinen Einfluss auf die Übersetzung des gesamten Zuges. Wenn Sie Ihre Fahrerausrüstung und Ihre angetriebene Ausrüstung identifiziert haben, können Sie die Getriebeübersetzung genau wie zuvor finden.

In unserem Beispiel würden wir die Getriebeübersetzung ermitteln, indem wir die dreißig Zähne des angetriebenen Zahnrads durch die sieben Zähne unseres neuen Fahrers teilen. 30/7 = ungefähr 4,3 (oder 4,3: 1 usw.) Dies bedeutet, dass der Fahrergetriebe etwa 4,3-mal gedreht werden muss, um das viel größere angetriebene Zahnrad einmal drehen zu lassen.

Falls gewünscht, finden Sie die Übersetzungsverhältnisse für die Zwischengänge.


Falls gewünscht, finden Sie die Übersetzungsverhältnisse für die Zwischengänge.

Sie können die Übersetzungsverhältnisse auch mit den Zwischenzahnrädern finden, was Sie möglicherweise in bestimmten Situationen wünschen. Beginnen Sie in diesen Fällen mit dem Antriebsrad und arbeiten Sie in Richtung des Lastgangs. Behandeln Sie den vorhergehenden Gang so, als ob es sich um den nächsten Gang handeln würde. Teilen Sie die Anzahl der Zähne jedes “angetriebenen” Zahnrads durch die Anzahl der Zähne des “Antriebs” -Zahnrads für jeden ineinandergreifenden Satz von Zahnrädern, um die Zwischenübersetzungsverhältnisse zu berechnen.

In unserem Beispiel sind die Zwischenübersetzungen 20/7 = 2,9 und 30/20 = 1,5. Es ist zu beachten, dass keines dieser Werte der Getriebeübersetzung für den gesamten Zug entspricht. 4.3.

Beachten Sie jedoch auch, dass (20/7) × (30/20) = 4,3. Im Allgemeinen multiplizieren sich die Zwischenübersetzungsverhältnisse eines Getriebezugs, um dem Gesamtübersetzungsverhältnis zu entsprechen.

Ermitteln Sie die Drehzahl Ihres Antriebszahnrads.

Ermitteln Sie die Drehzahl Ihres Antriebszahnrads.

Anhand der Idee der Übersetzungsverhältnisse lässt sich leicht ermitteln, wie schnell sich ein angetriebenes Zahnrad aufgrund der Eingangsdrehzahl des Antriebszahnrads dreht. Um zu beginnen, ermitteln Sie die Drehzahl Ihres Antriebszahnrads. In den meisten Gangberechnungen wird dies in Umdrehungen pro Minute (U / min) angegeben, obwohl auch andere Geschwindigkeitseinheiten funktionieren.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass in dem obigen Beispielgetriebe mit einem siebenzahnigen Antriebsrad und einem 30-zahnigen angetriebenen Zahnrad das Antriebszahnrad mit 130 U / min rotiert. Mit diesen Informationen ermitteln wir die Geschwindigkeit des angetriebenen Zahnrads in den nächsten Schritten.

Fügen Sie Ihre Informationen in die Formel S1 × T1 = S2 × T2 ein.

Fügen Sie Ihre Informationen in die Formel S1 × T1 = S2 × T2 ein.

In dieser Formel bezieht sich S1 auf die Drehzahl des Antriebszahnrads, T1 auf die Zähne im Antriebsrad und S2 und T2 auf die Drehzahl und Zähne des angetriebenen Zahnrads. Füllen Sie die Variablen aus, bis nur noch eine undefinierte übrig ist.

Bei solchen Problemen lösen Sie häufig S2, obwohl es durchaus möglich ist, die Variablen zu lösen. In unserem Beispiel erhalten Sie folgende Informationen:
130 U / min × 7 = S2 × 30

Lösen.

Lösen.

Die Ermittlung der verbleibenden Variablen ist eine Frage der grundlegenden Algebra. Vereinfachen Sie einfach den Rest der Gleichung und isolieren Sie die Variable auf einer Seite des Gleichheitszeichens, und Sie erhalten Ihre Antwort. Vergiss nicht, es mit den richtigen Einheiten zu kennzeichnen – du kannst Punkte dafür in der Schularbeit verlieren.

In unserem Beispiel können wir das so lösen:
130 U / min × 7 = S2 × 30
910 = S2 × 30
910/30 = S2

30,33 U / min = S2
Mit anderen Worten, wenn sich das Antriebszahnrad bei 130 U / min dreht, dreht sich das angetriebene Zahnrad bei 30,33 U / min. Das macht Sinn – da das angetriebene Zahnrad viel größer ist, dreht es sich viel langsamer.


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