U strojarstvu je prijenosni omjer izravna mjera omjera brzina rotacije dvaju ili više međusobno povezanih zupčanika. Općenito je pravilo, ako se radi o dva zupčanika, ako je pogonski zupčanik (onaj koji izravno prima rotacijsku silu od motora, motora itd.) Veći od pogonskog zupčanika, ovaj će se brže okretati i obrnuto. Ovaj osnovni pojam možemo izraziti formulom Prijenosni omjer = T2/T1, gdje je T1 broj zubaca u prvom stupnju prijenosa, a T2 broj zubaca u drugom zupčaniku.
Koraci
Metoda 1 od 2: Pronalaženje omjera zupčanika prijenosnika
Dva zupčanika
Korak 1. Počnite s dvostupanjskim vlakom
Da biste mogli odrediti prijenosni omjer, morate imati uključena najmanje dva stupnja prijenosa - to se naziva "prijenosnik". Obično je prvi stupanj "pogonski zupčanik" pričvršćen na osovinu motora, a drugi je "pogonski zupčanik" pričvršćen na osovinu tereta. Također može postojati bilo koji broj zupčanika između ova dva za prijenos snage s pogonskog zupčanika na pogonski zupčanik: oni se nazivaju "praznim zupčanicima".
Za sada, pogledajmo prijenosnik sa samo dva stupnja prijenosa. Da bi se mogao pronaći prijenosni omjer, ti zupčanici moraju međusobno djelovati - drugim riječima, njihovi zubi moraju biti isprepleteni, a jedan bi trebao okretati drugi. Na primjer, recimo da imate jedan mali pogonski zupčanik (zupčanik 1) koji okreće veći pogonski zupčanik (zupčanik 2)
Korak 2. Izbrojite broj zubaca na pogonskom zupčaniku
Jedan jednostavan način za pronalaženje prijenosnog omjera između dva međusobno povezana zupčanika je usporedba broja zubaca (malih izbočina na rubu kotača) koje imaju oboje. Počnite tako što ćete odrediti koliko zuba ima na pogonskom zupčaniku. To možete učiniti ručnim prebrojavanjem ili, ponekad, provjerom ima li podataka označenih na samoj opremi.
-
Na primjer, recimo da manji pogonski zupčanik u našem sustavu ima 20 zuba.
Odredite omjer zupčanika Korak 3 Korak 3. Izbrojite broj zubaca na pogonskom zupčaniku
Zatim odredite koliko je zubaca na pogonskom zupčaniku točno onako kako ste to učinili prije za pogonski zupčanik.
-
Recimo da u našem primjeru pogonski zupčanik ima 30 zuba.
Odredite omjer zupčanika Korak 4 Korak 4. Podijelite jedan broj zuba s drugim
Sada kada znate koliko zuba ima na svakom stupnju prijenosa, omjer prijenosa možete pronaći relativno jednostavno. Zube pogonskog zupčanika podijelite sa zubima pogonskog zupčanika. Ovisno o zadatku, svoj odgovor možete napisati kao decimalni broj, razlomak ili u obliku omjera (tj. X: y).
- U našem primjeru dijeljenjem 30 zuba pogonskog zupčanika sa 20 zuba pogonskog zupčanika dobivamo 30/20 = 1.5. Ovo možemo zapisati i kao 3/2 ili 1.5: 1itd.
- Taj prijenosni omjer znači da se manji vozački stupanj prijenosa mora okrenuti jedan i pol puta kako bi veći pogonski prijenosnik napravio jedan potpuni zavoj. To ima smisla - budući da je pogonski zupčanik veći, okretat će se sporije.
Više od dva zupčanika
Odredite omjer zupčanika Korak 5 Korak 1. Počnite s prijenosnikom s više od dva stupnja
Kao što mu ime govori, "zupčanik" se također može napraviti od dugog niza stupnjeva prijenosa - ne samo od jednog strojarskog zupčanika i od jednog pogonskog stupnja. U tim slučajevima prvi stupanj ostaje upravljački, zadnji stupanj ostaje pogonski, a oni u sredini postaju "zupčanici u praznom hodu". Oni se često koriste za promjenu smjera rotacije ili za spajanje dva stupnja prijenosa kada bi ih izravno zupčaništvo učinilo nezgrapnim ili nedostupnima.
Recimo, na primjer, da se gore opisani dvostupanjski vlak sada pokreće malim zupčanikom sa sedam zuba. U ovom slučaju zupčanik s 30 zubaca ostaje pogonski, a zupčanik s 20 zubaca (koji je prije bio vozač) sada je zupčanik s praznim hodom
Odredite omjer zupčanika Korak 6 Korak 2. Podijelite brojeve zuba pogonskih i pogonskih zupčanika
Važna stvar koju treba zapamtiti kada se radi o zupčanicima s više od dva stupnja prijenosa je da su važni samo vozač i pogonski stupanj prijenosa (obično prvi i posljednji). Drugim riječima, zupčanici u praznom hodu uopće ne utječu na prijenosni omjer cjelokupnog vlaka. Kada identificirate svoju vozačku opremu i pogonsku brzinu, omjer prijenosa možete pronaći točno kao i prije.
U našem primjeru omjer prijenosa bismo pronašli dijeljenjem trideset zuba pogonskog zupčanika sa sedam zuba našeg novog vozača. 30/7 = oko 4.3 (ili 4,3: 1, itd.) To znači da se vozačeva brzina mora okrenuti oko 4,3 puta kako bi se mnogo veći pogonski stupanj okrenuo jednom.
Odredite omjer zupčanika Korak 7 Korak 3. Po želji pronađite omjere prijenosa za srednje zupčanike
Možete pronaći prijenosne omjere koji uključuju i zupčanike u praznom hodu, a možda ćete to htjeti u određenim situacijama. U tim slučajevima počnite od pogonskog zupčanika i radite prema prijenosniku opterećenja. Tretirajte prethodni stupanj prijenosa kao da je pogonski, što se tiče sljedećeg stupnja prijenosa. Podijelite broj zubaca na svakom "pogonskom" zupčaniku s brojem zubaca na "pogonskom" zupčaniku za svaki međusobno povezani sklop zupčanika kako biste izračunali među prijenosne omjere.
- U našem primjeru, među prijenosni omjeri su 20/7 = 2.9 i 30/20 = 1.5. Imajte na umu da niti jedno od toga nije jednako prijenosnom omjeru za cijeli vlak, 4.3.
- Međutim, također imajte na umu da je (20/7) × (30/20) = 4,3. Općenito, među prijenosni omjeri prijenosnika će se pomnožiti zajedno kako bi bili jednaki ukupnom prijenosnom omjeru.
Metoda 2 od 2: Izrada omjera/izračuna brzine
Odredite omjer zupčanika Korak 8 Korak 1. Pronađite brzinu rotacije pogonskog zupčanika
Koristeći ideju o prijenosnim omjerima, lako je shvatiti koliko se brzo okreće pogonski zupčanik na temelju "ulazne" brzine pogonskog zupčanika. Za početak pronađite brzinu okretanja pogonskog zupčanika. U većini proračuna zupčanika to se daje u rotacijama u minuti (RPM), iako će raditi i druge jedinice brzine.
Na primjer, recimo da se u gore navedenom primjeru zupčanika sa sedmozupčanim pogonskim zupčanikom i 30 zupčastim pogonskim zupčanikom, pogonski zupčanik okreće pri 130 okretaja u minuti. Pomoću ovih podataka pronaći ćemo brzinu pogonskog zupčanika u sljedećih nekoliko koraka
Odredite omjer zupčanika Korak 9 Korak 2. Uključite svoje podatke u formulu S1 × T1 = S2 × T2
U ovoj formuli, S1 se odnosi na brzinu rotacije pogonskog zupčanika, T1 se odnosi na zupce u pogonskom zupčaniku, a S2 i T2 na brzinu i zupce pogonskog zupčanika. Ispunite varijable sve dok vam ostane samo jedna nedefinirana.
- Često ćete u ovakvim problemima rješavati za S2, iako je savršeno moguće riješiti bilo koju od varijabli. U našem primjeru, uključivanjem podataka koje imamo, dobivamo sljedeće:
- 130 okretaja u minuti × 7 = S2 × 30
Odredite omjer zupčanika Korak 10 Korak 3. Riješite
Pronalaženje preostale varijable je pitanje osnovne algebre. Jednostavno pojednostavite ostatak jednadžbe i izolirajte varijablu s jedne strane znaka jednakosti i imat ćete svoj odgovor. Ne zaboravite ga označiti ispravnim jedinicama - zbog toga možete izgubiti bodove u školskim zadaćama.
- U našem primjeru možemo riješiti ovako:
- 130 okretaja u minuti × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 o / min = S2
- Drugim riječima, ako se pogonski zupčanik okreće pri 130 o / min, pogonski će se zupčanik vrtjeti pri 30,33 o / min. To ima smisla - budući da je pogonski zupčanik mnogo veći, vrtit će se mnogo sporije.
Video - Korištenjem ove usluge neki se podaci mogu podijeliti s YouTubeom
Savjeti
- Snaga potrebna za pokretanje tereta prijenosnim omjerom usmjerena je prema gore ili dolje od motora. Motor mora biti dimenzioniran tako da osigura snagu potrebnu za opterećenje nakon što se uzme u obzir prijenosni omjer. Sustav sa povećanjem snage (gdje je broj okretaja opterećenja veći od broja okretaja motora) zahtijevat će motor koji daje optimalnu snagu pri nižim brzinama vrtnje.
- Da biste vidjeli načela prijenosnog omjera na djelu, provozajte se biciklom! Uočite da je najlakše popeti se na brda kada imate malu opremu sprijeda, a veliku straga. Iako je lakše okretati manji stupanj prijenosa s polugom s papučica, potrebno je mnogo okretaja da bi se stražnji kotač okrenuo u usporedbi s postavkama stupnja prijenosa koje biste koristili za ravne dijelove, usporavajući vožnju.
- Sustav s redukcijom (gdje je broj okretaja opterećenja manji od broja okretaja motora) zahtijevat će motor koji daje optimalnu snagu pri većim brzinama vrtnje.
-
