Что такое передаточное число


Передаточное число: расчет, формула, определение

Любое подвижное соединение, передающее усилие и меняющее направление движения, имеет свои технические характеристики. Основным критерием, определяющим изменение угловой скорости и направления движения, является передаточное число. С ним неразрывно связано изменение силы – передаточное отношение. Оно вычисляется для каждой передачи: ременной, цепной, зубчатой при проектировании механизмов и машин.

Перед тем как узнать передаточное число, надо посчитать количество зубьев на шестернях. Затем разделить их количество на ведомом колесе на аналогичный показатель ведущей шестерни. Число больше 1 означает повышающую передачу, увеличивающую количество оборотов, скорость. Если меньше 1, то передача понижающая, увеличивающая мощность, силу воздействия.

Общее определение

Наглядный пример изменения числа оборотов проще всего наблюдать на простом велосипеде. Человек медленно крутит педали. Колесо вращается значительно быстрее. Изменение количества оборотов происходит за счет 2 звездочек, соединенных в цепь. Когда большая, вращающаяся вместе с педалями, делает один оборот, маленькая, стоящая на задней ступице, прокручивается несколько раз.

Передачи с крутящим моментом

В механизмах используют несколько видов передач, изменяющих крутящий момент. Они имеют свои особенности, положительные качества и недостатки. Наиболее распространенные передачи:

  • ременная;
  • цепная;
  • зубчатая.

Ременная передача самая простая в исполнении. Используется при создании самодельных станков, в станочном оборудование для изменения скорости вращения рабочего узла, в автомобилях.

Ремень натягивается между 2 шкивами и передает вращение от ведущего в ведомому. Производительность низкая, поскольку ремень скользит по гладкой поверхности. Благодаря этому, ременной узел является самым безопасным способом передавать вращение. При перегрузке происходит проскальзывание ремня, и остановка ведомого вала.

Передаваемое количество оборотов зависит от диаметра шкивов и коэффициента сцепления. Направление вращения не меняется.

Переходной конструкцией является ременная зубчатая передача.

На ремне имеются выступы, на шестерне зубчики. Такой тип ремня расположен под капотом автомобиля и связывает звездочки на осях коленвала и карбюратора. При перегрузе ремень рвется, так как это самая дешевая деталь узла.

Цепная состоит из звездочек и цепи с роликами. Передающееся число оборотов, усилие и направление вращения не меняются. Цепные передачи широко применяются в транспортных механизмах, на конвейерах.

Характеристика зубчатой передачи

В зубчатой передаче ведущая и ведомая детали взаимодействуют непосредственно, за счет зацепления зубьев. Основное правило работы такого узла – модули должны быть одинаковыми. В противном случае механизм заклинит. Отсюда следует, что диаметры увеличиваются в прямой зависимости от количества зубьев. Одни значения можно в расчетах заменить другими.

Модуль – размер между одинаковыми точками двух соседних зубьев.

Например, между осями или точками на эвольвенте по средней линии Размер модуля состоит из ширины зуба и промежутка между ними. Измерять модуль лучше в точке пересечения линии основания и оси зубца. Чем меньше радиус, тем сильнее искажается промежуток между зубьями по наружному диаметру, он увеличивается к вершине от номинального размера. Идеальные формы эвольвенты практически могут быть только на рейке. Теоретически на колесе с максимально бесконечным радиусом.

Деталь с меньшим количеством зубьев называют шестерней. Обычно она ведущая, передает крутящий момент от двигателя.

Зубчатое колесо имеет больший диаметр и в паре ведомое. Оно соединено с рабочим узлом. Например, передает вращение с необходимой скоростью на колеса автомобиля, шпиндель станка.

Обычно посредством зубчатой передачи уменьшается количество оборотов и увеличивается мощность. Если в паре деталь, имеющая больший диаметр, ведущая, на выходе шестерня имеет большее количество оборотов, вращается быстрее, но мощность механизма падает. Такие передачи называют понижающими.

Зачем нужна паразитка

При взаимодействии шестерни и колеса происходит изменение сразу нескольких величин:

  • количества оборотов;
  • мощности;
  • направление вращения.

Только в планетарных узлах с нарезкой зубьев по внутреннему диаметру венца сохраняется направление вращения. При наружном зацеплении ставится две одинаковые шестерни подряд. Их взаимодействие не меняет ничего, кроме направления движения. В этом случае обе зубчатые детали называются шестернями, колеса нет. Вторая, промежуточная, получила название «паразитка», поскольку в вычислениях не участвует, меняет только знак.

Виды зубчатых соединений

Зубчатое зацепление может иметь различную форму зуба на деталях. Это зависит от исходной нагрузки и расположения осей сопрягаемых деталей. Различают виды зубчатых подвижных соединений:

  • прямозубая;
  • косозубая;
  • шевронная;
  • коническая;
  • винтовая;
  • червячная.

Самое распространенное и простое в исполнении прямозубое зацепление. Наружная поверхность зуба цилиндрическая. Расположение осей шестерни и колеса параллельное. Зуб расположен под прямым углом к торцу детали.

Когда нет возможности увеличить ширину колеса, а надо передать большое усилие, зуб нарезают под углом и за счет этого увеличивают площадь соприкосновения. Расчет передаточного числа при этом не изменяется. Узел становится более компактным и мощным.

Недостаток косозубых зацеплений в дополнительной нагрузки на подшипники. Сила от давления ведущей детали действует перпендикулярно плоскости контакта. Кроме радиального, появляется осевое усилие.

Компенсировать напряжение вдоль оси и еще больше увеличить мощность позволяет шевронное соединение. Колесо и шестерня имеют 2 ряда косых зубьев, направленных в разные стороны. Передающее число рассчитывается аналогично прямозубому зацеплению по соотношению количества зубьев и диаметров. Шевронное зацепление сложное в исполнении. Оно ставится только на механизмах с очень большой нагрузкой.

В конической зубчатой передачи оси расположены под углом. Рабочий элемент нарезается по конической плоскости. Передаточное число таких пар может равняться 1, когда надо только изменить плоскость действия силы. Для увеличения мощности нарезается полукруглый зуб. Передающееся количество оборотов считается только по зубу, диаметр в основном используется при расчетах габаритов узла.

Винтовая передача имеет зуб, нарезанный под углом 45⁰. Это позволяет располагать оси рабочих элементов перпендикулярно в разных плоскостях.

У червячной передачи нет шестерни, ее заменяет червяк. Оси деталей не пересекаются. Они расположены перпендикулярно в пространстве, но разных плоскостях. Передаточное число пары определяется количеством заходов резьбы на червяке.

Кроме перечисленных производят и другие виды передач, но они встречаются крайне редко и к стандартным не относятся.

Многоступенчатые редукторы

Как подобрать нужное передаточное число. Двигатель обычно выдает несколько тысяч оборотов в минуту. На выходе – колесах автомобиля и шпинделе станка, такая скорость вращения приведет к аварии. Мощности исполняющего механизма не хватит, чтобы рабочий инструмент мог резать металл, а колеса сдвинули автомобиль. Одна пара зубчатого зацепления не сможет обеспечить требуемое понижение или ведомая деталь  должна иметь огромные размеры.

Создается многоступенчатый узел с несколькими парами зацеплений. Передаточное число редуктора считается как произведение чисел каждой пары.

Uр = U1×U2 × … ×Un;

Где:

Uр – передаточное число редуктора;

U1,2,n – каждой из пар.

Перед тем как подобрать передаточное число редуктора, надо определиться с количеством пар, направлением вращения выходного вала, и делать расчет в обратном порядке, исходя из максимально допустимых габаритов колес.

В многоступенчатом редукторе все зубчатые детали, находящиеся между ведущей шестерней на входе в редуктор и ведомым зубчатым венцом на выходном валу, называются промежуточными. Каждая отдельная пара имеет свое передающееся число, шестерню и колесо.

Редуктор и коробка скоростей

Любая коробка скоростей с зубчатым зацеплением является редуктором, но обратное утверждение неверно.

Коробка скоростей представляет собой редуктор с подвижным валом, на котором расположены шестерни разного размера. Смещаясь вдоль оси, он включает в работу то одну, то другую пару деталей. Изменение происходит за счет поочередного соединения различных шестерен и колес. Они отличаются диаметром и передающимся количеством оборотов. Это дает возможность изменять не только скорость, но и мощность.

Трансмиссия автомобиля

В машине поступательное движение поршня преобразуется во вращательное коленвала. Трансмиссия представляет собой сложный механизм с большим количеством различных узлов, взаимодействующих между собой. Ее назначение — передать вращение от двигателя на колеса и регулировка количества оборотов – скорости и мощности автомобиля.

В состав трансмиссии входит несколько редукторов. Это, прежде всего:

  • коробка передач – скоростей;
  • дифференциал.

Коробка передач в кинематической схеме стоит сразу за коленвалом, изменяет скорость и направление вращения.

Посредством переключения – перемещения вала, шестерни на валу соединяются поочередно с разными колесами. При включении задней скорости, через паразитку меняется направление вращения, автомобиль в результате движется назад.

Дифференциал представляет собой конический редуктор с двумя выходными валами, расположенными в одной оси напротив друг друга. Они смотрят в разные стороны. Передаточное число редуктора – дифференциала небольшое, в пределах 2 единиц. Он меняет положение оси вращения и направление. Благодаря расположению конических зубчатых колес напротив друг друга, при зацеплении с одной шестерней они крутятся в одном направлении относительно положения оси автомобиля, и передают вращательный момент непосредственно на колеса. Дифференциал изменяет скорость и направление вращения ведомых коничек, а за ними и колес.

Как рассчитать передаточное число

Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.

Расчет без учета сопротивления

В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.

u12 = ± Z2/Zи u21 = ± Z1/Z2,

Где u12 – передаточное число шестерни и колеса;

Z2 и Z1 – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.

Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».

При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.

Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.

Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:

u16 = u12×u23×u45×u56 = z2/z1×z3/z2×z5/z4×z6/z5 = z3/z1×z6/z4

Способ расчета передаточного числа позволяет спроектировать редуктор с заранее заданными выходными значениями количества оборотов и теоретически найти передаточное отношение.

Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.

КПД зубчатой передачи

Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:

  • трение соприкасаемых поверхностей;
  • изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
  • потери на шпонках и шлицах;
  • трение в подшипниках.

Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.

Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.

При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы  узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.

Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.

Передаточное отношение зубчатой передачи

Значение передаточного числа зубчатой передачи совпадает передаточным отношением. Величина угловой скорости и момента силы изменяется пропорционально диаметру, и соответственно количеству зубьев, но имеет обратное значение.

Чем больше количество зубьев, тем меньше угловая скорость и сила воздействия – мощность.

При схематическом изображении величины силы и перемещения шестерню и колесо можно представить в виде рычага с опорой в точке контакта зубьев и сторонами, равными диаметрам сопрягаемых деталей. При смещении на 1 зубец их крайние точки проходят одинаковое расстояние. Но угол поворота и крутящий момент на каждой детали разный.

Например, шестерня с 10 зубьями проворачивается на 36°. Одновременно с ней деталь с 30 зубцами смещается на 12°. Угловая скорость детали с меньшим диаметром значительно больше, в 3 раза. Одновременно и путь, который проходит точка на наружном диаметре имеет обратно пропорциональное отношение. На шестерне перемещение наружного диаметра меньше. Момент силы увеличивается обратно пропорционально соотношению перемещения.

Крутящий момент увеличивается вместе с радиусом детали. Он прямо пропорционален размеру плеча воздействия – длине воображаемого рычага.

Передаточное отношение показывает, насколько изменился момент силы при передаче его через зубчатое зацепление. Цифровое значение совпадает с переданным числом оборотов.

Передаточное отношение редуктора вычисляется по формуле:

U12 = ±ω12=±n1/n2

где U12 – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

ω1 и ω2 – угловые скорости ведущего и ведомого элемента соединения;

n1 и n2 – частота вращения.

Отношение угловых скоростей можно считать через число зубьев. При этом направление вращения не учитывается и все цифры с положительным знаком.

Зубчатая передача имеет самый высокий КПД и наименьшую защиту от перегруза – ломается элемент приложения силы, приходится делать новую дорогостоящую деталь со сложной технологией изготовления.

Передаточные числа КПП: что такое передаточное число

В автомобиле коробка переключения передач — агрегат, который позволяет изменять крутящий момент, развиваемый двигателем внутреннего сгорания, перед передачей такого момента на ведущие колеса транспортного средства. Как известно, большинство коробок передач являются ступенчатыми, а в основе КПП лежит зубчатая передача.

Если просто, ступени фактически являются парами шестерен, которые имеют разное передаточное число (передаточное отношение). В этой статье мы рассмотрим,  что такое передаточное число коробки передач, на что указывает и влияет данная характеристика.

Содержание статьи

Что такое передаточное число коробки передач

Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса). Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя. Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.

Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.

  • Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.
Как правило, в автомобиле момент от двигателя, поступающий на КПП, увеличивается на пониженных передачах (1,2, 3). Также на внедорожниках момент может дополнительно изменяться при помощи раздаточной коробки (раздатки), которая отвечает за понижающую передачу.

На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.  

Еще добавим, что на динамику  разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.

С учетом вышесказанного становится понятно, что на разных авто передаточные числа трансмиссии подбирают с учетом мощности двигателя, крутящего момента, который выдает агрегат, целевого назначения самого ТС и т.д.  Другими словами, улучшение динамических характеристик автомобиля  зависит от того, насколько удачно реализован  подбор передаточных чисел в коробке передач.

  • Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.

Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.

Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач

Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности. Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.

Получается, чем больше обороты будут отличаться  от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.

Если же отбросить экономичность, тогда путем ряда доработок коробки можно улучшить динамику. Прежде всего, сужается диапазона частот, которые мотор развивает при езде на одной передаче. Фактически, передачи делаются более короткими, а также сближаются передаточные отношения передач, которые расположены рядом (сближенный ряд КПП).

На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин. на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена механическая коробка передач. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и принципах работы МКПП, устройстве механической коробки, преимуществах агрегатов данного типа и т.д.

Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.

Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае  двигатель 1.2 или 1.4).  

В результате  после установки главной пары 3.9 или 4.1 передаточное число на 5-й передаче будет почти таким же, как и на 4-й при главной паре 3.7. Также дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии использование  шин меньшего радиуса. В результате  динамика автомобиля станет лучше, однако будет потеряна экономичность 5-й передачи.

На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.

Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен.  Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.

Кстати, подбором передаточных чисел трансмиссии можно или улучшить разгонную динамику, или же повысить экономичность. При этом на практике во втором случае изменения в устройство КПП вносятся достаточно редко, так как штатно передаточное отношение зачастую подобрано достаточно удачно.

Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи. Важно понимать, что  помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки.

Что в итоге

Как видно, передаточное число  коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля.  В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.

Главная задача – обеспечить как приемлемую динамику разгона, так и добиться необходимых показателей топливной экономичности. В результате  такая трансмиссия полностью подходит для штатной эксплуатации  автомобиля. Если же владелец стремится улучшить динамические показатели, тогда кроме двигателя необходимо реализовать и тюнинг коробки передач.

Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.

Читайте также

Передаточное число редуктора: определение, типы редукторов, вычисление

Передаточное число редуктора – словосочетание, которое мало кого волнует до определенного момента. Большинство автовладельцев редко интересуются, какие же передаточные числа в их автомобиле и не понимают, что это такое и зачем нужна эта информация. Но нужно понимать, чем лучше автовладелец знает своей автомобиль и правильно им пользуется, тем дольше и стабильнее отслужит железный конь.

Автомобилисты задаются вопросом, как узнать передаточное число редуктора, когда возникают проблемы с ним. Такая информация нужна в нескольких случаях:

  • когда нужно полностью поменять дефектный узел или заменить определенную деталь;
  • при замене узла на модель, отличающуюся от стандартного, что очень важно для понимания того, как поведет себя автомобиль после замены.

Существуют определенные советы, соблюдая которые можно самостоятельно разобраться в работе и строении редуктора и правильно вычислить его параметры.

Общее определение

Редуктор, как конструкционный элемент, применяется в множестве механизмов. Это технический узел, необходимый для коррекции скорости вращения при передаче движения. Изобретение и распространение редукторов произошло во время развития двигателей разного типа. Это объясняется тем, что появилась необходимость превращать высокую оборотную скорость в усилие крутящего момента, или же наоборот. Для различных целей существует множество разновидностей редукторов, выбор которых играет важнейшую роль для нормального функционирования механизмов.

Передаточное число – это основной параметр, который характеризует различные модели редукторов. Оно зависит от типа, параметров и ступеней шестерен.

Передаточное отношение редуктора обозначается мультипликатором, который свидетельствует о типе механизма: понижающий он, или понижающий. Понижающие передаточные редукторы имеют мультипликатор больше 1, редуктор с передаточным числом менее 1 называется повышающим.

В автомобилях редуктора используются для перенаправления силового импульса на колеса с коробки передач, причем всегда скорость вращения снижается. Передаточное число — показатель того, во сколько раз скорость уменьшится. Если передаточное число равняется 4 — это означает, что крутящий момент, передающийся с редуктора на ось, в 4 раза меньше, чем скорость вращения трансмиссии.

Обычно такой механизм устанавливается на ведущую ось, если автомобиль является полноприводным, то устанавливаются два, по одному на каждую ось.

Редуктор не обязательно должен строго соответствовать установленным заводским параметрам, в некоторых случаях при поломке можно заменить на новый узел с меньшим или большим передаточным числом. Как проверить, какой механизм подойдет? Обычно можно делать замену на модели, в которых номинальное передаточное число отличаются не более чем на 0,5 в большую или меньшую сторону. Если взять, к примеру, редукторы автомобилей ВАЗ, есть возможность устанавливать 4 модели. Соответственно скорость работы редуктора уменьшается при увеличении передаточного числа.

Поэтому скорость автомобиля напрямую зависит от скорости работы редуктора, и с помощью замены этого узла можно сделать свой автомобиль более шустрым, например, поставив узел с передаточным числом 20.

Если автомобиль используется для грузовых перевозок, езды по пересеченной местности, рекомендуется устанавливать модель с более низким передаточным числом. Это добавит мощности на ось, несмотря на уменьшение скорости.

При замене узла на модель с большим или меньшим числом, стоит позаботиться о правильной работе спидометра. Так как очень часто он начинает показывать некорректные показатели. Нужно либо заменить тросик, при серьезном сбое, либо просто отрегулировать спидометр.

Что удивительно, при замене редуктора, снять старый и установить новый это самое простое, сложнее всего все правильно отрегулировать и настроить, чтобы общее передаточное число соответствовало необходимым параметрам. Если это не удастся, то даже самый качественный редуктор может быстро выйти из строя.

Способы определения

Существует несколько способов, как определить передаточное число редуктора:

  • теоретический;
  • практический;
  • расчетный.

Первый, наиболее простой, способ – теоретический. Обычно, для того, чтобы узнать необходимую информацию, нужно просто заглянуть в инструкцию автомобиля, где указаны подробные таблицы. Большинство авто содержат такую информацию в Vin-номере, где она зашифрована, но ее легко узнать. Автомобили российского производства обычно имеют стандартный набор типовых моделей редукторов. Это значительно облегчает процесс замены.

Другое дела, когда необходимо заменить только отдельную часть узла. Обычно, когда автомобиль сменил нескольких владельцев, неизвестно сколько раз редуктор заменялся и какая модель установлена в данный момент. Сделать это часто достаточно легко, так как необходимую информацию стараются нанести на места, наиболее удобные для просмотра.

Практический способ определения передаточного числа редуктора более сложный и требует прямого вмешательства в механизм автомобиля. Разберем подробную пошаговую инструкцию:

  1. Первое, что нужно сделать, это узнать какая модель установлена на вашем автомобиле. Существует несколько типов, которые отличаются в зависимости от типа передачи зацепления, бывают зубчатые, цепные, винтовые, гипоидные, волновые и фракционные. Передаточное число в любом случае считается как отношение скорости вращения ведомого и ведущего вала. Если вышеуказанные данные известны, придется прибегнуть к разбору узла.
  2. Нужно отсоединить редуктор от корпуса и сопутствующих узлов и открыть крышку, чтобы иметь обзор конструктивных элементов. С помощью таких манипуляций можно точно узнать, от какого элемента редуктора стоит отталкиваться при расчете.
  3. Затем провести расчет передаточного числа исходя из типа узла. Если передача зубчатая, то провести расчет довольно легко, в таком случае расчетный показатель равняется отношению количества зубьев ведомой шестерни к зубьяv ведущей. Нужно просто посчитать указанные параметры.
  4. Если передача ременная, подсчет происходит путем соотношения диаметра ведущего шкива к ведомому, или наоборот. Расчет всегда проводиться от большего числа. При цепной передачи, нужно посчитать количество зубьев ведущей и ведомой звезды, и просчитать соотношение большей к меньшей. При червячной передаче, считается количество заходов на червяке и зубья на червячном колесе, после чего рассчитывается отношение второго полученного числа к первому.

Расчетный способ измерения передаточного числа заднего редуктора заключается в фиксации скорости вращения обоих валов.

Для этого нужно использовать специальный измерительный прибор – тахометр, с помощью которого измеряется скорость вращения приводного вала двигателя и вала, приводящего в движение колеса. Соотношение первого показателя к второму поможет точно определить передаточное число.

Можно делать это проще, посчитав крутящий момент редуктора с помощью вращения колеса. Ведущую ось нужно приподнять на опорах. Фиксируется изначальное положение колеса и ведущего вала, сделать это можно с помощью простых меток. Затем стоит вращать колеса, пока метки не совпадут и подсчитать отдельно количество оборотов вала и колеса. Для этих целей рационально воспользоваться чьей-либо помощью.

После сбора всей необходимой информации нужно поделить число оборотов ведущего вала на количество вращений колеса. Чтобы получить точный результат, нужно внимательно отнестись к каждому этапу процедуры, так как даже малейшая неточность в измерении может критично повлиять на конечный результат.

Типы редукторов

Все виды устроены по схожему принципу, разница заключается только в типе зубчатой передачи. Чаще всего встречаются цилиндрические, конические, глобоидные, комбинированные, червячные и планетарные, но последнее время конструкторы прибегают к комбинированным конструкциям, что позволяет совместить преимущества нескольких типов.

Конструкция разных типов позволяют передавать усилие между узлами, которые располагаются в различных площадях, будут они перпендикулярные (конический редуктор), параллельные (цилиндрический) или пересекающиеся валы (червячные).

Диапазон передаточного числа может разнится от в несколько единиц до нескольких тысяч, что зависит от количества ступеней. Сейчас наиболее распространены механизмы, при изготовлении которых используются нескольких ступеней. Это позволяет комбинировать несколько типов передач и добиться максимально эффективной работы. Рассмотрим основные типы.

Цилиндрический редуктор

Довольно популярные при разработке и производстве машин различного назначения. Эффективно выполняют свои функции при работе с мощными установками, при этом показывают высокий КПД, превышающий 90 %. Чаще всего используется при работе параллельных и сносных валов. Может применяться с различным количеством ступеней, от которых зависит передаточное число, оно может колебаться от 1,5 до 400.

Червячный редуктор

Имеют довольно простую конструкцию, из-за чего обрели широкую популярность. Одним из плюсов также является низкая стоимость в сравнении с аналогами. Количество ступеней обычно ограничивается одной или двумя. При этом диапазон передаточного числа червячного редуктора может находиться в диапазоне от 5 до 10000, которую можно рассчитать по специальной формуле. Недостатком этого типа является низкий КПД и ограниченные мощности силовых установок, с которыми он работает. Состоит из зубчатого колеса и цилиндрического, реже глобоидного, червяка в виде винта.

Планетарный редуктор

Особый тип, который выгодно отличается от аналогов, имея ряд преимуществ. Благодаря чему получил широкое распространение в тяжелом машиностроении. Конструкция этой модели позволяет добиться высокого передаточного числа при работе с мощнейшими силовыми установками. При этом его размеры могут быть значительно меньшими, чем габариты аналогов. Механизм назван планетарным, из-за специфического расположения конструкционных элементов, к которым относятся: сателлиты, водило, солнечная и кольцевая шестерни.

Передача усилия происходит через вал на солнечную шестерню, которая находится в зацепе со всеми сателлитами. В это время кольцевая шестерня находится в статичном положении. Модель отличается высоким КПД, и работой в диапазоне передаточного числа от 6 до 450.

Выбор типа узла всегда основывается на конструкционных требованиях к механизму, при этом выбором модели должен заниматься квалифицированный конструктор. Первое что нужно определить — какой тип передачи нужен, оптимальный размер механизма, рассчитать осевые нагрузи на валах и температурный режим работы.

От количества ступеней выбранного механизма напрямую зависит передаточное отношение. Одноступенчатые применяются для выполнения простых функций, обычно это червячный тип. Сейчас чаще можно встретить комбинированные типы передач, что позволяет значительно расширить функционал узла.

В качестве входных и выходных валов применяются стандартные прямые валы, изготовлены в форме тел вращения. От их качества напрямую зависит качество работы всего механизма, так как на них действуют множество внешних нагрузок различных типов.

Срок эксплуатации редко зависит от типа и производителя. В первую очередь на это влияет качественный подбор модели, монтаж и эксплуатационное обслуживание.

Очень важно своевременно менять сальники и масло. Постоянные профилактические работы обеспечат стабильную работу и обезопасят от внезапных поломок. Для контроля уровня масла имеется специальное смотровое окно, что позволяет вовремя пополнять необходимый объем.

В целом, самостоятельно рассчитать передаточное число, подобрать подходящую модель и провести замену (ремонт) редуктора не составит труда. Главное соблюдать рекомендации специалистов и технические инструкции, указанные производителем.

Передаточное число редуктора

Передаточное отношение: общее определение

Передаточное отношение - это соотношение угловых скоростей или крутящих моментов валов (в зависимости от строения механизма).
Передачи применяются для того, чтобы передать вращающий момент от электродвигателя к исполнительному устройству. Почему это необходимо? Дело в том, что сам мотор обычно не может передать требуемый вращающий момент, кроме того, частота вращения вала электродвигателя оказывается слишком велика, поэтому её надо понизить. Для этого и сконструированы понижающие передачи, редукторы. Таким образом удаётся изменить сразу и частоту вращения вала, и крутящий момент.


Передачи с крутящим моментом

Механизм передачи крутящего момента — редуктор — имеет входной и выходной валы.
Существует два способа передачи вращающего момента: жёсткий (момент передается жесткими звеньями, например, шестернями) и фрикционный (момент передается силами трения, работающих на поверхностях вала, например, ременная передача). Также есть возможность совмещать эти способы передачи.
Характеристика зубчатой передачи редуктора
Зубчатая передача редуктора – это механизм, состоящих из отдельных звеньев для передачи мощности через вращение зубчатых колёс. Такую зубчатую передачу используют в механических редукторах для преобразования движения.
Зубчатые редукторы очень часто задействуют в машиностроении. Именно их выбирают благодаря большому количеству преимуществ: высокому КПД, долгому сроку службы механизма, маленьким габаритам, постоянству передаточного отношения, простой и надёжной конструкции.
Также у этих редукторов есть и недостатки. К ним относят шум при больших скоростях и большие размеры редукторов, если передаточные отношения велики. Тем не менее, плюсов их использования гораздо больше, чем минусов, что и определяет итоговую востребованность.


Многоступенчатые редукторы

Как известно, современные электродвигатели выдают частоту ведущего вала примерно в районе полутора тысячи (1500) оборотов в минуту. А конечным потребителям в цепочке передачи движения обычно требуется куда меньшая частота. Стоит рассмотреть для лучшего понимания на конкретном примере. Возьмём, скажем, ленту транспортёра. Она движется медленно. Как же сделать так, чтобы надежно передать вращающий момент от электродвигателя к конечному устройству?
Здесь на помощь как раз и придут многоступенчатые редукторы. Наличие нескольких ступеней позволяет сделать компактное устройство, значительно снижающее частоту вращения вала.


Как правильно рассчитать передаточное число

Передаточное число многоступенчатого редуктора вычисляется как произведение передаточных чисел каждой ступени. Пример. В редукторе четыре зубчатые пары, передаточные отношения каждой из которых тоже равны 4. Общее передаточное число тогда будет равно 4х4х4х4 = 256.
В общем случае общее передаточное отношение редуктора равно отношению частоты вращения входного (ведущего) вала и частоты вращения ведомого (выходного) вала. Отсюда следует, что если выходной вал вращается медленнее входного, то передаточное отношение будет больше единицы. Такие передачи называют понижающими. Если же скорость выходного вала будет выше скорости входного вала, то передаточное число будет меньше единицы. В этом случае говорят о повышающей передаче или мультипликаторе.
При передаче движения всегда соответственно меняется и крутящий момент: если передача понижающая, то момент увеличивается, если повышающая, то уменьшается. Поэтому передаточное число можно представить как отношение крутящего момента на выходе к крутящему моменту на входе в редуктор.


Расчёт без учета сопротивления

Любой редуктор состоит из зубчатых пар. Чтобы рассчитать передаточное число каждой пары, надо разделить количество зубьев ведущего колеса на количество зубьев ведомого колеса.

Важно!
При этом надо смотреть, меняется ли направление вращения шестеренки. Если меняется, то передаточное отношение принимается со знаком минус, если не меняется, то плюс. Направление вращения не меняется, если у колеса нарезка зубьев сделана внутри колеса.
Если в передаче участвует так называемая паразитка, то она в расчете передаточного отношения не участвует, так как ее задача лишь менять направление движения.
Также при расчете передаточных отношений можно использовать наружный диаметр шестерни. Иногда это удобно, если посчитать число зубьев затруднительно. Важно: зубчатая передача жесткая, здесь нет проскальзывания, как в ременной передаче, поэтому передаточное число всегда можно рассчитать с абсолютной точностью.
Если в редукторе применен червячный редуктор, то его передаточное отношение определяется как отношение числа зубьев ведущего колеса к числу заходов (витков) червяка. Чаще всего у червяка один заход, поэтому ясно: передаточное отношение червячной пары огромно, а вращающий момент может повышаться в десятки раз.


КПД зубчатой передачи

Преимуществами данной передачи считаются:
  1. Большая и неограниченная мощность.
  2. Небольшая масса и габариты.
  3. Большой коэффициент полезного действия (приблизительно 0,95-0,99).
  4. Надёжны, но нуждаются в большой точности изготовления.

КПД определяется как отношение реально полученной энергии к потребленной. Чем выше КПД механизма, тем больше энергии преобразовывается на полезные цели, тем меньше потери, тем эффективнее механизм.
Учёные всего мира постоянно ведут борьбу именно за сокращение непроизводительных потерь. Чтобы обеспечить хорошую работу машины с большим КПД, можно использовать масла с различными свойствами при больших изменениях температуры среды. При экспериментах с различными видами масла совместно с допустимой нагрузочной способности зубчатых передач на рабочих поверхностях зубьев не обнаружили развитие процесса разрушения, что обеспечивает отличные технико-экономические показатели машины.

Важно!
КПД зубчатой передачи сильно зависит от точности изготовления зубчатых колес. В случае грубых нарушений геометрии в редукторе будут большие расходы энергии, он будет нагреваться, его КПД значительно упадёт. Поэтому редукторы следует приобретать только у проверенных производителей.


Постоянное и переменное передаточное отношение редуктора

Передаточное отношение может быть как постоянным, так и переменным. При переменном случае оно может меняться бесступенчато или ступенчато. В промышленности нашли применение обе эти схемы. Если передаточное число меняется плавно, то такое устройство называют вариатором. Эти устройства дороги и требуют точной сборки и квалифицированного обслуживания. Но всё это оправдывается конечным результатом - их полезность уже проверена временем.

Что значит передаточное число коробки передач и как его узнать

Коробка передач для автомобиля – второй по важности (да и по стоимости) агрегат. Без неё автомобиль бы двигался в ограниченном диапазоне скоростей и был бы очень прожорливым. Именно трансмиссия ответственна за изменение передаваемого на привод крутящего момента.

Большинство современных КПП – ступенчатые, то есть позволяют изменять крутящий момент дискретно, по ступеням, что обеспечивается наличием зубчатой передачи. Схематически ступени можно представить себе в виде пар шестерёнок, характеризующихся разным передаточным числом.

Сегодня мы расскажем, что обозначает передаточное число коробки, как оно измеряется, на что влияет.

Общий принцип работы КПП

Классическая механическая коробка представляет собой редуктор, состоящий из множества ступеней. Основная задача редуктора – увеличить или уменьшить на выходе скорость вращения вала с одновре

Передаточное число коробки передач. | АВТОМАШИНЫ

Что такое передаточное число? Довольно часто от автовладельцев можно услышать вопрос «что такое передаточное число». В данной статье я попытаюсь кратко осветить эту тему. Итак, передаточные механизмы передают вращение одного вала другому, т.е. заставляют вращаться второй вал через вращение первого. Этот вопрос исследовал еще Леонардо да Винчи. Некоторые его изобретения используют и по сей день в конструкциях велосипедов и даже автомобилей.

Так, на основе его эскизов зубчатых передач, глобоидной червячной передачи, конической, спиральной передач и роликовой цепи были разработаны ныне действующие механизмы КПП автомобиля. Передаточное число же представляет собой отношение угловых скоростей ведущей к ведомой шестерне (колес, валов) или отношение радиусов ведомой к ведущей шестерне. В частности, передаточные числа КПП определяются отношением числа зубьев ведомой к ведущей шестерне. В случае участия в передаче нескольких пар шестерен общее передаточное число представляет собой произведение передаточных чисел всех участвующих в передаче пар шестерен.

Как работает коробка передач?

Чтобы получить крутящий момент различной величины, который позволит работать автомобилю в различных условиях, в коробке передач установлены несколько пар шестеренок, которые имеют различные передаточные числа. «Задняя» передача получается путем помещения между ведущей и ведомой шестеренками еще одной, промежуточной, которая сделает вращение обратным. Любая коробка передач, механическая, автоматическая или роботизированная, обеспечивает оптимальный режим работы двигателя в разных дорожных условиях с помощью изменения передаточного числа. Также в любой КПП существуют высокие и низкие передачи. Чем больше передаточное число, тем мощнее (или короче) считается передача. Это означает, что двигатель набирает обороты тем быстрее, чем мощнее передача. При этом, однако, частота переключения передач также возрастает. Это является следствием того, что на данной передаче максимальная скорость, при которой нужно включать передачу выше, будет меньше

 

Как рассчитать передаточное число

Инструкция

Рассчитайте передаточное число, пользуясь его определением, по формуле: К = К1/К2, где К1 — количество зубьев ведомой шестерни, а К2 — количество зубьев ведущей шестерни. Например, для расчета передаточного числа крутящего момента от коробки передач к колесам нужно рассчитать соотношение ведомой шестерни дифференциала и шестерни вторичного вала в коробке передач, или, как это называют автолюбители, найти передаточное число для главной пары.

Посчитайте количество зубьев шестерни вторичного вала коробки передач, допустим там 15 зубцов. Подсчитайте их количество на ведомой шестерне, которая крепится на дифференциал, пусть на ней будет 51 зубец. Подставьте числа в приведенную выше формулу: 51 / 15 = 3,4. Полученное число будет являться передаточным числом для главной пары данной зубчатой передачи. Следовательно, ведомая шестерня дифференциала будет крутиться в 3,4 раза медленнее ведущей шестерни вала коробки передач при ее вращении.

Рассчитайте передаточные числа коробки переключения передач для каждой передачи по приведенной формуле. Чем ближе будут передаточные числа, тем более плавным и быстрым будет разгон автомобиля при последовательном переключении передач. Подсчитайте, во сколько раз уменьшатся обороты двигателя при изменении передачи, поделив передаточное число низшей передачи на передаточное число высшей.

Сделайте выводы по произведенным расчетам. Необходимо знать: чем выше передаточное число, тем скорость автомобиля будет набираться быстрее, однако передачи нужно будет переключать чаще. Устанавливая пару с меньшим передаточным числом, можно повысить максимальную скорость машины, однако автомобиль будет разгоняться хуже. Рассчитайте при необходимости по приведенной формуле передаточное число для зубчатых передач любых узлов в вашем автомобиле.

Влияние передаточного числа на динамику авто

Правильно подобранное передаточное число коробки передач является залогом согласованной работы всей трансмиссии. При его подборе стоит руководствоваться, прежде всего, мощностью и моментными характеристиками двигателя, а также размерами колес и, безусловно, личностными пожеланиями водителя. Изменяя ПЧ, можно уменьшить либо увеличить величину перенаправляемого крутящего момента. Это осуществляется изменением числа зубьев на каждой из шестеренок.

Чем выше значение данного числа, тем «мощнее» и «короче» будет передача, а значит, мотор намного быстрее будет выкручивать необходимое количество оборотов, при этом набор скорости осуществляется так же быстро, но возникает потребность в более частом переключении передач, и, следовательно, максимальное значение скорости на каждой ступени будет несколько снижено. Повышенное ПЧ способствует более стремительному ускорению.

Уменьшение же значения передаточного числа приводит к увеличению максимальной скорости, однако это хорошо только в том случае, когда двигатель имеет достаточный запас мощности. Но это негативно сказывается на разгонной динамике авто. Чем ближе значения ПЧ, тем более быстрым и плавным будет разгон при переключении передач. При обычной езде количество оборотов должно находиться в пределах 2-2,5 тысячи, это значение можно увидеть на тахометре, как только обороты превышают данное значение, а вам при этом еще необходимо набрать скорость, нужно перейти на более повышенную передачу. Безусловно, переключение передач, должно быть только последовательным.

Передаточные числа и составные передаточные числа

Расчет простых передаточных чисел (две передачи)

Функция, часто запрашиваемая в моей программе снаряжения заключается в том, что он должен рассчитывать и отображать передаточное число.

Причина, по которой у него нет этой функции, заключается в том, что передаточное число также отношение числа зубьев (двух шестерен), и это значение, которое пользователь должен войти.

Слева две зацепляющие шестерни с 7 зубцами и 21 зубом. будет иметь соотношение 7:21 (то же самое, что 1: 3).То есть 7-зубчатая шестерня повернется 3 раза за один оборот 21-зубной шестерни. Логика проста, каждая шестерня должна вращаться. на такое же количество зубьев, чтобы они зацепились, поэтому 7-зубчатая шестерня, имея треть зуба, нужно повернуть в три раза больше

Определение необходимых шестерен
Предположим, у вас есть двигатель, который вращает 1200 об / мин (оборотов в минуту), и вам нужно что-то повернуть на 500 об / мин.
Вам нужно соотношение 500: 1200 или 5:12.Однако простые шестерни всего с 5 зубами, как правило, неровные, поэтому лучше всего изготовить (или получить) шестерни с 10 и 24 зубьями.

Определение передаточных чисел составной шестерни (многоступенчатая)

Когда зубчатая передача имеет несколько ступеней, передаточное отношение для Общая система зубчатых зацеплений является продуктом отдельных ступеней.

Например, для шестерни слева синие шестерни 7 и 21 зуб, а у зеленых шестерен 9 и 30 зубьев.Таким образом, первое передаточное число составляет 7:21, а второе - 9:30. Умножение этих двух дает (7x9) :( 21x30) = 63: 630, что составляет 1:10. Таким образом, большая зеленая шестеренка будет делать 1 оборот на каждые 10 оборотов маленькой синей шестеренки. снаряжение.

Определение зубчатых колес, необходимых для проектирования многоступенчатых зубчатых передач
Любое передаточное число, которое может быть достигнуто за счет нескольких ступеней переключения передач, может также производиться с одноступенчатой ​​передачей, но для больших передаточных чисел, большая передача может стать громоздкой.

Есть много способов достичь заданного сокращения в несколько этапов, но как решить, какие зубья использовать для шестерен?

Предположим, нам нужно передаточное число 1:11, и нам нужна самая маленькая передача. иметь не менее 10 зубов. Мы могли бы сделать это с помощью 10-зубчатой ​​и 110-зубчатой ​​шестерни. Давайте напишем соотношение как

10: 110

А теперь давайте представим, что мы помещаем между ними еще одну передачу.Давайте представим, что между 10 и 110 зубами находится шестерня с 35 зубьями. шестерни. Передаточное число между шестернями с 10 и 110 зубьями по-прежнему будет быть таким же, хотя шестерни 10 и 110 теперь будут вращаться одинаково направление, тогда как раньше они поворачивали в противоположных направлениях.

Теперь, когда между ними находится 35-зубая шестерня, мы можем думать о 10:35 уменьшение зуба с последующим уменьшением зуба 35: 110.

Мы можем уменьшить 35: 110 до 7:22, но если мы не хотим, чтобы передачи были меньше чем 10 зубов, нам нужно удвоить это число до 14:44.Итак, теперь мы можем сделать наша передача 1:11 со следующими этапами:

10:35 и 14:44

Общее количество зубьев между двумя ступенями составляет 103 зуба, против 120 для оригинальная версия. но что более важно, этот набор передач меньше.

Общие знаменатели очень важны, и, возможно, потребуется выберите другое промежуточное количество зубьев, чтобы сделать сокращение возможным. Если, однако, нам нужно передаточное число 11: 127, единственный способ получить это точное соотношение будет с 11 зубьями и 127 зубьями (или кратные ему числа), потому что оба являются простыми числами, не могут быть учтены.

При дальнейшем рассмотрении приведенного выше примера передачи 1:11, мы могли бы получить было бы еще лучше, если бы мы вместо этого начали с 1:11 как 12: 132. Тогда мы могли бы записать это как 12:44 и 44: 132 и 44: 132. это соотношение 1: 3, которое мы также можем сделать 10:30. В результате мы получим 12:44 и 10:30, то есть всего 96. зубы всего. Мы также могли бы поменять местами две большие шестерни, если бы захотели. Например, 10:44 и 12:30, умноженные вместе, также дают соотношение 1:11.


Пример конструкции 2: Шестерни для часовой и минутной стрелок циферблата

Предположим, мы хотим уменьшить часы до 1:12. 12 разложить на 4 и 3, так что мы можем уменьшить 1: 4 и 1: 3. но давайте посмотрим, сможем ли мы сделать эти два отношения ближе друг к другу.

Давайте умножим обе стороны на 8, так что соотношение 1:12 станет 8:96.
Чтобы получить передаточное число для обеих передач, мы хотим, чтобы каждая передача Соотношение должно быть примерно квадратным корнем из 12, то есть примерно 3.464. Теперь 8 * 3,464 это 27,7. Итак, давайте попробуем 28 зубьев для промежуточной шестерни.

Итак, мы можем написать 8:28:96 или 8:28 и 28:96 Мы можем разделить правую часть на 4, так что получим 8:28 и 7:24

Не всегда получается так хорошо. Иногда одна сторона или другой не имеет общих делителей, поэтому вам, возможно, придется попробовать разные значения для промежуточного.

Для часов часовая и минутная стрелки должны быть концентрическими, поэтому обе эти зубчатые пары должны иметь одинаковое расстояние между валами.Если мы используем одинаковый шаг зубьев для обеих шестерен, валы не буду выстраиваться.

Используя мою программу генератора шестерен, Я могу просто ввести расстояние между валами, и программа соответствующим образом пересчитает размер зуба. Я использовал 8 см для обоих подходов.

Я вырезал шестерни из фанеры толщиной 10 мм на ленточной пиле.

Если я положу их сверху друг друга, два набора шестерен выглядят почти одинаково, но они имеют немного разные соотношения, а зубы на одном наборе немного больше.

Вал через большую шестерню справа соединяется с меньшей. За ней 7-зубчатая шестерня, а короткая «часовая» стрелка прикручена прямо к большой передаче.

Теперь, если бы у меня был двигатель таймера, который вращал бы 1 оборот в час, я мог бы сделать действительно большие часы с этими шестеренками.

Я часто слышу предложение «Постройте часы». Может быть, на днях Я построю один, а может и нет. Во всяком случае, не нужно это предлагать, потому что эта мысль точно пришла мне в голову :)


См. Также:

Вернуться на мой сайт по деревообработке.

.

Что такое передаточное число? (с рисунком)

Передаточное число - это соотношение между количеством зубьев на двух зубчатых колесах, находящихся в зацеплении. Эта связь выражается математически. Например, если одна шестерня с 13 зубьями приводится в движение шестерней с 21 зубом, передаточное число составляет 1 / 1,62 или 1: 1,62. Почти все типы механического оборудования, такие как транспортные средства, сельскохозяйственное и промышленное оборудование, так или иначе используют шестерни, а передаточные числа используются для определения производительности машины.

Металлические шестерни.

Идея передаточного числа основана на окружности окружностей. Когда две шестерни с разными окружностями соединяются зубьями на внешнем крае, движение одной преобразуется в большее или меньшее движение другой. Если шестерня с большой окружностью вращает шестерню, которая вдвое меньше, меньшая шестерня будет вращаться в два раза быстрее, чем большая. Та же концепция работает в обратном порядке.

Передаточные числа специально разработаны производителями двигателей и другого оборудования для достижения определенного результата.В некоторых случаях, например в автомобильных трансмиссиях, передаточные числа могут варьироваться, чтобы адаптироваться к потребностям автомобиля на разных скоростях. Самая низкая передача трансмиссии автомобиля будет иметь высокое передаточное число, например 2: 1 или 3: 1. Это дает автомобилю возможность легко трогаться с места после полной остановки, например на светофоре. Однако, поскольку двигатель должен совершать два или три оборота на каждый оборот трансмиссии, двигатель не может заставить автомобиль на низкой передаче двигаться очень быстро.

На второй передаче передаточное число ниже, а это означает, что двигателю не нужно работать так сильно, чтобы придать автомобилю дополнительное ускорение.На более высоких передачах передаточные числа постепенно снижаются. Они хороши для умеренного ускорения и уменьшения количества оборотов двигателя, необходимых для поддержания комфортной крейсерской скорости автомобиля. Следовательно, шестерни в трансмиссии служат для увеличения или уменьшения мощности двигателя в зависимости от скорости автомобиля в данный момент.

Зубчатые колеса иногда можно соединять ремнями или другими способами, но большинство из них связаны зубьями.Такая компоновка дает некоторые явные преимущества. Во-первых, до тех пор, пока ни один из зубцов не сломается, между шестернями не будет проскальзывания, что привело бы к потере эффективности. Они также позволяют разрабатывать точные передаточные числа. Даже если окружность шестерен немного неидеальна, зубцы делают так, что эти недостатки не имеют значения. Поскольку они точно синхронизируют шестерни, они также задают им точное передаточное число.

.

GC: передача истекла

Объяснение передачи

Привод и силовая передача

Трансмиссия автомобиля - это группа компонентов, которые передают мощность движущемуся колеса. Это исключает двигатель или двигатель, который генерирует мощность. По сравнению, трансмиссия рассматривается как включающая двигатель или мотор, и трансмиссия.

Для мотоцикла задняя колесо также является частью силовой передачи, поскольку оно передает мощность на Дорога.
Таким образом, размер задней шины также влияет на всю трансмиссию. соотношение.

Передаточное число

В соответствии с Википедия Передаточное число составляет:
"Соотношение между количеством зубьев двух шестерен, находящихся в зацеплении или две звездочки, соединенные общей роликовой цепью, или две окружности шкивы, соединенные приводным ремнем. "

Но в На мотоцикле работает более одной передачи, поэтому передаточное число больше.Все они работают вместе и составляют общее соотношение. Большинство передач состоит из выкл:

  • Первичный привод, это передаточное отношение между числом оборотов двигателя и валом сцепления, также называется «коэффициент первичного уменьшения»
  • Коробка передач Передаточное отношение, это соотношение между оборотами вала сцепления и промежуточного вала. Об / мин. Поскольку в коробке передач больше передач, возможны разные передаточные числа.
  • Конечная передача Передаточное число, это соотношение между частотой вращения промежуточного вала и частотой вращения задней звездочки
  • Соотношение между задней звездочкой и задним колесом (заднее колесо то есть!)
Все эти влиять на скорость вашего велосипеда при определенных оборотах.

Общее передаточное число

г. Общая передача мотоцикла состоит из 3-х основных частей:

  1. Первичный привод, соотношение между двигателем (коленчатым валом) и сцеплением или коробкой передач.
  2. Коробка передач Сама по себе, в зависимости от количества передач эта часть имеет одинаковое передаточное число на выбор
  3. Финал ведущего (или вторичного) отношения между количеством зубьев задней звездочки и Передняя звездочка

Все эти отношения в совокупности приводят к общему зацеплению Передаточное отношение силовой передачи:

Изменение любой из этих частей или замены шины заднего колеса размеры будут влиять на скорость и / или крутящий момент.Все эти изменения можно смоделировать с помощью GC, изменив задействованные зубчатые поля. Чтобы сделать это правильно, все соотношения, размеры и обороты обязательный ввод.

Первичный привод

первичный привод - это соотношение между коленчатым валом двигателя и входным валом коробки передач или сцепления. Обычно это соотношение не может быть легко изменено, если вы не сделайте серьезную операцию на своем велосипеде .... Но если вы это сделаете, не забудьте изменить Поле Primary Drive Ratio в ГХ соответственно.

Коробка передач

Шестерня коробка - единственная часть шестерни, которая может очень легко менять свое передаточное число и то есть переключением передачи во время вождения. Обычно коробка передач предназначен для двигателя или мотоцикла, поэтому вам не нужно изменять передаточное число в самой коробке передач. Но иногда стандартные шестерни не подходят для все обстоятельства и производители предлагают способ изменить внутренние передаточное число коробки передач, предлагая различные зубчатые колеса или предлагая так называемая кассетная коробка передач, которую можно легко заменить.Вот почему в ГК вы можете изменить передаточное число каждой передачи, изменив значения в полях передаточных чисел рендеринга и синей коробки передач для каждой передачи.

Конечная передача и последствия его изменения

Передаточное число главной передачи - это последняя передача между вашей трансмиссией и ведомое колесо. В В нашем примере передаточное число главной передачи - это отношение последней части передача, соотношение между задней и передней звездочкой.Это тоже называется «Вторичным коэффициентом».

Ниже таблица, содержащая возможные изменения передачи (передаточного числа) главной передачи и их результаты по скорости и крутящему моменту.

Как а практическое правило , замена передней звездочки с 1 зубом составляет тот же эффект, что и замена задней звездочки с 3 зубьями. Это делает не совсем применимо к каждому велосипеду, но, как правило, подойдет и объясняет результаты в таблице ниже.

Изменить Результат на
Передняя 1 Звездочка Задняя 1
Звездочка
Передаточное число главной передачи Скорость 2 Крутящий момент 2 Требуемая длина цепи Необходим задний 3
Регулировка колеса
+1 - 1 вниз ++++ ---- короче <->
+1 то же вниз +++ --- длиннее > - - <
+1 +1 вниз ++ длиннее > - - - - - - - - <
тот же - 1 вниз + короче <- - ->
тот же +1 вверх + длиннее > - - - <
- 1 - 1 вверх ++ короче <- - - - - - - ->
- 1 то же вверх --- +++ короче <- ->
- 1 +1 вверх ---- ++++ длиннее > - <
ЛЕГЕНДА Значение
1: Звездочки '+1' означает добавление 1 зуба и
' -1 ' означает удаление 1 зуб
2: Результаты по
Speed ​​& Torque
'+' означает, что скорость (или крутящий момент) увеличится,
'-' означает, что скорость (или крутящий момент) снизится
Где «++++» означает 4 раза так же большое влияние конечно.
3: Заднее колесо
Регулировка
<-> означает перемещение заднего колеса назад,
> - < означает перемещение заднего колеса вперед
Где <- - - - - - - -> означает, что перемещает его более чем на <- -> конечно.
Регулировка задних колес при условии сохранения текущей цепи!

Как ты видите, эффект добавления переднего зуба и сохранения заднего то же самое влияет на скорость примерно в 3 раза больше, чем удаление 1 зуб в задней части и сохраняя передний такой же.Меняется только зад с 1 зубом не имеет большого эффекта, вы можете использовать его для тюнингуйте бортовую передачу. В сочетании с также изменяя фронт, он либо усиливает, либо ослабляет общий эффект.
Когда вы заменяете более 1 зуба спереди и / или сзади, результаты конечно значительно увеличится.

точное увеличение или уменьшение как в%, так и в фактической скорости вашего велосипеда можно рассчитать с помощью таблиц Gearing Commander.

Объединение все эти индивидуальные соотношения приводят к Общее передаточное отношение силовой передачи или Общее передаточное число.
Просто умножьте все Передаточное число для получения общего передаточного числа = Первичное передаточное число * Передаточное число коробки передач * Финал Передаточное число

Размер резины заднего колеса изменения и их последствия

Как Задняя шина является основной частью общей передачи велосипеда, меняя ее размер действительно влияет на эту передачу и, следовательно, влияет на скорость и крутящий момент при определенных RPM.Это легко объяснить: цепь, ремень или приводной вал вращаются. заднее колесо на определенных оборотах. Теперь, когда это маленькое колесо в диаметр у него будет небольшая окружность, и при повороте он будет преодолеть лишь небольшое расстояние. Колесо большего размера преодолеет большее расстояние при одинаковом быстром вращении.

Так изменение, например, размера вашего обода с 16 дюймов на 17 дюймов будет означать более высокое (максимальная) скорость при одинаковых оборотах в минуту.
Но не только изменение размера обода влияет на передачу, но и просто меняя ширина шины переключает передачи.
Как так? Окружность шины изменится, так как есть соотношение между высотой шины и ее шириной:
высота шины - это процент от ширины. Также высота шины влияет на окружность и, следовательно, на скорость.

На современной шине есть размерная маркировка типа « 190/50/17 », что означает: ширина шины 190 мм, обод размер диаметра составляет 17 дюймов, а высота шины составляет 50% ширины (50% от 190 = 95 мм).

Допустим, у вас старый байк. (Suzuki GS750T 1982 года), который первоначально был оснащен 4.5х27 Задняя шина 4PR , которой больше нет в наличии, и вы хотите замените его на аналогичную современную шину. Оригинальная шина имеет ширину 4,5 дюйма, что составляет 114,3 мм. Его окружность составляла 2074,7, а теоретически максимальная скорость 208,1 км / ч. Подобная широкая современная шина могла быть 120/90/17 или 130/80/17.

Хотя все 3 упомянутые шины имеют одинаковый размер обода, их ширину и высоту. разные, поэтому будет их окружность:

4.5ч27 4PR - ширина = 114,3 мм, окружность = 2074,7 мм, теоретический верх скорость: 208,1 км / ч
120 / 80/17 - ширина = 120 мм, окружность = 2035,1 мм, теоретическая максимальная скорость: 204,1 км / ч
130/90/17 - ширина = 130 мм, окружность = 2010,0 мм, теоретическая максимальная скорость: 201,6 Км / ч

Общее передаточное число

В качестве Как показано выше, размер шин влияет на скорость велосипеда, но не часть обычно используемого «Общего передаточного отношения».Скажем, мы хотим сравните 2 одинаковых велосипеда, поэтому при одинаковом передаточном числе такое же передаточное число коробки передач, а также такое же передаточное число главной передачи, но с шины с разными размерами. Это приведет к общей передаче Передаточное отношение одинаковое для обоих велосипедов, но они будут работать по-разному. из-за разной окружности задних шин. Таким образом, при фиксированных оборотах они оба будут развивать разную скорость.

Такая же "разница в скорости" могло быть достигнуто, если оба велосипеда имели одинаковый размер задних шин, но давали у них другое общее передаточное отношение ».Теперь, чтобы увидеть, сколько задняя шина влияет на скорость, в отличие от того же велосипеда с стандартная задняя шина, рассчитывается новое общее передаточное число, которое учитывает соотношение размеров задних шин обоих мотоциклов.

Пример Harley Davidson Softail FXSB Breakout '13 -'16:
Stock Bike A: Шина = 240/40/18, окружность = 80,30 дюйма, скорость при 5600 об / мин = 152,6 миль / ч, в целом коэффициент = 2,791
Текущий Велосипед B: Шина = 260 /40/18, окружность = 82.28 дюймов, скорость при 5600 об / мин = 156,4 миль / ч, Общее соотношение = 2,791

Для первого велосипеда (A) со стандартной шиной чтобы разогнаться до 156,4 миль / ч при 5600 об / мин, общее передаточное число должно быть

(об / мин * окружность) / (скорость / мин) = (5600 * 80,3) / ((156,4 / 60) * 63360) = 2,723

Итак, эффект имея другую заднюю шину на велосипеде 'B' по сравнению с в остальном тот же велосипед «А» - то же самое, что и переключение общей передачи передаточное отношение велосипеда «А» от 2.791 до 2,723.

Включая передаточные числа задних шин в общее передаточное отношение создают 'Total Gearing Соотношение '. Этот общий коэффициент также показан в таблице «Общие и Итого. Коэффициент », который рассчитывается и отображается при нажатии кнопки« Общий и общий коэффициент »на главной странице.

Теперь скажем, что кастомный велосипед «C» похож на велосипед «B» (то есть с более широкой задней шиной), а также имеет меньшую переднюю звезду, 30 вместо 32. Это означает, что общее передаточное число будет другим при изменении главной передачи, а общее передаточное число изменится из-за изменения общего передаточного числа и изменения задней шины.

Custom Bike C, шина = 260/40/18, окружность = 82,28 дюйма, скорость при 5600 об / мин = 146,6 миль / ч, общее передаточное число = 2,977
.

К началу страницы Подробнее об окружности шины

Вернуться на главную страницу Gearing Commander

.

Какое передаточное число подходит для моего Mustang?

Закажите до 21.12, 17:00 EST, чтобы получить бесплатную гарантированную доставку к Рождеству. См. Подробную информацию на странице конкретного элемента. Действуют исключения.

Политика возврата в праздничные дни

Как раз к праздникам мы продлили нашу обычную 30-дневную политику возврата. Любой заказ, размещенный между 26 ноября 2020 года и 25 декабря 2020 года, будет принят для возврата до 1 февраля 2021 года. Номера RMA будут выдаваться до 19:30 по восточному стандартному времени 25 января 2021 года.Остальная часть нашей политики возврата остается в силе и должна выполняться. Пожалуйста, ознакомьтесь с остальной частью нашей политики возврата

Подарочные сертификаты к Рождеству

Физические подарочные сертификаты: заказывайте до 17:00 по восточному стандартному времени 17.12.

Электронные подарочные сертификаты: закажите до 17:00 по восточному стандартному времени 23.12.

Заказы на смонтированные и сбалансированные колеса и шины

должны быть размещены не позднее 12 декабря 2020 г. для бесплатной доставки на Рождество.

* Бесплатная рождественская доставка бесплатна / гарантирована до Рождества только для нижних 48 штатов. APO / FPO и клиенты Канады, Гуама, Пуэрто-Рико, Виргинские острова США: К сожалению, мы не можем гарантировать время доставки по вашим адресам, поэтому указанные выше сроки не применяются. Товары, отправляемые грузовым транспортом, также не могут быть гарантированы вовремя доставки.

.

Что такое передаточное число?

Какое передаточное число хорошее или плохое?

Хорошее или плохое передаточное отношение полностью относительно, так как это сравнение между отдельной компанией и другими компаниями в той же отрасли. Однако есть несколько основных рекомендаций, которые можно использовать для определения желательных и нежелательных соотношений:

  • Высокое передаточное число выше 50%
  • Низкое передаточное число ниже 25%
  • Оптимальное передаточное число составляет от 25% до 50%

Компания с высоким коэффициентом заемных средств будет склонна использовать кредиты для оплаты операционных расходов, что означает, что она может подвергаться повышенному риску во время экономических спадов или повышения процентных ставок.Это могло привести к финансовым затруднениям и даже банкротству.

Компания с низким коэффициентом заемных средств, как правило, будет придерживаться более консервативных привычек в расходах или будет работать в циклической отрасли, которая более чувствительна к экономическим взлетам и падениям, поэтому она пытается снизить свои долги. Компании с низким коэффициентом заемного капитала поддерживают его, используя собственный капитал для покрытия основных затрат.

.

Передаточное число - определение передаточного числа по The Free Dictionary

Комбинируя высокоэффективные винты встречного вращения, называемые Suzuki Dual Prop System, и компактный 2-ступенчатый редуктор, он смог реализовать высокую тяговую мощность, которая позволила установить его на тяжелую лодку за счет большого редуктора соотношение. Благодаря использованию обычного бензина в качестве топлива, его можно предлагать клиентам в большем количестве стран и регионов, а также для более широкого диапазона использования - от бизнеса до отдыха.Большинство этих исследований сосредоточено на различных характеристиках концепции с несколькими передачами, таких как характеристики электромобилей в различных условиях движения, оптимизация передаточного числа и методы планирования переключения передач, оценка потерь при передаче и т. Д. 10-ступенчатая трансмиссия обеспечивает более низкое числовое передаточное число высшей передачи - атрибут, который снижает частоту вращения двигателя на шоссе. Главный инженер Toyota Тацуро Уэда сказал: «Вместо первого передаточного числа с вариатором мы используем прямой привод. как первая передача.В прошлом высокоскоростным катушкам не хватало крутящего момента, чтобы отделить рыбу от укрытия, но современные модели, такие как Daiwa Tatulas от Monroe и другие известные бренды, предлагают достаточно высокое передаточное число с лучшим из обоих миров. Где: [chi] (s) выходной угол или функция передачи; P = [+ или -] [r.sub.3] / [r.sub.5] является передаточным числом; [phi] (s), [psi] (s) - это трансмиссионные функции базовой четырехзвенной навески. Выходная скорость коробки передач может быть рассчитана на основе скорости автомобиля, как в (1), а передаточное число может быть вычислено путем деления двигателя скорость зависит от скорости на выходе коробки передач, как в (2).Энергоэффективный, агрегат совмещает в себе элементы двигателя и коробки передач, поэтому передаточное число сильно ускользает от корпуса двигателя. Я получил тестовый образец этой катушки с передаточным числом 9,0: 1 следующей пружины и поразился ее применению, включая наматывание быстро преодолеть мертвенно-выглядящую воду, чтобы сделать еще один заброс, «разбудив» двухлопастную спиннербейт над неглубоким укрытием и, догнав окуня, съевшего джигу, затем поплыл прямо к лодке. водитель, ориентированный на эффективность, и описать дизайн такие характеристики, как различные уровни g, передаточное число, номинальная мощность, вес IWM, точка переключения сцепления, эффективность, время разгона от 0 до 60 и т. д.Новый 13-ступенчатый mDRIVE HD, доступный в конфигурации с прямой или повышающей передачей, предлагает низкое передаточное число, предназначенное для облегчения трогания с места на крутых склонах или когда самосвал находится под большой нагрузкой. .

Смотрите также