Как считать передаточное число: Передаточное число: расчет, формула, определение

alexxlab | 10.10.1972 | 0 | Разное

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.

U_р = U₁×U₂ × … ×U_n;

Где:

U_р – передаточное число редуктора;

U_1,2,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/Z₁ и 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 = ±ω₁/ω₂=±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.

Расчет передаточного отношения и частоты вращения.

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

                Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей.  Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная)  имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

 Где:

 S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

340 rpm × 7 = S2 × 40

2 380 =S2 × 40

2 380 \ 40 = S2

59,5 об/мин = S2

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин.  Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

Как рассчитать передаточное число планетарной передачи – Наука

Наука 2021

Планетарные зубчатые передачи, также известные как эпициклические зубчатые передачи, являются важными компонентами в современной технике. Они полезны для изменения скорости и могут быть найдены во все

Содержание:

Планетарные зубчатые передачи, также известные как эпициклические зубчатые передачи, являются важными компонентами в современной технике. Они полезны для изменения скорости и могут быть найдены во всем от автоматических автомобильных трансмиссий и промышленных миксеров пищи до операционных столов и солнечных батарей. С четырьмя основными компонентами – зубчатым колесом, солнечным зубчатым колесом и планетарным зубчатым колесом, соединенным с водилом – идея расчета передаточного числа планетарной системы может показаться пугающей. Тем не менее, одноосный характер системы делает это легко. Просто обязательно отметьте состояние носителя в системе передач.

TL; DR (слишком долго; не читал)

При расчете планетарных или эпициклических передаточных чисел сначала отметьте количество зубьев на солнечной и кольцевой шестернях. Сложите их вместе, чтобы рассчитать количество зубьев планетарной передачи. После этого шага передаточное число рассчитывается путем деления числа ведущих зубьев на количество ведущих зубьев – возможны три комбинации в зависимости от того, движется ли держатель, движется или стоит на месте. Вам может потребоваться калькулятор для определения окончательного соотношения.

Первые шаги

Чтобы максимально упростить расчет передаточных чисел планетарной передачи, отметьте количество зубьев на солнечной и кольцевой шестернях. Затем сложите два числа вместе: сумма зубьев двух шестерен равна числу зубьев планетарных шестерен, соединенных с держателем. Например, если у солнечного зубчатого колеса 20 зубьев, а у кольцевого зубчатого колеса – 60, то планетарная шестерня имеет 80 зубьев. Следующие шаги зависят от состояния планетарных шестерен, соединенных с водилом, хотя все используют одну и ту же формулу. Рассчитайте передаточное число, разделив число зубьев на ведомой шестерне на количество зубьев на ведущей шестерне.

Перевозчик как вход

Если в качестве входного сигнала в системе планетарных зубчатых колес действует привод, вращая зубчатое колесо, пока солнечная шестерня неподвижна, разделите число зубьев на зубчатом колесе (ведомом зубчатом колесе) на число зубьев на планетарных шестернях ( приводные механизмы). Согласно первому примеру, 60 ÷ 80 = 0,75, для соотношения 3: 4.

Носитель как выход

Если в качестве выходного сигнала в системе планетарной передачи действует привод, который вращается солнечной шестерней, в то время как кольцевая шестерня остается неподвижной, разделите число зубьев планетарных шестерен (ведомая шестерня) на число зубьев солнечной шестерни. (приводной механизм). Согласно первому примеру, 80 ÷ 20 = 4, для соотношения 4: 1.

Перевозчик стоит на месте

Если в системе планетарных зубчатых колес держатель неподвижен, когда зубчатое колесо вращает солнечную шестерню, разделите число зубьев на солнечной шестерне (ведомой шестерне) на количество зубьев на зубчатой ​​шестерне (ведущей шестерне). Согласно первому примеру, 20 ÷ 60 = 3, для соотношения 3: 1.

Как считать передаточное число редуктора

Многие покупатели перед выбором червячного редуктора или вовремя, сталкиваются с проблемой не знания, какое именно передаточное число им нужно. Эта статья Вам поможет с этим разобраться.

Во-первых, нужно правильно понимать два понятия – это номинальное передаточное число (отношение) и фактическое. Первое обозначение придумано для округления значений по факту и стандартизации числовых показателей. К примеру, червячный редуктор Ч 100 имеет фактически передаточное отношение 15,5, что приравнивается к номинальному числу 16. То есть все показатели будут соответствовать в большую или меньшую сторону: 7,75=8, 10=10; 12=12,5; 24=25; 31=31,5, 20=20, 40=40, 48=50, 64=63, 84=80.

Во-вторых, существуют термины как тихоходный вал и быстроходный. Первый это вал выходной, то есть который крутит приводной в действие механизм с помощью редуктора, а второй это вал за который крутят электродвигателем (принцип червячного мотор редуктора) или иным приспособлением.

Способы определения передаточного числа редуктора

Существует несколько возможностей определить передаточное отношение червячного редуктора без специальных инструментов и навыков. Данную процедуру проделает любой.

Самый популярный и простой способ определения передаточного числа не только червячного редуктора (он подходит ко всем видам: цилиндрический, конический и т. д.) не требующий разборки агрегата, а определяется на месте, если есть возможность прокрутить валы – быстроходный вал прокручивается столько раз, чтобы тихоходный вал сделал один оборот. Какое количество оборотов будет у быстроходного вала в итоге, то и есть передаточное число редуктора. Согласитесь, не сложно.

Этот способ будет посложнее, но и в нем нет ничего уникального. Он подойдет тем, кто хочет подобрать червячную пару на уже существующий корпус редуктора с дальнейшей его сборкой и установкой на место работы. Или для тех, у кого старый редуктор вышел из строя и прокрутить валы не представляется возможным. Причин может быть много, решение одно:

• Нужно посчитать количество зубьев на червячном колесе:

• Потом количество заходов витка на валу червяка:

И теперь делим количество заходов витка на количество зубьев колеса, получаем передаточное число редуктора.

*витков на валу может быть от 1 до 10 в зависимости от типа редуктора.

Можно выразить данный способ через простую формулу где:

• nк – это количество зубьев на колесе;

• nв – количество витков;

• n – передаточное число.

Если вдруг Вам было что то не понятно или возникли трудности, то обратитесь к нам, мы Вас с удовольствием проконсультируем.

Передачи используются не только для передачи мощности, но также для обеспечения возможности настройки механического преимущества для механизма. Как обсуждалось во введении к данному блоку, в некоторых случаях электромотор сам по себе обладает достаточной мощностью для выполнения конкретной задачи, но выходные характеристики электромотора не соответствуют требованиям. Электромотор, который вращается ОЧЕНЬ быстро, но при очень малом крутящем моменте , не подходит для подъема тяжелого груза. В таких случаях возникает необходимость использования передаточного отношения для изменения выходных характеристик и создания баланса крутящего момента и скорости.

Представьте себе велосипед: велосипедист обладает ограниченной мощностью, и хочет обеспечить максимальное использование этой мощности в любой момент времени.

Путем изменения механического преимущества изменяется скорость движения. Мощность представляет собой количество проделанной работы в единицу времени. Чем больше количество работы. тем ниже скорость ее выполнения.

В примере 8.1 показано, что если на стороне входа рычаг сместится на 1 метр, на стороне выхода рычаг сместится на 4 метра. Разница пропорциональна соотношению между длинами рычагов.

Длина на выходе / Длина на входе = 8 / 2 = 4

Интересно то, что оба расстояния преодолеваются за одно и то же время. Давайте представим, что смещение рычага на входе на 1 метр происходит за 1 секунду, так что скорость движения на входе составляет 1 метр в секунду. В то же время, на выходе смещение на 4 метра также происходит за 1 секунду, так что скорость движения здесь составляет 8 метров в секунду. Скорость на выходе БОЛЬШЕ скорости на входе за счет соотношения между длинами рычагов.

В примере 8.2 представлена та же система, что и в примере 8.1, но теперь на вход действует сила, равная 4 ньютонам. Какова равнодействующая сила на выходе?

Прежде всего, необходимо рассчитать приложенный момент в центре вращения, вызванный входной силой, с помощью формул из Блока 7:

Крутящий момент = Сила х Расстояние от центра гравитации = 4 Н х 2 м = 8 Н-м

Далее, необходимо рассчитать равнодействующую силу на выходе:

Сила = Крутящий момент / Расстояние = 8 Н-м / 8 м = 1 ньютон

Глядя на эти два примера, мы видим, что если система смещается на 1 метр под действием входной силы, равной 4 ньютона, то на выходе она сместится на 4 метра под действием силы, равной 1 ньютон. При меньшей силе рычаг смещается быстрее!

Мы можем видеть, как механическое преимущество (выраженное в форме рычагов) может быть использовано для управления входной силой в целях получения требуемого выхода. Передачи работают по тому же принципу.

Цилиндрическая прямозубая шестерня по сути представляет собой серию рычагов. Чем больше диаметр шестерни, тем длиннее рычаг.

Как видно из примера 8.3, результатом крутящего момента, приложенного к первой шестерне, является линейная сила, возникающая на кончиках ее зубьев. Эта же сила воздействует на кончики зубьев шестерни, с которой зацепляется первая шестерня, заставляя вторую вращаться по действием крутящего момента. Диаметры шестерен становятся длиной рычагов, при этом изменение крутящего момента равносильно соотношению диаметров. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, крутящий момент увеличивается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, крутящий момент уменьшается.

В примере 8.4, если входная 36-зубая шестерня поворачивается на расстояние одного зуба (d = ширина 1 зуба), это означает, что она поворачивается на 1/36-ю своего полного оборота (а1 = 360 / 36 = 10 градусов). Поворачиваясь, она приводит в движение 60-зубую шестерню, заставляя последнюю смещаться также на 1 зуб. Тем не менее, для 60-зубой шестерни это означает смещение всего лишь на 1/60-ю полного оборота (а2 = 360 / 60 = 6 градусов).

Когда малая шестерня проходит определенное расстояние в заданный интервал времени, большая шестерня при этом проходить меньшее расстояние. Это означает, что большая шестерня вращается медленнее малой. Этот принцип работает в обоих направлениях. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, скорость понижается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, скорость повышается.

Из примеров 8.1 – 8.4 видно, что отношение между размерами двух зацепляющихся между собой шестерен пропорционально изменению крутящего момента и скорости между ними. Это называется передаточным числом.

Как обсуждалось выше, количество зубьев шестерни прямо пропорционально ее диаметру, поэтому для расчета передаточного отношения вместо диаметра можно просто считать зубья.

Передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), поэтому представленная выше пара шестерен может быть описана как 12:60 (или 36 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = зубья ведомой шестерни / зубья ведущей шестерни = 60/36 = 1,67

Как обсуждалось выше, передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), так что пара шестерен, представленная выше, может быть выражена как 12:60 (или 12 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 60/12 = 5

Глядя на пример, представленный выше.

Предельный перегрузочный момент второго вала может быть рассчитан по формуле:

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число

Выходной момент = 1,5 Н-м х 5 = 7,5 Н-м

Свободная скорость второго вала может быть рассчитана по формуле:

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 5 = 20 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 20 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 7,5 Н-м. При понижении скорости крутящий момент увеличивается.

Для второго примера расчеты могут быть произведены тем же способом.

Передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 12/60 = 0,2

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число = 1,5 Н-м х 0,2 = 0,3 Н-м

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 0,2 = 500 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 500 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 0,3 Н-м. При повышении скорости крутящий момент уменьшается.

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 передача самая простая в исполнении. Используется при создании самодельных станков, в станочном оборудовании 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:

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 нагрузке 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 передаче 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.

U_р – передаточное число редуктора;

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.

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:

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 свойство хромо-никелевых 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. Чес 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:

где U₁₂ – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

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

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Передаточное число что это

Передаточное число

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 оборудовании 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.

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;
• косозуба;
• 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 нагрузке 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 передаче 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/Z1 и 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 свойство хромо-никелевых 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. Чес 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 = ±ω1/ω2=±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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Передаточное число коробки передач: что нужно знать

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.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют зубчатые передачи. Из этой статьи вы узнаете, что такое зубчатая передача, а также какие бывают виды зубчатых 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.

О сложном простыми словами. Передаточное число КПП. — DRIVE2

Каждый из нас, выбирая для покупки новый автомобиль, смотрит на технические характеристики. Если их уметь анализировать, то мы можем спрогнозировать (пусть и не очень точно) характер машины. Таким образом, нам легче будет подобрать «обновку под себя» (ведь мы все разные, как и предлагаемые нам машины). А правильный выбор положительно скажется как на удовольствии от езды, так и на безопасности. Частенько в характеристиках встречаются передаточные числа передач, а также цифра главной пары. Что они обозначают?В каждой КПП несколько передач, например, в «механике» чаще всего 5. Для чего их столько нужно? Представьте себе, что 1-я передача — это спринтер. Мощный человек, огромные мускулы ног. Свою «стометровку» 1-я передача (спринтер) пробежит лучше всех. А 5-я передача — это марафонец, который мощным телосложением не выделяется, зато жилист и вынослив. С дистанцией 42 км 5-я передача (марафонец) справится гораздо лучше спринтера (1-я передача). Но вот сдвинуть тяжелую машину с места у марафонца (5-ой передачи) может не хватить сил. Все остальные передачи (2-я, 3-я, 4-я) — это бегуны по своим дистанциям, каждый из них тоже важен.

Одна из основных характеристик трансмиссии авто — передаточное число коробки передач. Значение термина — соотношение количества зубьев двух взаимодействующих шестерён, ведомой к ведущей. Или, что то же самое,  соотношение угловых скоростей либо частоты вращения обеих элементов кинематической пары. Размер зубцов на обеих шестернях будет одинаковым, различаться могут их диаметры. В случае взаимодействия нескольких зубчатых колёс, общее значение определяется произведением чисел для всех пар. Если ведущее колесо имеет меньший диаметр и число зубьев, чем ведомое, скорость вращения на выходе снижается, а крутящий момент повышается. Чем ниже скорость, тем выше тяга. При обратном соотношении диаметров шестерён всё наоборот: скорость выше, но тяга меньше.

Ступени КПП

В КПП любого типа присутствует несколько ступеней. КПП внедорожников и тягачей имеют дополнительные понижающие передачи, они обеспечивают увеличение крутящего момента. Чем ниже ступень, тем выше её передаточное число и тем она «короче». Низшие ступени в большинстве МКПП, — первых три. Они, обеспечивая большую тягу, предназначены для трогания, медленной езды, разгона. Затем мы переключаемся на прямую передачу — четвёртую. Пятая, повышенная или «длинная» — для движения на высокой скорости. Однако она не может обеспечить нужный крутящий момент, когда мы едем в гору или собираемся обогнать впереди идущую машину. Необходимо перейти на ступень ниже: четвёртую или даже третью.Передаточные числа ступеней в коробках передач выбираются с учётом типа привода, веса машины, мощности мотора, диаметра колёс. Расчёт ведут таким образом, чтобы при приличной динамике водителю не приходилось часто переключать рычаг и расход топлива был умеренным.

Массовые авто оснащают «длинными» КПП. Они удобнее, шире диапазон скоростей для каждой из ступеней. В городе, при постоянном изменении скорости движения, это имеет большое значение.

Спортивные версии, рассчитанные на любителей быстрой езды, оборудуются «короткими». Реально «рвануть» первым с перекрёстка, но переключаться придётся чаще.

Тюнинг

Отечественный тюнинг — наследие советского автопрома, где на самую большую страну мира производили три типа легковых автомобилей. Обвес, светодиодные «глазки БМВ» и дырявый глушитель-прямоток «звук Мазерати» позволяют владельцам отечественных авто хоть как-то выделиться из безликого потока. «Продвинутые и рукастые» автолюбители идут дальше и глубже, внося конструктивные изменения в двигатель и трансмиссию.

Считается, что «укоротить» коробку — очень круто. Любители быстрой езды могут приобрести вместо стандартных пар (рядов) шестерён альтернативные, повышающие передаточное число. К примеру, значение для главной пары ВАЗ 2107 в заводской КПП составляет 3,9, для ВАЗ 2108 — 3,8. Изменяют на 4,1 и более, до 5,1. Да, это позволяет машине «выстрелить» с места, но ухудшает другие характеристики. Повышается расход топлива и износ двигателя, снижается максимальная скорость, приходится часто переключаться. Чрезмерный тюнинг КПП вместо острых ощущений может привести к разочарованиям.

Что такое передаточное число? – Автоцентр.ua

Полезные советы

Что такое передаточное число КПП и главной передачи?

Что такое передаточное число КПП и главной передачи? Сергей Крововяз, г. Кировоград

Передаточное число – это не что иное как отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей (КПП или редуктора). На практике это выглядит следующим образом. Если одна (ведомая) шестерня имеет 60 зубьев, а другая (ведущая) – 30, то передаточное число данной пары равно 2 (60:30).

Передаточное число – одна из основных характеристик зубчатых передач, которые обеспечивают передачу крутящего момента от двигателя на привод какого-либо другого устройства (узла). При этом данный механизм позволяет увеличивать или уменьшать величину передаваемого момента. Например, изменяя число зубцов на обеих шестернях, можно увеличивать или уменьшать передаваемый от двигателя к «потребителю» крутящий момент. В обычных автомобилях момент, передаваемый от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам через КПП (кроме 4-й, 5-й и 6-й передач) и редуктор ведущего моста, увеличивается. Во многих внедорожниках величину передаваемого момента дополнительно изменяет раздаточная коробка с пониженным рядом передач.

Величина передаточного числа в КПП и редукторе влияет на такие характеристики как разгонная динамика и максимальная скорость автомобиля. Применительно к ступеням КПП с разными передаточными числами это выглядит так: чем больше данное число, тем «короче» и «тяговитее» передача, то есть мотор при разгоне быстрее раскручивается до максимальных оборотов, а машина интенсивнее ускоряется. Правда, при этом снижается максимальная скорость на данной передаче. Следовательно, возникает необходимость в более частом переключении.

На разгонную динамику в такой же степени влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем оно выше, тем автомобиль динамичнее, лучше тянет на всех передачах, но максимальная скорость при этом ниже. Уменьшая передаточное число, повышают максимальную скорость (если у двигателя есть так называемый запас мощности), но проигрывают в разгонной динамике авто. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 вместо 3,9 делает ВАЗ-2107 болеединамичным, но менее скоростным.

Стоит отметить, что передаточные числа трансмиссии подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы, а если автомобиль тюнингуют, учитываются еще и пожелания автовладельца.

Подготовили Юрий Дацык, Сергей Иванов Фото фирм-производителей

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое передаточное число? – Автоцентр.ua

Корисні поради

Что такое передаточное число КПП и главной передачи?

Что такое передаточное число КПП и главной передачи? Сергей Крововяз, г. Кировоград

Передаточное число – это не что иное как отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей (КПП или редуктора). На практике это выглядит следующим образом. Если одна (ведомая) шестерня имеет 60 зубьев, а другая (ведущая) – 30, то передаточное число данной пары равно 2 (60:30).

Передаточное число – одна из основных характеристик зубчатых передач, которые обеспечивают передачу крутящего момента от двигателя на привод какого-либо другого устройства (узла). При этом данный механизм позволяет увеличивать или уменьшать величину передаваемого момента. Например, изменяя число зубцов на обеих шестернях, можно увеличивать или уменьшать передаваемый от двигателя к «потребителю» крутящий момент. В обычных автомобилях момент, передаваемый от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам через КПП (кроме 4-й, 5-й и 6-й передач) и редуктор ведущего моста, увеличивается. Во многих внедорожниках величину передаваемого момента дополнительно изменяет раздаточная коробка с пониженным рядом передач.

Величина передаточного числа в КПП и редукторе влияет на такие характеристики как разгонная динамика и максимальная скорость автомобиля. Применительно к ступеням КПП с разными передаточными числами это выглядит так: чем больше данное число, тем «короче» и «тяговитее» передача, то есть мотор при разгоне быстрее раскручивается до максимальных оборотов, а машина интенсивнее ускоряется. Правда, при этом снижается максимальная скорость на данной передаче. Следовательно, возникает необходимость в более частом переключении.

На разгонную динамику в такой же степени влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем оно выше, тем автомобиль динамичнее, лучше тянет на всех передачах, но максимальная скорость при этом ниже. Уменьшая передаточное число, повышают максимальную скорость (если у двигателя есть так называемый запас мощности), но проигрывают в разгонной динамике авто. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 вместо 3,9 делает ВАЗ-2107 болеединамичным, но менее скоростным.

Стоит отметить, что передаточные числа трансмиссии подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы, а если автомобиль тюнингуют, учитываются еще и пожелания автовладельца.

Подготовили Юрий Дацык, Сергей Иванов Фото фирм-производителей

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО – это… Что такое ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО?

• Передаточное число — ( ) является величиной, обратной передаточному отношению, и рассчитывается как отношение числа зубьев ведомой шестерни ( ) к числу зубьев ведущей шестерни ( ), а также, как отношение длин окружностей в сечении (или радиусов окружностей в сечении) …   Википедия

• ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО — передаточное отношение отношение числа оборотов ведомого вала к числу оборотов ведущего вала. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

• передаточное число — величина, обратная постоянной счетчика, выражающая соотношение между числом оборотов подвижной части и энергией, учитываемой счетчиком: в оборотах на киловатт час [об/(кВт•ч)] для счетчиков активной энергии; в оборотах на киловар час… …   Справочник технического переводчика

• передаточное число — отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни в зубчатой передаче, числа зубьев колеса к числу заходов червяка в червячной передаче, числа зубьев большой звёздочки к числу зубьев малой в цепной передаче; отношение диаметра большого шкива… …   Энциклопедический словарь

• передаточное число — pavaros skaičius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gear ratio; transmission ratio vok. Übersetzungsverhältnis, n; Übersetzungszahl, f rus. передаточное отношение, n; передаточное число, n pranc. rapport de transmission, m; rapport… …   Fizikos terminų žodynas

• Передаточное число —         отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни Зубчатая передача), числа зубьев колеса к числу заходов червяка в червячной передаче (См. Червячная передача), числа зубьев большой звёздочки к числу зубьев малой в цепной передаче (См …   Большая советская энциклопедия

• ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО — отношение числа зубьев большего колеса к числу зубьев меньшего в зубчатой передаче, числа зубьев колеса к числу заходов червяка в червячной передаче, числа зубьев большой звёздочки к числу зубьев малой в цепной передаче, а также диаметра большого …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Передаточное число — English: Transfer number Величина, обратная постоянной счетчика, выражающая соотношение между числом оборотов подвижной части и энергией, учитываемой счетчиком: в оборотах на киловатт час об/[(кВт×ч)] для счетчиков активной энергии; в… …   Строительный словарь

• передаточное число зубчатой передачи — (u) передаточное число Отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни. [ГОСТ 16530 83] Тематики передачи зубчатые Обобщающие термины параметры зубчатой передачи и характеристики зубчатого зацепленияпонятия, относящиеся к зубчатому… …   Справочник технического переводчика

• передаточное число редуктора воздушного винта ТВД — передаточное число редуктора винта Механизм для уменьшения частоты вращения воздушного винта по отношению к частоте вращения вала ГТД. [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов Синонимы передаточное число редуктора винта EN… …   Справочник технического переводчика

Посчитать передаточное число редуктора – Все о Лада Гранта

Типы редуктора различаются конструктивно:

Цилиндрические горизонтальные редукторы имеют параллельное расположение осей входных

и выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

расположение осей входных и выходных валов, которые лежат в одной

скрещенные под углом 90 0 оси входных и выходных валов.

параллельное расположение осей входных и

выходных валов, которые лежат в разных

Коническо-цилиндрические редукторы имеют пересекающиеся под углом 90 0 оси входных и

выходных валов, которые лежат в одной горизонтальной плоскости.

Особое значение имеет расположение выходного вала редуктора в пространстве:

в червячных редукторах конструкция редуктора позволяет применять один и тот же редуктор

для любого положения выходного вала в пространстве;

в цилиндрических и конических редукторах в большинстве случаев возможно расположение

выходных валов только в горизонтальной плоскости;

имея одинаковые внешние габариты (или вес), цилиндрические редукторы (по сравнению счервячными)

передают нагрузку в 1,5-2 раза большую имеют более высокую КПД, более долговечны, значит

их установка будет экономически эффективнее.

Передаточное отношение редуктора:

n вх – количество оборотов входного вала редуктора, т.е обороты электродвигателя, об/мин.

n вых – необходимое количество оборотов выходного вала редуктора, об/мин.

При выборе электродвигателя частота вращения вала двигателя, а, следовательно, и входного вала редуктора не должна превышать 1500 об/мин для всех редукторов. Обороты электродвигателя следует выбирать из технических характеристик электродвигателей .

Количество ступеней по типу редуктора определяется по таблице, исходя из рассчитанного передаточного числа.

Тип редуктора

Диапазон передаточных чиселЦилиндрический одноступенчатыйЦилиндрический двухступенчатыйЦилиндрический трехступенчатыйЧервячный одноступенчатыйЧервячный двухступенчатыйКоническо-цилиндрический одноступенчатыйКоническо-цилиндрический двухступенчатый

Т=(9550*Р* U * N )/ (К* n вх ) (формула 2)

Р – мощность электродвигателя, кВт

U – передаточное число редуктора

N – КПД редуктора ( для цилиндрического редуктора принимается 0,97-0,98,

для червячного – свое для каждого передаточного числа (см. паспортные данные))

n вх – количество оборотов входного вала редуктора или электродвигателя, об/мин

К – коэффициент эксплуатации выбирается по таблице.

Режим эксплуатации по ГОСТ 21354-87 и нормам ГосТехНадзора

“0”-непрерывный ПВ 100%

“II”-средний ПВ ПВ = (Т / 60) * 100%

Т – среднее время работы в течение часа, мин.

На данный габарит редуктора, возможно, установить только электродвигатели габариты , которых указаны в технических характеристиках на этот редуктор.

Технические характеристики для мотор-редуктора червячного одноступенчатого МРЧ-80.

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

340 rpm × 7 = S2 × 40

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

Как рассчитать передаточное число редуктора.

Определяем передаточное отношение редуктора вручную.

Очень часто клиенты при обращении в нашу организацию, говорят, что вышедший из строя редуктор не имеет шильда и они не имеют понятия, как узнать передаточное число редуктора. Данному вопросу и будет посвящён этот раздел сайта.

Итак, расчёт передаточного числа цилиндрического редуктора состоит из следующих операций;

• считаем количество зубьев каждой шестерни и вала-шестерни всех ступеней редуктора;
• делим количество зубьев шестерни на количество зубьев вала-шестерни, работающего с ней в паре;
• производим эту операцию для каждой ступени – получаем передаточное число (отношение) каждой ступени;
• перемножаем полученные числа друг на друга – получаем общее передаточное число редуктора

Расчёт передаточного числа червячного редуктора состоит из следующих этапов:

• считаем количество зубьев на червячном колесе
• определяем количество заходов червяка (например, обычное сверло имеет два захода)
• делим количество зубьев колеса на количество заходов червяка и получаем передаточное отношение червячного редуктора
• в случае, если редуктор двухступенчатый, делаем это для каждой ступени и умножаем друг на друга

Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге.

Как определить передаточное число редуктора?: Статьи

Одним из важнейших параметров, на которые следует обратить внимание при выборе механического редуктора, техники, в котором работают эти механизмы — передаточное отношение зубчатых колес. Для достижения этого показателя самостоятельно можно использовать несколько методов.

Одноступенчатая зубчатая передача

Двухступенчатая зубчатая передача

Основной параметр

Передаточное отношение – это отношение скоростей вращения вала на низкой скорости на выходе и на входе. Этот параметр определяет точное количество полных оборотов, выполняемых входным валом в течение времени, когда вал с медленной скоростью совершает 1 оборот. Например, на стандартной червячной передаче входной вал может выполнять 50 полных оборотов на 1 оборот на валу с низкой скоростью.

Сведения об этом параметре могут потребоваться в двух случаях:

1. При замене механизма другим он существенно отличается от стандартного. Это необходимо, чтобы знать, как работает оборудование после замены.
2. Если механизм выходит из строя, при замене его новым устройством.

Если механический редуктор выходит из строя, его можно заменить на новую с более высоким или более низким передаточным числом.

Определение

Существует несколько способов установить этот параметр:

1. Теоретический.
2. Расчетный.
3. Практический.

Первый метод заключается в получении информации об основных параметрах механизма путем тщательного изучения корпуса устройства. На нем производитель может обозначить эти значения. Это может быть наклейка, знак или специальный символ, выгравированный на металле или пластике.
Второй способ получить информацию – это ознакомиться с паспортом устройства и инструкцией по эксплуатации.
Удобный способ получения информации о передаточном числе состоит из нескольких шагов:
Изначально нужно знать модель, которая устанавливается на оборудование или автомобиль. Для этого нужно прибегнуть к детальному анализу угла.
Сама коробка отделяется от корпуса, от всех сторонних механизмов, от подвижных агрегатов. Важно обеспечить хороший обзор структурных элементов.
Передаточное отношение рассчитывается на основе типа узла. В зубчатой передаче расчетный параметр рассчитывается по соотношению числа зубьев в приводных шестернях.
С ременной передачей метод расчета меняется. Важно учитывать разницу в диаметре приводных шкивов. Расчет производится только от наибольшего числа к наименьшему.

Расчетный метод

Для того, чтобы получить точную информацию о передаточном числе, разработана специальная формула:

I = N1/N2

N2 — указывает количество оборотов на выходном валу.
N1 — на входном валу.

Результат округляется до определенного значения, ближайшего к техническому описанию ряда редукторов.

Какие значения должны получиться в зависимости от типа редуктора

В зависимости от типа коробки изменяется передаточное число, определенное изготовителем. Этот параметр определяется конструктивными особенностями оборудования:
Цилиндрические используются для производства промышленных машин различного назначения. КПД в среднем превышает 90%, выдерживает длительный рабочий процесс при высоких нагрузках. Передаточное отношение цилиндрических зубчатых колес зависит от количества ступеней. Диапазон от 1,5 до 400.
Червячный тип — очень популярный, благодаря простоте конструкции. Количество шагов — 1, 2. Недостатком червячных редукторов является низкая эффективность. Диапазон 5–10000.
Планетарные малы по размеру, но производят высокое передаточное отношение. Название было дано из–за необычного расположения структурных элементов. Планетарные редукторы обеспечивают высокую эффективность. Диапазон 6–450.
Максимальное количество оборотов не может превышать 1,5 тысячи в минуту. Только цилиндрические осевые варианты могут достигать скоростей вращения до 3000 оборотов в минуту. Эта информация указана в стандартном описании электродвигателей.

Испытательное оборудование

При выборе промышленного оборудования важно помнить, что устройства с выбранными конструкциями и конфигурациями могут иметь разные передаточные числа. Если самостоятельно вычислить этот параметр невозможно, то его можно точно определить, обратившись к самому производителю.
Чтобы облегчить выбор редукторов, существует разделение этого параметра на 2 типа:
Номинальная стоимость. Это параметр после округления результирующего фактического значения.

Реальное передаточное отношение

Оно рассчитывается во время испытаний. Это точное значение может содержать много чисел после десятичной точки.
Специалисты промышленного предприятия всегда рады помочь заказчикам выбрать подходящий редуктор по тем или иным техническим характеристикам. Расчет стоимости и консультация бесплатна.
Самостоятельно рассчитать передаточное отношение механического редуктора не так сложно, как может показаться на первый взгляд. После получения подробной информации можно приступить к замене механизма новым или переустановке аналогичного типа оборудования.

Подобрать редукторы с нужным передаточным отношением можно тут

Разделы, с которыми рекомендуем ознакомиться

Одноступенчатые редукторы

Одноступенчатые редукторы NMRV

Одноступенчатые редукторы NRV

КАК: Определить передаточное число заднего моста, которое у вас есть

КАК ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАШЕГО ПЕРЕДАЧИ

Знание передаточного числа задней части имеет решающее значение, когда вы рассматриваете возможность модернизации трансмиссии, когда вам необходимо откалибровать шестерню спидометра в трансмиссии, выбрать правильные наборы шестерен в трансмиссии или даже получить профессиональную помощь с новым передаточным числом для вашего приложения. .

Есть способы определить передаточное число, не открывая дифференциал.

Дифференциал, также называемый тыквой, беспорядок, если его открыть.
Трансмиссионное масло неприятно пахнет, на это уходит много времени, и по возможности старайтесь не вскрывать его.

Итак, есть несколько мест, которые вы можете проверить и что вы можете сделать, чтобы определить передаточное число, не вдаваясь в подробности.

Проверьте крышку дифференциала

Есть еще два места, которые вы можете проверить… На оси и самой крышке дифференциала

На оси может быть наклейка, а на крышке дифференциала может быть небольшая металлическая бирка, на которой будет выбито передаточное число.

Щелкните эту ссылку, чтобы получить помощь при чтении тегов

(наведите указатель мыши на изображение, чтобы увеличить)

---

Проведите тест на проворачивание приводного вала.

Прежде чем вы сможете приступить к определению передаточного числа, вам также необходимо узнать, является ли задний конец открытым дифференциалом «posi», или .
Это необходимо, потому что передаточные числа передаточного числа для каждого блока различны.

---

Для начала приподнимите заднюю часть автомобиля с помощью напольного домкрата и поместите хороший комплект домкратов под автомобиль на раме или картере заднего моста.
После поддержки переведите трансмиссию в нейтральное положение и поверните одно из задних колес.

• Если противоположное колесо вращается в одном направлении, у вас есть положительный дифференциал или дифференциал ограниченного трения.
  В этом случае вы можете оставить обе опоры домкрата под автомобилем.
• Если вы вращаете одно из задних колес, а другое вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал.
  В этом случае вам нужно будет снять одну из опор домкрата и поставить одну шину обратно на землю.
  

Во время этого теста некоторые ребята любят использовать мыльный камень, мел или ленту, чтобы нанести отметку на шину и карданный вал, чтобы облегчить подсчет общего числа оборотов. Если вы тоже хотите сделать это, подойдет маркер моделиста. Я обычно сосредотачиваюсь на уже поставленной какой-либо маркировке на шине (например, определенной букве названия шины) и одном из болтов карданного шарнира и использую их в качестве справки. При использовании маркера нанесите большую видимую точку как на внутренней стороне шины, так и на приводном валу.
(использовали ленту)

Когда вы нанесете свои отметки, если автомобиль имеет блок posi , обе шины будут в воздухе.
Поверните отмеченную шину на один оборот, считая, сколько раз вращается карданный вал.

например, если бы ваш карданный вал сделал 3 3/4 оборота, это определило бы передаточное число 3,73.
Если вы делаете примерно 2 3/4 оборота, у вас есть передаточное число 2,76.

Как упоминалось ранее, если ваш автомобиль имеет открытый дифференциал (неположительный), вам нужно будет выполнять проверку, когда одно заднее колесо находится на земле.Снова отметьте внутреннюю часть шины и место на приводном валу маркером. Теперь поверните подвешенную шину , , на два оборота и подсчитайте количество оборотов карданного вала. Причина, по которой необходимо сделать два оборота, заключается в том, что открытый дифференциал фактически вращается вдвое меньше, чем «положительный», из-за конструкции работы «открытого» механизма передачи.

если карданный вал повернулся на 3 3/4 оборота за два оборота шины, у вас будет 3,73 шестерня. Приводной вал, который вращается 2 3/4 раза, объявляет 2.76 передаточное число.

---

Проверка штамповки зубчатого венца
Если у вас есть доступ к дифференциалу и крышка уже снята, посмотрите на зубчатое колесо, поверните его, пока не увидите штамповку, вы увидите количество зубьев.
Это количество зубьев коронной шестерни и ведущей шестерни.

Если вы не уверены в своих результатах при использовании метода вращения колеса, количество зубьев выбито на коронной шестерне.Маленькое число – это количество зубьев ведущей шестерни. Большое число – это количество зубьев зубчатого венца. Чтобы найти передаточное число, разделите большое число на меньшее.
В примере слева 37 ÷ 12 = 3,083333. Это 3,08 шестерни.

(наведите указатель мыши на изображение, чтобы увеличить)

---

Расчет зубьев кольца и шестерни

Если вы не можете найти штамп или он нечитаем.

Тогда вы всегда сможете пересчитать все зубья шестерни и коронной шестерни.
Когда у вас есть эти два числа, разделите количество зубьев коронной шестерни на количество зубьев ведущей шестерни.
Ответом будет ваше передаточное число.

(наведите указатель мыши на изображение, чтобы увеличить)

Надеюсь, мы предоставили вам некоторые знания, которые должен знать каждый автолюбитель, и поможем с любыми менее сложными решениями о переключении передач.

Если у вас есть какие-либо вопросы, мы всегда готовы помочь

позвоните: PH – 208-453-9800 ИЛИ напишите нам по адресу: [email protected]

Что такое передаточное число осей? | Как найти передаточное число осей

Что такое передаточное число осей? | Как найти передаточное число осей | Информация о тяжелых грузовиках Сохраненные автомобили

СОХРАНЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

У вас нет сохраненных машин!

Ищите эту ссылку в избранном:

Сохранить

Сохранив несколько транспортных средств, вы можете просмотреть их здесь в любое время.

Искать что угодно …

– или выберите –

Тип Тип кузова Год Изготовить Модель ПОИСК

При покупке пикапа многие водители в первую очередь обращают внимание на двигатель, цвет кузова и детали интерьера.Хотя все это важно, есть один аспект потенциального нового или подержанного грузовика, который нельзя упускать из виду: передаточное число осей. Что такое передаточное число? Передаточное число моста относится к шестерням в дифференциале грузовика, который соединяет задний мост с карданным валом, а затем с двигателем. Это соотношение выражает тяговую способность грузовика и экономию топлива, а также взаимосвязь между ними.

---

Что означает передаточное число оси?

Передаточное число – это число оборотов, которое карданный вал должен сделать, чтобы повернуть ось на один полный оборот. .Это число отображается в соотношении, которое представляет количество зубьев коронной шестерни, деленное на количество зубьев шестерни. Например, если у грузовика передаточное число осей 3: 73: 1, карданный вал поворачивается 3,73 раза при каждом полном пробуксовке колеса. С точки зрения структуры передаточного числа оси 3,73 и 3: 73: 1 технически верны и означают одно и то же.

---

Как определить передаточное число осей

Есть два способа определить передаточное число оси транспортного средства:

• Метод 1 : Подсчитайте количество зубьев коронной шестерни и шестерни.Разделите количество зубьев коронной шестерни на количество зубьев шестерни. Это даст вам передаточное число осей.
• Метод 2 : Метод 1 требует, чтобы вы разобрали дифференциал, но есть много более простых способов. На большинстве дифференциалов новых моделей передаточное число осей указано на наклейке, расположенной снаружи – никаких дополнительных действий не требуется.

---

Лучшее передаточное число для грузовиков

Лучшее передаточное число для вашего грузовика зависит от вашего применения.Вы ищете грузовик с высокими эксплуатационными характеристиками? Или вас больше беспокоит экономия топлива? В любом случае имеет значение передаточное число.

• Экономия топлива : При покупке грузовика с хорошей топливной экономичностью рассматривайте передаточное число как количество топлива, которое грузовик сжигает при работе на скоростях шоссе в течение любого времени. Если один грузовик имеет передаточное число 3,31, а другой – 3,55, первый будет сжигать меньше топлива. Это связано с тем, что двигатель первого грузовика имеет более низкие обороты в минуту, чем двигатель второго грузовика.
• Рабочие характеристики : Еще раз взглянув на использованные выше передаточные числа, более высокое передаточное отношение 3,55 указывает на более быстрое ускорение, независимо от того, пустой или загруженный грузовик. Чем выше коэффициент, тем больше оборотов в минуту.
• Буксировка : Для пикапов, выпущенных после 2010 года, наилучшее передаточное число для буксировки приходится где-то между 3,55 и 3,73. Этот диапазон обеспечивает хорошее ускорение для бензиновых и дизельных двигателей V8. Многие новые грузовики с передаточным числом 3,31 также могут быть хорошими башнями, если они оснащены 8–10-ступенчатыми автоматическими коробками передач с более низкими первой и второй передачами.

---

Узнайте больше о передаточном числе осей в Badger Truck & Auto Group!

Подведем итоги: что такое передаточное число осей? Это соотношение, которое представляет количество оборотов, которое карданный вал должен сделать, чтобы раскрутить ось на один полный оборот. Чем выше коэффициент, тем выше производительность. Чем ниже передаточное число, тем выше экономия топлива. У вас есть дополнительные вопросы? Свяжитесь со специалистами по грузовым автомобилям Badger Truck & Auto Group или посетите нас лично рядом с и!

---

Ещё от Badger Truck & Auto Group

• 2022 Ford F-150 Lightning Configurations

  Совершенно новый Ford F-150 Lightning может быть самым захватывающим электромобилем из когда-либо выпущенных, и нетрудно понять почему.Конфигурации Ford F-150 Lightning 2022 года обеспечивают впечатляющие возможности и высококлассные функции, при этом питая ваш Чикаго и двигаясь с трансмиссией с нулевым уровнем выбросов, которая может даже служить…

  Подробнее

• Уровни отделки салона Chevrolet Silverado 1500 2021

  Вы знаете, что вам нравится новый Silverado 1500, но какой уровень отделки салона Chevy Silverado 2021 года подходит вам? У вас есть несколько вариантов, но мы можем облегчить ваше решение! Далее мы рассмотрим весь прайс-лист Chevy Silverado и предоставим вам вводную информацию…

  Подробнее

• 2021 Ford F-150 Hybrid Технические характеристики

  Вы с нетерпением ждете появления гибридного Ford F-150? Вы должны быть.Эта эффективная и мощная альтернатива традиционным пикапам с бензиновым двигателем уже закладывает основу для масштабных изменений в самом популярном автомобильном сегменте страны. Наш гид по характеристикам гибрида F-150 2021 года расскажет вам, чего ожидать…

  Подробнее

Поиск

Поиск по ключевому слову

Поиск по фильтрам

Тип: новые, бывшие в употреблении, сертифицированные, бывшие в употреблении, год изготовления, модель

ИДТИ

Сохранено

СОХРАНЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

У вас нет сохраненных машин!

Ищите эту ссылку в избранном:

Сохранить

Сохранив несколько транспортных средств, вы можете просмотреть их здесь в любое время.

Badger Truck & Auto Group, .

Какое передаточное отношение хорошее или плохое?

Коэффициент заемного капитала – это общая классификация, описывающая финансовый коэффициент, который сравнивает некоторую форму собственного капитала (или капитала) со средствами, заимствованными компанией. Заработок – это показатель финансового рычага компании, а коэффициент заемного капитала – один из самых популярных методов оценки финансового состояния компании.

Ключевые выводы

• Коэффициент заемного капитала – это общая классификация, описывающая финансовый коэффициент, который сравнивает некоторую форму собственного капитала (или капитала) со средствами, заимствованными компанией.
• Чистый заемный капитал также можно рассчитать путем деления общей суммы долга на общую сумму собственного капитала.
• Оптимальное передаточное число в первую очередь определяется отдельной компанией по сравнению с другими компаниями в той же отрасли.

Передаточное число

Хотя существует несколько вариантов, наиболее распространенный коэффициент измеряет, насколько компания финансируется за счет долга по сравнению с тем, какая часть финансируется за счет собственного капитала, часто называемого чистым коэффициентом заемного капитала. Высокий коэффициент заемных средств означает, что у компании большая доля долга по сравнению с капиталом.И наоборот, низкий коэффициент заемных средств означает, что у компании небольшая доля долга по сравнению с капиталом.

Заработок капитала – это британский термин, обозначающий размер долга компании по отношению к ее собственному капиталу. В Соединенных Штатах заемный капитал известен как финансовый рычаг и является синонимом чистого коэффициента заемного капитала.

Что такое хорошее передаточное отношение?

Как рассчитать чистое передаточное отношение

Чистое передаточное число рассчитывается по формуле:

Чистый коэффициент передачи знак равно ООО + ЗППП + Банковские овердрафты Собственный капитал куда: ООО знак равно Долгосрочный долг ЗППП знак равно Краткосрочная задолженность \ begin {align} & \ text {Net Gearing Ratio} = \ frac {\ text {LTD} + \ text {STD} + \ text {Банковские овердрафты}} {\ text {Акционерный капитал}} \\ & \ textbf {where:} \\ & \ text {LTD} = \ text {Долгосрочный долг} \\ & \ text {STD} = \ text {Краткосрочный долг} \\ \ end {выровнен} Чистый заемный капитал = Акционерный капиталLTD + STD + Банковские овердрафты, где: LTD = долгосрочная задолженность STD = краткосрочная задолженность

Чистый заемный капитал также можно рассчитать путем деления общей суммы долга на общую сумму собственного капитала.Коэффициент, выраженный в процентах, отражает сумму существующего капитала, который потребуется для погашения всех непогашенных долгов.

Хорошие и плохие передаточные числа

Оптимальное передаточное число в первую очередь определяется отдельной компанией по сравнению с другими компаниями в той же отрасли. Однако вот несколько основных рекомендаций по выбору хороших и плохих передаточных чисел:

• Передаточное число выше 50% обычно считается сильно рычагом или редуктором.В результате компания будет подвергаться большему финансовому риску, потому что в периоды более низкой прибыли и более высоких процентных ставок компания будет более восприимчива к невозврату кредита и банкротству.
• Коэффициент заемного капитала ниже 25% обычно считается малорисковым как инвесторами, так и кредиторами.
• Передаточное число от 25% до 50% обычно считается оптимальным или нормальным для хорошо зарекомендовавших себя компаний.

Что коэффициент заимствования говорит о риске?

Коэффициент заемного капитала – это индикатор финансового риска, связанного с компанией.Если у компании слишком большой долг, она может оказаться в тяжелом финансовом положении.

Высокий коэффициент заемного капитала показывает высокую долю заемных средств к собственному капиталу, тогда как низкий коэффициент заемного капитала показывает обратное. Капитал, поступающий от кредиторов, более рискован, чем деньги, поступающие от владельцев компании, поскольку кредиторы все равно должны получать выплаты независимо от того, приносит ли бизнес доход. И кредиторы, и инвесторы внимательно изучают коэффициенты заемных средств компании, поскольку они отражают уровни риска, связанного с компанией.Компания со слишком большой задолженностью может столкнуться с риском дефолта или банкротства, особенно если ссуды имеют переменные процентные ставки и происходит внезапный скачок ставок.

Однако долговое финансирование или использование заемных средств не обязательно является красным флагом. При правильном инвестировании заемные средства могут помочь компании расширить свою деятельность, добавить новые продукты и услуги и, в конечном итоге, увеличить прибыль. И наоборот, компания, которая никогда не берет взаймы, может упустить возможность развивать свой бизнес, не пользуясь дешевой формой финансирования, если процентные ставки низкие.

Важно сравнить коэффициент заемного капитала компании с компаниями в той же отрасли. Компании, которые являются капиталоемкими или имеют много основных средств, например, промышленные предприятия, вероятно, будут иметь больше долгов по сравнению с компаниями с меньшим объемом основных средств.

Например, коммунальные предприятия обычно имеют высокое передаточное отношение, но могут считаться приемлемыми, поскольку это регулируемая отрасль. Коммунальные предприятия обладают монополией на своем рынке, что делает их долг менее рискованным, чем компания с таким же уровнем долга, которая работает на конкурентном рынке.

Итог

Обычно низкий коэффициент заемных средств означает, что компания финансово стабильна, но не весь долг является безнадежным.

Компаниям очень важно управлять уровнем своего долга. Однако также важно, чтобы компании включили свои активы на свои балансы для работы, в том числе использовали заемные средства для увеличения прибыли и прибыли своих акционеров.

Безопасный коэффициент заемного капитала может варьироваться от компании к компании и в значительной степени определяется тем, как управляется долг компании и насколько хорошо компания работает.При анализе коэффициентов заемного капитала следует учитывать множество факторов, таких как рост прибыли, доля рынка и денежный поток компании.

Также стоит учесть, что хорошо зарекомендовавшие себя компании могут погасить свои долги, выпуская при необходимости акции. Другими словами, наличие долга на их балансе может быть стратегическим бизнес-решением, поскольку это может означать сокращение долевого финансирования. Меньшее количество акций в обращении может привести к меньшему разводнению акций и потенциально привести к повышению цены акций.

Что такое передаточное число осей? | Разъяснение передаточного числа осей

Хотя передаточное число осей может показаться сложной темой, его довольно легко понять, если у вас есть базовое представление о том, как оно работает. В зависимости от того, смотрите ли вы на переднеприводный, задний привод, полноприводный или полноприводный автомобиль, передаточное число осей будет важным аспектом. Независимо от того, нужна ли вам больше мощности для буксировки или езды по бездорожью или вы предпочитаете лучшую экономию топлива, передаточное число осей может иметь большое значение.Для полноприводных машин передаточное число передних и задних колес обычно одинаково. Однако многие автопроизводители предложат возможность улучшить передаточное число задней оси для лучшего ускорения. Если вы ищете новый пикап, передаточное число осей является важным компонентом, который следует учитывать перед покупкой.

Что такое передаточное число осей?

Передаточное число – это количество оборотов, которое необходимо сделать выходному валу или карданному валу, чтобы повернуть ось на один полный оборот.Число выражается в соотношении, которое представляет количество зубьев коронной шестерни, деленное на количество зубьев шестерни. Например, грузовик с передаточным числом 3,73: 1 означает, что приводной вал поворачивается 3,73 раза за каждое полное пробуксовывание колеса. Многие люди просто называют передаточное число 3,73, а не выражают его как 3,73: 1. Однако они оба означают одно и то же.

Как рассчитать передаточное число

Для расчета передаточного числа необходимо подсчитать количество зубьев коронной шестерни, а также количество зубьев шестерни.Разделите количество зубьев коронной шестерни на количество зубьев шестерни, чтобы определить передаточное число тележки.

Если вы не хотите разбирать дифференциал, то вот вам быстрый технический совет! На большинстве современных дифференциалов есть наклейка, расположенная снаружи, поэтому вы можете легко получить доступ к информации о передаточном числе осей. Если у вас старый автомобиль или наклейка отклеилась, есть еще один относительно простой способ рассчитать передаточное число. Возьмите маркер и отметьте внутреннюю часть шины вместе с карданным валом.Переведите автомобиль в нейтральное положение, пока он находится в воздухе, и зафиксируйте колесо на один полный оборот, чтобы «примерно» увидеть, на сколько оборотов вращается карданный вал. Хотя это даст вам лишь приблизительную цифру, вы можете оценить передаточное число осей, оценив доступные варианты. Например, некоторые передаточные числа для Ford F-150 включают 3,15, 3,31, 3,55, 3,73 или 4,10. Если считать 4 оборота, то, вероятно, у вас передаточное число осей 4,10.

Почему так важно передаточное число осей?

Передаточное число осей важно, потому что оно помогает определить, какую тяговую способность, крутящий момент или экономию топлива получит грузовик.Автомобиль с более высоким числовым передаточным числом будет иметь большую тяговую способность. Однако с увеличением тягового усилия снижается экономия топлива и снижается максимальная скорость. Меньшее передаточное число увеличивает экономию топлива, но лишается дополнительного крутящего момента и мощности.

Выбор правильного передаточного числа зависит от того, для чего вы планируете использовать свой грузовик или буровую установку. Вы планируете часто ездить по бездорожью и вам нужен более высокий крутящий момент на более низких скоростях? Или, может быть, вам действительно не нужна дополнительная мощность, но вы бы предпочли иметь более экономичный автомобиль.Некоторые производители автомобилей позволяют вам установить другое передаточное число осей в зависимости от ваших потребностей. Например, JL Wrangler Rubicon имеет передаточное число 4,10 спереди и сзади, что отличается от передаточного числа 3,45 в менее дорогих версиях Sahara и Sport.

Многие энтузиасты бездорожья предпочитают повышать передаточное число передаточных чисел для повышения производительности. Однако, когда дело доходит до передаточного числа осей, у увеличения размера есть некоторые недостатки. Хотя более высокое передаточное число осей даст вам больше мощности, это повлияет на вашу максимальную скорость, поскольку вы не сможете двигаться так быстро.Даже если вы не сможете ехать так быстро, у вас будет лучшее начальное ускорение. Наряду со снижением максимальной скорости более высокое передаточное число также повлияет на экономию топлива. Поскольку частота вращения вашего двигателя будет выше, расход топлива возрастет. Помимо более высоких оборотов, дифференциалу потребуется больше времени для полного вращения, что также отрицательно скажется на расходе топлива.

Стоит ли обновить передаточное число моста?

Важным фактором, который следует учитывать перед обновлением передаточного числа осей или покупкой автомобиля с большим передаточным числом, являются ваши потребности в транспортировке.Если вам нужно иметь возможность буксировать тяжелый прицеп на работу или по какой-либо другой причине, вы можете подумать об улучшении передаточного числа осей, поскольку это даст вам больше крутящего момента и лучшую тяговую мощность. Для повседневных машин более низкого передаточного числа может быть достаточно, чтобы удовлетворить ваши потребности и сэкономить деньги на топливе. Если вы не уверены, вы всегда можете выбрать меньшее передаточное число и приобрести вторичные зубчатые колеса и шестерни, чтобы улучшить передаточное число в будущем.

Об авторе

Элисон является автором более 100 статей на ресурсном центре CJ.Она использовала свой любознательный характер, чтобы помочь миллионам читателей узнать больше об их любимых автомобилях. Читать полную биографию →

Источники: Ford, GMC | Кредит изображения: Jeep, Toyota

Вернуться к началу

Выбор правильного передаточного числа для вашего грузовика

Выбор между задним и полным приводом и выбор двигателя являются ключевыми шагами при покупке нового пикапа или внедорожника, но также важно обращать внимание на передаточные числа осей. Заказ правильного передаточного числа может еще больше помочь адаптировать новый грузовик GMC или внедорожник к вашим конкретным потребностям.

Мосты и дифференциалы содержат зубчатые передачи, которые позволяют передавать мощность от двигателя и трансмиссии на колеса. Двигатель и трансмиссия вращают карданный вал, который соединен с прочной шестерней на оси. Шестерня входит в зацепление с шестерней большего размера, известной как коронная шестерня, и вращает ее. Кольцевая шестерня прикреплена к корпусу дифференциала, содержащему шестерни меньшего размера, которые обеспечивают движение на поворотах без вибрации, что в конечном итоге передает мощность на колеса.

Поскольку шестерня меньше диаметра зубчатого венца, ведущий вал будет вращаться с большей скоростью, чем полуоси и колеса.Эта пропорция известна как передаточное число осей. Передаточное число осей может быть выражено в виде обозначений типа «3,42: 1» или «3,42 задней оси». В любом случае это означает, что ведущий вал и шестерня должны повернуться 3,42 раза, чтобы один раз повернуть полуоси.

Если количество оборотов приводного вала, необходимое для поворота колеса, увеличивается (т. Е. 4,10: 1), то передаточное число может называться более высоким числовым передаточным числом. Более высокие числовые передаточные числа требуют, чтобы трансмиссия вращалась больше, чтобы повернуть колесо один раз, но, как правило, обеспечивает больший крутящий момент, что может улучшить автономное ускорение и помочь обеспечить тяговое усилие при транспортировке тяжелых грузов или буксировке тяжелых прицепов.

И наоборот, если количество оборотов приводного вала, необходимое для поворота колеса, уменьшается (то есть примерно 3,08: 1), то передаточное число называется меньшим числовым передаточным числом. Более низкие числовые передаточные числа могут помочь снизить нагрузку на двигатель при движении на скоростях по шоссе и потенциально могут помочь улучшить экономию топлива.

Стандартное передаточное число, используемое в грузовиках или внедорожниках GMC, было тщательно выбрано в соответствии с конкретным типом кузова и двигателем автомобиля, чтобы обеспечить наилучшее универсальное сочетание характеристик, тягового усилия и эффективности.Например, соотношение 3,42: 1, включенное во многие модели Canyon V-6 и Sierra 1500, обеспечивает хорошее универсальное сочетание.

Тем не менее, если вы регулярно буксируете тяжелые прицепы или предпочитаете более энергичное ускорение, рассмотрите грузовик, оснащенный более высоким числовым передаточным числом. Хотя более высокие числовые передаточные числа обеспечивают большую тяговую мощность, они, как правило, приводят к снижению экономии топлива, поскольку двигатель будет иметь более высокие обороты при данной скорости автомобиля по сравнению с идентичным грузовиком, оснащенным более низким числовым передаточным числом.

Для получения дополнительной информации обратитесь к своему дилеру GMC по поводу доступных передаточных чисел и того, какое из них лучше всего подходит для ваших нужд.

Как определить фактическое передаточное число

Я вырос в 30 минутах от гоночной трассы Sonoma Raceway, и каждую среду вечером за 15 долларов вы могли перетащить гонку вниз на четверть мили. E.T. Брекет-гонка была очень веселой и не позволяла мне бездельничать с моими автомобильными товарищами на улицах. Мне было всего 16 лет, и я мало что знал о инженерных или механических системах, но я знал одно: если вы хотите быстрее спускаться по тормозной полосе, вам нужна была четверка.11 передаточное число. Я действительно не знал, что означает 4.11, но знал, что мне нужно набрать один балл и установить его на заднюю часть моего El Camino. Да, я водил Эль Камино в 16 лет. Не судите.

Очевидно, что для заднеприводного Chevrolet передачи 4,11: 1 относятся к передаточному отношению главной передачи. 4.11: 1 была отличной передачей для быстрого преодоления четверти мили, но ужасной передачей для экономии топлива. В подростковом возрасте я быстро понял, что передаточные числа имеют определенный баланс, хорошее и плохое. Для шоссейных гонок передаточные числа так же важны, как и в дрэг-рейсингах.Единственное отличие состоит в том, что расчет правильной передачи намного сложнее, потому что ипподром – это не просто плоская прямая линия длиной 1320 футов.

Когда вы получаете хорошую скидку на трансмиссию от Craigslist, другого гонщика или приобретаете трансмиссию от авторитетного источника, такого как Synchrotech Transmissions, вы действительно не знаете, какие шестерни или главная передача на самом деле находятся внутри. Вы можете либо разобрать трансмиссию и начать считать зубья шестерни, либо вы можете использовать несколько формул и начать вращать вещи, чтобы определить, что у вас на самом деле внутри.

В старших классах у меня не хватало денег, но у меня было много времени, поэтому я проводил дни на разборках, пытаясь найти замену задней части для моего El Camino с неуловимым сцеплением 4,11: 1. Я обнаружил, что трудно понять, какие передаточные числа находятся внутри дифференциалов, если только вы не снимете крышку, не начнете считать зубья и не выполните некоторые арифметические операции. Спустя годы, участвуя в гонках с НАСА, я столкнулся с теми же проблемами. У меня в магазине есть переднеприводные трансмиссии, и я точно не знаю, каковы их передаточные числа главной передачи.Я устал гадать и решил разобраться. Насколько сложно это могло быть на самом деле? Передаточные числа – это всего лишь передаточные числа, что-то по сравнению с чем-то другим. В моем телефоне есть калькулятор. Мне даже не нужно быть умным человеком.

Вот формула для расчета передаточного числа: (об / мин x диаметр шины в дюймах) / (передаточное число главной передачи x передаточное число трансмиссии x 336) = фактическое числовое передаточное число относительно земли при каждом обороте двигателя.

В вычислении передаточного числа нет ничего математически сложного, самая сложная часть – это определение различных переменных.Что такое главная передача? Какое передаточное число для первой передачи? Насколько высок диаметр шины? Часть этой информации можно найти в Интернете, на автомобильных форумах, в спецификациях производителей и т. Д., В то время как другие части уравнения могут быть рассчитаны, например, диаметр шины.

В Интернете можно найти различные калькуляторы шин, которые предоставят вам спецификации. Я решил использовать формулу выше и просто создать электронную таблицу Excel с математикой внутри. Я мог ввести любой размер шины, какой я хотел, и определить, какой будет диаметр.Как только я понял это, следующим шагом было посмотреть, какие конечные изменения передаточного числа будут происходить в результате изменения размера шины или соотношения сторон шины. Я создал таблицу ниже, чтобы увидеть, какие изменения могут произойти в результате корректировки размера шин.

Чтобы увидеть, какое изменение другой размер шин или соотношение сторон может повлиять на главную передачу транспортного средства, я построил это в Excel по следующей формуле: Диаметр старой шины / Диаметр новой шины x Передаточное отношение главной передачи. Эта таблица показывает, что при замене шины 45-й серии на шину 50-й серии на автомобиле с конечной передачей 4.71: 1, по сути, это то же самое, что заменить главную передачу на 4,54: 1.

Играя с различными формулами в таблице, я начал серьезно разбираться в математике и начал создавать электронную таблицу, которая проверяла каждую передачу, конечные передачи, число оборотов в минуту, мили в час, изменения размера шин и т. Д. Используя формулу для расчета передач Вместе с формулой для диаметра шины я создал таблицу ниже для нашего автомобиля Honda Challenge 4.

Я создал эту таблицу Excel, чтобы изучить различные передаточные числа, передаточные числа главной передачи, размеры шин и число оборотов в минуту на нашем автомобиле Honda Challenge 4.Я использовал различные уравнения, которые мы обсуждали ранее, для создания электронной таблицы.

Желтые поля – это ячейки, в которые я ввожу данные с автомобиля (размер шин, передаточное число главной передачи, передаточные числа 1-5), а остальное создается математически в электронной таблице. Передаточные числа для передач с 1 по 5 были определены на основе спецификаций Honda для стандартной коробки передач Acura Integra YS1 92-93. Передаточное число главной передачи было установлено в автомобиле компанией Synchrotech Transmissions.

Эта информация основана на том, что «должно» быть в машине.Но я действительно не знал, правда это или нет, пока не проверил это. Рядом с правой стороной таблицы зеленым цветом указано рассчитанное результирующее передаточное число, основанное на передаточном числе, умноженном на конечную передачу. По сути, на первой передаче это равно 15,21 оборота двигателя на один оборот переднего колеса. Для пятой передачи это равно 3,49 оборота двигателя на один оборот переднего колеса.

Чтобы проверить, были ли шестерни в моей трансмиссии такими, как я думал, я наклеил кусок ленты на шину и крыло, чтобы определить один оборот переднего колеса.

Следующее, что нужно было сделать, это проверить, соответствует ли фактическое число оборотов двигателя расчетному числу оборотов переднего колеса для каждой из пяти передач из таблицы. Я наложил кусок ленты на шину и крыло, чтобы отметить вращение колеса, наложил кусок ленты на гнездо и начал вращать двигатель.

Чтобы проверить количество оборотов двигателя, я наклеил кусок малярной ленты на гнездо, прикрепленное к коленчатому валу.

После того, как все было помечено лентой, пора было крутить рукоятку и считать обороты.Это был скучный процесс, требующий концентрации, вспоминая, сколько раз я переворачивал двигатель. По сути, мне нужно, чтобы все остальные в магазине заткнулись на пять минут. Это сложная просьба в магазине Double Nickel Nine Motorsports.

В конце концов, все сводится к тому, чтобы лежать в цехе, вращать рукоятку и считать обороты.

После множества поворотов и подсчета я обнаружил, что главная передача, которая, как мне казалось, была у меня в машине, не была главной передачей, которая на самом деле была в машине.Я вернулся к таблице и попробовал несколько различных вариантов бортовой передачи, которые были доступны на рынке. Я подозревал, что в машине есть главная передача 4,92: 1, а не 4,71: 1, как я думал. Используя новые данные из электронной таблицы, я начал процесс заново, много перебирал и считал, и решил, что мои подозрения верны. Установлена ​​не та бортовая передача.

Я смог просто добавить главную передачу 4,92: 1 в желтое поле моей таблицы, и она точно рассчитала, сколько оборотов двигателя потребуется для одного поворота переднего колеса.Затем я мог сравнить результаты двух разных бортовых передач рядом.

С помощью всего лишь пары кусков малярной ленты, розетки и электронной таблицы я смог точно определить, какая главная передача была в моей машине. Таблица также дала мне возможность сравнить и сопоставить различные передаточные числа главной передачи, разные размеры шин и результирующие мили в час и обороты, связанные с каждой передачей. Если вы думаете, что знаете, что находится в вашей машине, вы можете воспользоваться моментом, чтобы повернуть двигатель и подсчитать обороты колес, и убедиться, что ваши передаточные числа оптимальны и допустимы для вашего класса.Удачного поворота!

ШЕСТЕРЕННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР

Роб Кридер – национальный чемпион НАСА и автор романа «Кадетский блюз». Чтобы узнать больше или связаться с ним, перейдите на сайт www.robkrider.com.

Как определить передаточное число вашего автомобиля

Вы обычно слышите, как люди говорят о передаче или передаточном числе, когда говорят о маслкарах. Передаточные числа могут быть изменены во многих транспортных средствах, что может привести к изменению способа управления автомобилем. Передаточное число определяется шестернями главной передачи, которые установлены в вашем автомобиле.Если вы планируете обновить свой автомобиль или грузовик, знание того, как определить передаточное число, может помочь вам принять обоснованное решение при внесении изменений в трансмиссию.

Часть 1 из 5: Передаточные числа

Говоря о передаточных числах, важно знать, что все автомобили имеют передаточное число, заложенное в трансмиссию автомобиля. Это соотношение нельзя изменить на большинстве автомобилей с передним приводом, но можно изменить на многих автомобилях с задним приводом.Передаточное число – это разница в размере ведущей шестерни или входной шестерни и коронной шестерни или выходной шестерни. Примером этого может быть передаточное число 2: 1. Это означало бы, что входная шестерня будет иметь два оборота, а выходная – один оборот. Это приводит к увеличению крутящего момента или крутящего момента на колесах. Это может повлиять на автомобиль по-разному:

• Более высокое передаточное число может улучшить ускорение вашего автомобиля.

• Пониженное передаточное число может повлиять на расход топлива из-за снижения оборотов двигателя на скоростях шоссе.

• Передаточное число можно изменить, чтобы компенсировать изменение размера шин.

Часть 2 из 5: Подготовка и подъем транспортного средства

Есть несколько способов определить передаточное число на вашем автомобиле. Перед проверкой автомобиля важно иметь все необходимые материалы и защитное снаряжение.

Необходимые материалы

• Мел или краска
• Прокладка крышки дифференциала
• Масло дифференциала (рекомендуется производителем)
• Домкрат напольный гидравлический
• Джек стоит
• Поддон маслосборника
• Трещотка с головкой
• Динамометрический ключ
• Противооткатные упоры

Есть два разных способа определить передаточное число.Один из методов сообщит вам точное передаточное число, а другой – приблизительное. В обоих случаях вы подготовите автомобиль одинаково.

Шаг 1. Припаркуйте автомобиль на ровной, твердой и ровной поверхности .

Шаг 2: Установите противооткатные упоры вокруг передних колес автомобиля .

Шаг 3: Используя напольный домкрат, поднимите автомобиль за точки подъема , рекомендованные изготовителем. Поднимите автомобиль, пока задние колеса не оторвутся от земли.

Шаг 4: Поместите опоры домкрата под точки крепления . Затем опустите на них автомобиль.

Шаг 5: Переведите автомобиль в нейтральное положение, чтобы можно было провернуть приводной вал вручную .

Часть 3 из 5. Определение приблизительного передаточного числа вашего автомобиля

• Совет : Вам нужно расположиться так, чтобы вы могли одновременно ухватиться за карданный вал и видеть внутреннюю часть задних колес.

Шаг 1: Нанесите видимую метку на карданный вал рядом с корпусом дифференциала .Используйте мел или ручку для рисования. Также нанесите отметку на задней части одной из задних шин.

• Совет : Вы должны иметь возможность следить за обеими метками во время этой проверки.

Шаг 2: Прокрутите карданный вал вручную . Вращая карданный вал, считайте обороты, наблюдая за маркировкой, а также одновременно считая обороты шины.

Шаг 3: Продолжайте вращать карданный вал . Продолжайте считать вращения сделанных вами отметок, пока не почувствуете, что у вас есть хорошая запись каждого вращения.

Шаг 4: Разделите количество оборотов карданного вала на количество оборотов шины . Это даст вам приблизительное передаточное число.

• Пример : Если приводной вал вращался 12 раз, а шина – четыре раза, то это передаточное число 3: 1. Если бы карданный вал был повернут 12,5 раза, а шина – четыре раза, то получилось бы 3,125: 1.

Часть 4 из 5: Определение более точного передаточного числа

Это наиболее точный метод определения передаточного числа.Большинство передаточных чисел не являются точными числами, что делает метод вращения менее точным.

Шаг 1. Поместите маслосборник под крышку заднего дифференциала .

Шаг 2: Снимите болты, которыми крепится крышка заднего дифференциала на . Используйте подходящую головку и трещотку.

Шаг 3: Снимите заднюю крышку и дайте маслу стечь .

Шаг 4: Найдите числа на коронной шестерне .Вращайте зубчатый венец вручную, пока не найдете числа, выбитые на зубчатом венце. Эти числа указывают ваше передаточное число.

Шаг 5: Очистите монтажную прокладку крышки на крышке и корпусе .

Шаг 6: Установите крышку дифференциала, используя новую прокладку .

Шаг 7: Затяните болты крышки дифференциала с помощью динамометрического ключа . Чтобы узнать правильные характеристики затяжки, вам понадобится руководство по обслуживанию.

Шаг 8: Залейте масло в дифференциал до нужного уровня . Правильный уровень см. В технических характеристиках производителя.

Часть 5 из 5. Завершите процесс

Шаг 1: Поставьте автомобиль на стоянку и включите стояночный тормоз .

Шаг 2: Поднимите заднюю часть автомобиля с помощью напольного домкрата и снимите опоры домкрата .

Шаг 3: Опустите автомобиль на землю и снимите противооткатные упоры .

Когда вы вносите изменения или модернизируете свой автомобиль, знание передаточного числа может помочь вам принять осознанное решение. В ваше соотношение могут быть внесены изменения в зависимости от типа улучшения, которое вы хотите сделать. Имейте в виду, что на некоторых транспортных средствах с компьютерным управлением новое передаточное число необходимо запрограммировать в модуле транспортного средства, чтобы обеспечить правильность показаний спидометра и переключения передач. Если вас не устраивают какие-либо этапы этого процесса, вы можете попросить сертифицированного механика из YourMechanic снять крышку дифференциала и получить передаточное число для вас.