Grundläggande redskap mekanismer (4 / 21 steg)

Steg 4: Beräkning av utväxlingsförhållanden

Som jag nämnde tidigare, kan växlar användas för att minska eller öka hastighet och vridmoment på en drivaxel. Kör en utgående axel med en önskad hastighet, måste du använda en redskap systemet med en viss utväxling för att mata det rusat.

Utväxlingen av ett system är förhållandet mellan den ingående axeln rotationshastighet till rotationshastighet på utgående axel. Det finns flera sätt att beräkna detta i ett system för två redskap. Först är via antalet tänder (N) på varje växel. För att beräkna utväxlingen (R), är ekvationen som följer:

R = ^N2⁄_N1

Där N2 refererar till antalet tänder på redskapet kopplade till utgående axel och N1 refererar till samma på den ingående axeln. Den vänstra växeln i första bilden ovan har 16 tänder rätt växel har 32 tänder. Om vänster redskap är den ingående axeln. då är förhållandet 32:16, som kan förenklas till 2:1. Detta innebär att för varje 2 rotationer av vänster redskap, roterar rätt växel en gång.

Utväxlingen kan också beräknas med graddiametern (eller ens radie) med i princip samma ekvation:

R = ^D2⁄_D1

Där D2 är graddiametern av produktionen redskap och D1 är graddiametern av input redskap.

Utväxlingen kan också användas för att bestämma produktionen vridmomentet av systemet. Vridmoment är definierad som ett objekt tendens att rotera runt sin axel; i grund och botten roterande kraften i en axel. En axel med mer vridmoment kan vända större saker. Utväxlingen R är också förhållandet mellan vridmoment på utgående axel och den ingående axeln. I exemplet ovan, även om 32 tanden redskap snurrar långsammare, utgångar det två gånger svarvning kraft som den ingående axeln.

I ett större system av växlar med flera kugghjul och axlar, övergripande förhållandet av systemet är fortfarande förhållandet mellan rusar av inkommande och utgående axlar, det finns bara mer axlar i mellan. För att beräkna den totala kvoten, är det enklast att börja med att identifiera utväxlingen av varje uppsättning. Börjar med körning utgående axel och bakåt, kan du sedan multipliceras värdena motsvarar förhållandet mellan den nästa redskap som det första värdet i förhållandet (den ingående axeln hastighet) och använda det värde som erhölls från den ingående axeln hastighet efter multiplikation som din nya insatsen fart för en netto förhållande. Detta kan vara lite förvirrande, så ett exempel ges nedan.

Säga att du hade ett redskap tåg som består av tre uppsättningar av redskap, en uppsättning kommer från en motor med förhållandet 2:1 och en annan uppsättning som härrör från den utgående axeln av den första uppsättningen med 3:2-förhållande, och nästa uppsättning driver produktionen av systemet, med en annan 2:1 förhållande. För att beräkna utväxlingen av det totala-systemet, börjar du med den sista förhållanden, 2:1. Eftersom de mindre redskap på den 3:2 uppsättningen och de större redskap på den 2:1 uppsättningen är för närvarande "lika" på grund av nyckeltalen, utgång förhållandet mellan den ingående axeln av den andra uppsättningen av redskap till det övergripande systemet skaftet är 3:1. Vi gör det igen, att multiplicera kvoten mellan den första växeln anges av 3 (för att få 6:3) och kombinera det med våra net förhållandet (för närvarande 3:1), för att få övergripande förhållandet av systemet, 6:1.