Trong kỹ thuật cơ khí, tỷ số truyền là đơn vị đo trực tiếp tỷ số giữa các tốc độ quay của hai hoặc nhiều bánh răng lồng vào nhau. Theo nguyên tắc chung, khi xử lý hai bánh răng, nếu bánh răng dẫn động (bánh trực tiếp nhận lực quay từ động cơ, mô tơ, v.v.) lớn hơn bánh răng dẫn động thì bánh răng sau sẽ quay nhanh hơn và ngược lại. Chúng ta có thể diễn đạt khái niệm cơ bản này bằng công thức Tỷ số truyền = T2 / T1, trong đó T1 là số răng trên bánh răng thứ nhất và T2 là số răng trên bánh răng thứ hai.
Các bước
Phương pháp 1/2: Tìm tỷ lệ bánh răng của một đoàn tàu bánh răng
Hai bánh răng
Bước 1. Bắt đầu với tàu hai bánh
Để có thể xác định tỷ số truyền, bạn phải có ít nhất hai bánh răng ăn khớp với nhau - đây được gọi là "hộp số". Thông thường, bánh răng thứ nhất là "bánh răng dẫn động" gắn với trục động cơ và bánh răng thứ hai là "bánh răng dẫn động" gắn với trục tải. Cũng có thể có bất kỳ số lượng bánh răng nào giữa hai bánh răng này để truyền công suất từ bánh răng dẫn động đến bánh răng dẫn động: chúng được gọi là "bánh răng chạy không tải".
Bây giờ, chúng ta hãy nhìn vào một đoàn tàu bánh răng chỉ có hai bánh răng trong đó. Để có thể tìm được tỷ số truyền, các bánh răng này phải tương tác với nhau - hay nói cách khác, các răng của chúng cần được ghép lưới và một chiếc phải quay chiếc kia. Ví dụ về mục đích, giả sử rằng bạn có một bánh răng dẫn động nhỏ (bánh răng 1) quay một bánh răng dẫn động lớn hơn (bánh răng 2)
Bước 2. Đếm số răng trên bánh răng truyền động
Một cách đơn giản để tìm tỷ số truyền giữa hai bánh răng lồng vào nhau là so sánh số răng (phần nhô ra giống như cái chốt nhỏ ở mép bánh xe) mà cả hai đều có. Bắt đầu bằng cách xác định có bao nhiêu răng trên bánh răng truyền động. Bạn có thể thực hiện việc này bằng cách đếm thủ công hoặc đôi khi bằng cách kiểm tra thông tin được gắn nhãn trên bánh răng này.
-
Ví dụ về mục đích, giả sử rằng bánh răng truyền động nhỏ hơn trong hệ thống của chúng tôi có 20 răng.
Bước 3. Đếm số răng trên bánh răng dẫn động
Tiếp theo, xác định có bao nhiêu răng trên bánh răng dẫn động chính xác như bạn đã làm trước đó cho bánh răng dẫn động.
-
Giả sử rằng, trong ví dụ của chúng ta, bánh răng dẫn động có 30 răng.
Bước 4. Chia số răng này cho số răng còn lại
Bây giờ bạn đã biết có bao nhiêu răng trên mỗi bánh răng, bạn có thể tìm tỷ số truyền tương đối đơn giản. Chia các răng bánh răng dẫn động cho các bánh răng truyền động. Tùy thuộc vào bài tập của bạn, bạn có thể viết câu trả lời của mình dưới dạng số thập phân, phân số hoặc ở dạng tỷ lệ (tức là x: y).
- Trong ví dụ của chúng ta, chia 30 răng của bánh răng dẫn động cho 20 răng của bánh răng dẫn động sẽ cho chúng ta 30/20 = 1.5. Chúng ta cũng có thể viết cái này là 3/2 hoặc 1.5: 1, Vân vân.
- Tỷ số truyền này có nghĩa là bánh răng dẫn động nhỏ hơn phải quay một lần rưỡi để bánh răng dẫn động lớn hơn thực hiện một lượt hoàn toàn. Điều này có ý nghĩa - vì bánh răng dẫn động lớn hơn, nó sẽ quay chậm hơn.
Nhiều hơn hai bánh răng
Bước 1. Bắt đầu với một tàu bánh răng có nhiều hơn hai bánh răng
Như tên gọi của nó, một "bánh răng" cũng có thể được tạo ra từ một chuỗi dài các bánh răng - không chỉ là một bánh răng dẫn động và một bánh răng dẫn động duy nhất. Trong những trường hợp này, bánh răng đầu tiên vẫn là bánh răng dẫn động, bánh răng cuối cùng vẫn là bánh răng dẫn động và những bánh răng ở giữa trở thành "bánh răng chạy không tải". Chúng thường được sử dụng để thay đổi hướng quay hoặc để kết nối hai bánh răng khi việc sang số trực tiếp sẽ khiến chúng khó sử dụng hoặc không sẵn có.
Hãy giả sử các mục đích ví dụ mà đoàn tàu hai bánh được mô tả ở trên bây giờ được dẫn động bởi một bánh răng bảy răng nhỏ. Trong trường hợp này, bánh răng 30 răng vẫn là bánh răng dẫn động và bánh răng 20 răng (trước đây là bộ dẫn động) bây giờ là một bánh răng chạy không tải
Bước 2. Chia số răng của bộ truyền động và bánh răng dẫn động
Điều quan trọng cần nhớ khi xử lý các đoàn tàu bánh răng có nhiều hơn hai bánh răng là chỉ có người lái và bánh răng dẫn động (thường là bánh đầu tiên và bánh răng cuối cùng). Nói cách khác, các bánh răng chạy không tải hoàn toàn không ảnh hưởng đến tỷ số truyền của toàn bộ đoàn tàu. Khi bạn đã xác định được hộp số lái và hộp số dẫn động của mình, bạn có thể tìm thấy tỷ số truyền chính xác như trước đây.
Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ tìm tỷ số truyền bằng cách chia ba mươi răng của bánh răng dẫn động cho bảy răng của trình điều khiển mới của chúng tôi. 30/7 = khoảng 4.3 (hoặc 4,3: 1, v.v.) Điều này có nghĩa là bánh răng người lái phải quay khoảng 4,3 lần để bánh răng dẫn động lớn hơn quay một lần.
Bước 3. Nếu muốn, hãy tìm tỷ số truyền cho các bánh răng trung gian
Bạn cũng có thể tìm thấy các tỷ số truyền liên quan đến các bánh răng chạy không tải, và bạn có thể muốn trong một số trường hợp nhất định. Trong những trường hợp này, bắt đầu từ bánh răng truyền động và làm việc về phía bánh răng tải. Đối xử với bánh răng trước như thể nó là bánh răng dẫn động cho đến khi bánh răng tiếp theo có liên quan. Chia số răng trên mỗi bánh răng "dẫn động" cho số răng trên bánh răng "truyền động" cho mỗi bộ bánh răng ăn khớp với nhau để tính các tỷ số truyền trung gian.
- Trong ví dụ của chúng tôi, tỷ số truyền trung gian là 20/7 = 2.9 và 30/20 = 1.5. Lưu ý rằng cả hai điều này đều không bằng tỷ số truyền của toàn bộ đoàn tàu, 4.3.
- Tuy vậy, cũng lưu ý rằng (20/7) × (30/20) = 4,3. Nói chung, các tỷ số truyền trung gian của một hộp số sẽ nhân với nhau để bằng tỷ số truyền tổng thể.
Phương pháp 2/2: Tính toán tỷ lệ / tốc độ
Bước 1. Tìm tốc độ quay của bánh răng truyền động của bạn
Sử dụng ý tưởng về tỷ số truyền, thật dễ dàng để tìm ra tốc độ quay của một bánh răng dẫn động dựa trên tốc độ "đầu vào" của bánh răng truyền động. Để bắt đầu, hãy tìm tốc độ quay của bánh răng truyền động của bạn. Trong hầu hết các phép tính về bánh răng, giá trị này được tính bằng số vòng quay mỗi phút (RPM), mặc dù các đơn vị vận tốc khác cũng sẽ hoạt động.
Ví dụ: giả sử trong ví dụ về bánh răng ở trên với bánh răng dẫn động bảy răng và bánh răng dẫn động 30 răng, bánh răng dẫn động quay với tốc độ 130 vòng / phút. Với thông tin này, chúng ta sẽ tìm thấy tốc độ của bánh răng dẫn động trong vài bước tiếp theo
Bước 2. Nhập thông tin của bạn vào công thức S1 × T1 = S2 × T2
Trong công thức này, S1 đề cập đến tốc độ quay của bánh răng dẫn động, T1 đề cập đến các răng trong bánh răng dẫn động, và S2 và T2 là tốc độ và răng của bánh răng truyền động. Điền vào các biến cho đến khi bạn chỉ còn lại một biến chưa xác định.
- Thông thường, trong các loại vấn đề này, bạn sẽ giải cho S2, mặc dù hoàn toàn có thể giải cho bất kỳ biến nào. Trong ví dụ của chúng tôi, kết nối với thông tin chúng tôi có, chúng tôi nhận được điều này:
- 130 vòng / phút × 7 = S2 × 30
Bước 3. Giải quyết
Tìm biến còn lại của bạn là một vấn đề của đại số cơ bản. Chỉ cần đơn giản hóa phần còn lại của phương trình và cô lập biến ở một bên của dấu bằng và bạn sẽ có câu trả lời cho mình. Đừng quên gắn nhãn nó với các đơn vị chính xác - bạn có thể mất điểm vì điều này trong bài tập ở trường.
- Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi có thể giải quyết như sau:
- 130 vòng / phút × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 vòng / phút = S2
- Nói cách khác, nếu bánh răng dẫn động quay với tốc độ 130 vòng / phút, bánh răng dẫn động sẽ quay với tốc độ 30,33 vòng / phút. Điều này có ý nghĩa - vì bánh răng dẫn động lớn hơn nhiều, nó sẽ quay chậm hơn nhiều.
Video - Bằng cách sử dụng dịch vụ này, một số thông tin có thể được chia sẻ với YouTube
Lời khuyên
- Công suất cần thiết để truyền tải được chuyển động lên hoặc xuống từ động cơ bằng tỷ số truyền. Động cơ phải có kích thước để cung cấp công suất cần thiết cho tải sau khi xem xét tỷ số truyền. Một hệ thống tăng tốc (trong đó RPM tải lớn hơn RPM của động cơ) sẽ yêu cầu động cơ cung cấp công suất tối ưu ở tốc độ quay thấp hơn.
- Để xem các nguyên tắc hoạt động của tỷ số truyền, hãy đi trên chiếc xe đạp của bạn! Lưu ý rằng việc lên đồi sẽ dễ dàng nhất khi bạn có một số nhỏ phía trước và một số lớn ở phía sau. Mặc dù việc chuyển bánh răng nhỏ hơn dễ dàng hơn với đòn bẩy từ bàn đạp của bạn, nhưng cần nhiều lần quay để bánh sau của bạn quay so với cài đặt bánh răng bạn sử dụng cho các đoạn bằng phẳng, khiến bạn đi chậm hơn.
- Hệ thống giảm tốc (trong đó RPM tải nhỏ hơn RPM của động cơ) sẽ yêu cầu động cơ cung cấp công suất tối ưu ở tốc độ quay cao hơn.
