Передаточное отношение и передаточное число в чем разница
Перейти к содержимому

Передаточное отношение и передаточное число в чем разница

  • автор:

Вопросы к экзамену / 91. Чем отличается передаточное отношение от передаточного числа

Передаточное отношение — отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала.

29.09.2018 95.81 Кб 90 85. В каких случаях применяется формула Сомова – Малышева,.docx
29.09.2018 40.15 Кб 118 9.​ Что такое заданные силы, реакции связей, давление на связь.docx
29.09.2018 12.25 Кб 107 91. Чем отличается передаточное отношение от передаточного числа.docx
29.09.2018 92.34 Кб 86 93. На какие виды делится трение.docx
29.09.2018 154.53 Кб 86 94. Приведите формулу закона Амонтона – Кулона..docx
29.09.2018 391.45 Кб 85 95. Что такое угол и конус трения.docx
29.09.2018 73.89 Кб 82 96. Дайте определение коэффициента полезного действия..docx
29.09.2018 217.39 Кб 82 97. Перечислите критерии работоспособности детали..docx
Ограничение

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Передаточное отношение

Передаточное отношение — характеристика механизма, определяемая как отношение угловых скоростей (ω) или частот (n) вращения звеньев. Передаточное отношение можно определить как для простого механизма (пара зубчатых колёс), так и на сложные многоступенчатые редукторы, планетарные редукторы, коробки передач и т.д. В этом случае передаточное отношение последовательно соединённых передач равно произведению передаточных отношений этих передач.

Вместе с передаточным отношением нередко используется передаточное число, особенно для передач зацеплением.

u = ω1 / ω2 = n1 / n2

Где ω1 — угловая скорость ведущего звена передачи,
ω2 — угловая скорость ведомого звена

Примечание
«Зубчатым колесом» называется большая в паре шестерня, а «шестерней» — меньшая. Следовательно, передаточное число — это всегда отношение числа зубьев колеса (большого ) к числу зубьев шестерни (малой), вне зависимости от того, какое из колес ведущее, а какое — ведомое.
Передаточное отношение, в отличие от него, есть отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой.
Любопытно, что в вопросе передаточных отношений и передаточных чисел допускают ошибки даже такие серьезные организации, как НИИАТ, поскольку в их справочнике «Краткий автомобильный справочник» (Издательство «Транспорт», Москва, 1975 г) указаны передаточные числа КП вместо передаточных отношений.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Передаточное число

Из теории: передаточное число — это отношение числа зубьев на ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Если ведомая шестерня имеет 40 зубов, а ведущая — 20, то передаточное число равно 2. Чем оно больше, тем мотор скорее как бы раскручивается до максимума. Т.е подбирая соотношение ведущая / ведомая шестерня, сопоставляя его с объемом двигателя и его мощностью, производитель пытается сделать двигатель максимально тяговитым, но при этом и очень скоростным, ведь в отличие от автомобиля в лодочного мотора нет возможности менять передаточные числа переключением передач .

Например: в лодочном моторе Suzuki DF 60 TL-передаточное отношение 2,27 у его прямого конкурента Mercury F60ELPT EFI этот же параметр 1,83. Это означает примерно следующее: двигатель Suzuki более тяговит, он скорее наберет максимальную скорость, но самая максимальная скорость будет выше у мотора Mercury. Все оно так, но не стоит забывать о таком важном элементе как гребные винты. Он в значительной степени влияет на соотношение тяговитость / скорость. Если в нашем примере на Suzuki мы поставим винт с 13 шагом, а на Меркури из 12 это перевернет всю картину с ног на голову. То есть двигатель Mercury быстрее вытащит лодку на глиссер, но его максимальная скорость будет меньше чем у мотора Сузуки с 13-м винтом.

Вывод: параметр «передаточное соотношение» в лодочной моторе стоит рассматривать только в связке — судно (его тип и водоизмещение) / передаточное соотношение / винт. Это сложная задача, решаемая только специалистами. Простым покупателям совет — не обращать внимания на этот параметр. В любом случае подобрав правильный гребной винт всегда можно добиться оптимального соотношения тяговитость / скорость. И тем более не заморачиваться цифрами передаточного числа, подбирая мотор мощностью до 30 л.с.

8.4: Передаточное отношение

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.

Статьи текущего раздела

  • 8.1: Введение
  • 8.2: Передача механической мощности
  • 8.3: Зубья и шаг шестерни
  • 8.4: Передаточное отношение
  • 8.5: Реверсивные и промежуточные зубчатые передачи
  • 8.6: Ступенчатые зубчатые редукторы
  • 8.7: Другие типы редукторов
  • 8.8: Передаточное отношение в системах электромоторов постоянного тока
  • 8.9: Проект руки
  • 8:10: Моделирование шарнирного ковша
  • 8.11: Формулы
  • 8.12: Проектный отчет

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *