Dalam kejuruteraan mekanikal, nisbah gear adalah ukuran langsung nisbah kelajuan putaran dua atau lebih gear saling. Sebagai peraturan umum, ketika berurusan dengan dua roda gigi, jika roda gigi penggerak (yang secara langsung menerima daya putaran dari mesin, motor, dll.) Lebih besar daripada roda gigi yang digerakkan, yang terakhir akan berpusing lebih cepat, dan sebaliknya. Kita dapat menyatakan konsep asas ini dengan formula Nisbah gear = T2 / T1, di mana T1 adalah bilangan gigi pada gigi pertama dan T2 adalah jumlah gigi pada gigi kedua.
Langkah-langkah
Kaedah 1 dari 2: Mencari Nisbah Gear Keretapi Gear
Dua Gear
Langkah 1. Mulakan dengan kereta api dua roda
Untuk dapat menentukan nisbah gear, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya dua roda gigi yang saling berhubungan - ini disebut "kereta api". Biasanya, gear pertama adalah "gear drive" yang dilekatkan pada aci motor dan yang kedua adalah "gear didorong" yang dipasang pada batang beban. Mungkin juga ada sebilangan roda gigi di antara keduanya untuk mengirimkan daya dari gear penggerak ke gear yang digerakkan: ini disebut "roda gigi idler."
Buat masa ini, mari lihat kereta roda dengan hanya dua gear di dalamnya. Untuk dapat mencari nisbah gear, roda gigi ini harus saling berinteraksi - dengan kata lain, gigi mereka harus dicengkam dan satu harus memutar yang lain. Sebagai contoh, katakan bahawa anda mempunyai satu gear pemacu kecil (gear 1) memutar gear didorong yang lebih besar (gear 2)
Langkah 2. Hitung bilangan gigi pada gear pemacu
Salah satu cara mudah untuk mencari nisbah gear antara dua roda gigi saling menghubungkan adalah dengan membandingkan jumlah gigi (penonjolan seperti pasak kecil di pinggir roda) yang mereka miliki. Mulakan dengan menentukan berapa banyak gigi pada gear pemacu. Anda boleh melakukannya dengan mengira secara manual atau, kadang-kadang, dengan memeriksa maklumat ini yang berlabel pada gear itu sendiri.
-
Sebagai contoh, katakan bahawa gear pemacu yang lebih kecil dalam sistem kami mempunyai 20 gigi.
Tentukan Nisbah Gear Langkah 3 Langkah 3. Hitung bilangan gigi pada gear yang digerakkan
Seterusnya, tentukan berapa banyak gigi pada gear yang dipacu sama seperti yang anda lakukan sebelumnya untuk gear pemacu.
-
Katakanlah, dalam contoh kita, gear yang dipacu mempunyai 30 gigi.
Tentukan Nisbah Gear Langkah 4 Langkah 4. Bahagikan satu bilangan gigi dengan yang lain
Setelah anda mengetahui berapa banyak gigi pada setiap gear, anda dapat mengetahui nisbah gear secara sederhana. Bahagikan gigi gear yang didorong dengan gigi gear pemacu. Bergantung pada tugasan anda, anda mungkin menulis jawapan anda dalam bentuk perpuluhan, pecahan, atau dalam bentuk nisbah (iaitu, x: y).
- Dalam contoh kita, membahagi 30 gigi gear didorong dengan 20 gigi gear pemacu menjadikan kita 30/20 = 1.5. Kita juga boleh menulis ini sebagai 3/2 atau 1.5: 1, dan lain-lain.
- Makna nisbah gear ini adalah bahawa gear pemandu yang lebih kecil mesti berpusing satu setengah kali untuk mendapatkan gear didorong yang lebih besar untuk membuat satu putaran lengkap. Ini masuk akal - kerana gear yang digerakkan lebih besar, ia akan berpusing lebih perlahan.
Lebih daripada Dua Gear
Tentukan Nisbah Gear Langkah 5 Langkah 1. Mulakan dengan roda gigi lebih daripada dua gear
Seperti namanya, "gear gear" juga boleh dibuat dari turutan gear yang panjang - bukan hanya satu gear pemandu dan satu gear yang digerakkan tunggal. Dalam kes ini, gear pertama tetap gear pemacu, gear terakhir tetap gear penggerak, dan gear di tengah menjadi "gear idler." Ini sering digunakan untuk mengubah arah putaran atau untuk menghubungkan dua roda gigi apabila gear langsung akan menjadikannya tidak berat atau tidak tersedia.
Katakan untuk tujuan contoh bahawa kereta api dua gear yang dijelaskan di atas sekarang dipacu oleh gear tujuh gigi kecil. Dalam kes ini, gear 30-gigi tetap menjadi gear yang digerakkan dan gear 20-gigi (yang sebelumnya menjadi pemandu) kini menjadi gear idler
Tentukan Nisbah Gear Langkah 6 Langkah 2. Bahagikan nombor gigi pemacu dan gear yang dipacu
Perkara penting yang perlu diingat ketika berurusan dengan kereta api dengan lebih daripada dua gear adalah hanya pemandu dan gear yang dipacu (biasanya yang pertama dan yang terakhir) yang penting. Dengan kata lain, gear pemalas tidak mempengaruhi nisbah gear keseluruhan kereta. Apabila anda telah mengenal pasti gear pemandu dan gear yang dipacu anda, anda dapat mencari nisbah gear sama seperti sebelumnya.
Dalam contoh kami, kami akan menemui nisbah gear dengan membahagi tiga puluh gigi gear yang didorong oleh tujuh gigi pemandu baru kami. 30/7 = kira-kira 4.3 (atau 4.3: 1, dsb.) Ini bermaksud bahawa gear pemandu harus berpusing sekitar 4.3 kali untuk mendapatkan gear didorong yang jauh lebih besar untuk dipusingkan sekali.
Tentukan Nisbah Gear Langkah 7 Langkah 3. Sekiranya dikehendaki, cari nisbah gear untuk gear perantaraan
Anda juga dapat mengetahui nisbah gear yang melibatkan gear pemalas, dan anda mungkin mahu dalam situasi tertentu. Dalam kes ini, mulakan dari gear pemacu dan jalankan ke arah gear pemuatan. Perlakukan gear sebelumnya seolah-olah itu adalah gear penggerak sejauh gear berikutnya. Bahagikan bilangan gigi pada setiap gear "didorong" dengan jumlah gigi pada gear "drive" untuk setiap set gear saling untuk mengira nisbah gear antara.
- Dalam contoh kami, nisbah gear antara adalah 20/7 = 2.9 dan 30/20 = 1.5. Perhatikan bahawa kedua-duanya tidak sama dengan nisbah gear untuk keseluruhan kereta api, 4.3.
- Walau bagaimanapun, perhatikan juga bahawa (20/7) × (30/20) = 4.3. Secara amnya, nisbah gear perantaraan kereta api akan berlipat ganda bersamaan dengan nisbah gear keseluruhan.
Kaedah 2 dari 2: Membuat Pengiraan Nisbah / Kelajuan
Tentukan Nisbah Gear Langkah 8 Langkah 1. Cari kelajuan putaran gear pemacu anda
Dengan menggunakan idea nisbah gear, mudah untuk mengetahui seberapa cepat gear dipacu berputar berdasarkan kelajuan "input" gear pemacu. Untuk memulakan, cari kelajuan putaran gear pemacu anda. Dalam kebanyakan pengiraan gear, ini diberikan dalam putaran per minit (RPM), walaupun unit halaju lain juga akan berfungsi.
Sebagai contoh, katakanlah bahawa pada contoh roda kereta api di atas dengan gear pemandu tujuh gigi dan gear 30 gigi yang dipacu, gear pemacu berputar pada 130 RPM. Dengan maklumat ini, kami akan menemui kelajuan gear yang dipacu dalam beberapa langkah seterusnya
Tentukan Nisbah Gear Langkah 9 Langkah 2. Masukkan maklumat anda ke dalam formula S1 × T1 = S2 × T2
Dalam formula ini, S1 merujuk kepada kelajuan putaran gear penggerak, T1 merujuk pada gigi pada gear pemacu, dan S2 dan T2 ke kelajuan dan gigi gear yang digerakkan. Isi pemboleh ubah sehingga anda tidak mempunyai satu lagi yang belum ditentukan.
- Selalunya, dalam masalah seperti ini, anda akan menyelesaikan masalah S2, walaupun ada kemungkinan untuk menyelesaikan sebarang pemboleh ubah. Dalam contoh kami, memasukkan maklumat yang kami ada, kami mendapat ini:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
Tentukan Nisbah Gear Langkah 10 Langkah 3. Selesaikan
Mencari baki pembolehubah anda adalah soal algebra asas. Sederhanakan persamaan yang selebihnya dan asingkan pemboleh ubah di satu sisi tanda sama dan anda akan mendapat jawapan anda. Jangan lupa melabelkannya dengan unit yang betul - anda boleh kehilangan mata untuk ini dalam kerja sekolah.
- Dalam contoh kami, kami dapat menyelesaikannya seperti ini:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30.33 RPM = S2
- Dengan kata lain, jika gear pemacu berputar pada 130 RPM, gear yang dipacu akan berputar pada 30.33 RPM. Ini masuk akal - kerana gear yang dipacu jauh lebih besar, ia akan berputar lebih perlahan.
Video - Dengan menggunakan perkhidmatan ini, beberapa maklumat dapat dikongsi dengan YouTube
Petua
- Daya yang diperlukan untuk menggerakkan beban diarahkan naik atau turun dari motor dengan nisbah gear. Motor mesti berukuran untuk memberikan daya yang diperlukan oleh beban setelah nisbah gear dipertimbangkan. Sistem yang diarahkan (di mana beban RPM lebih besar daripada motor RPM) akan memerlukan motor yang memberikan daya optimum pada kelajuan putaran yang lebih rendah.
- Untuk melihat prinsip-prinsip nisbah gear beraksi, naik basikal anda! Perhatikan bahawa paling mudah untuk mendaki bukit apabila anda mempunyai peralatan kecil di depan dan yang besar di belakang. Walaupun lebih mudah untuk memutar roda gigi yang lebih kecil dengan leverage dari pedal anda, diperlukan banyak putaran untuk membuat roda belakang anda berputar dibandingkan dengan tetapan gear yang anda gunakan untuk bahagian rata, menjadikan anda lebih perlahan.
- Sistem yang diarahkan ke bawah (di mana beban RPM kurang dari motor RPM) akan memerlukan motor yang memberikan daya optimum pada kelajuan putaran yang lebih tinggi.
-
