วิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์กระปุกเกียร์ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับวิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์ มันอาจฟังดูเป็นหัวข้อที่ซับซ้อน แต่เมื่อคุณได้รับมันจริง ๆ แล้วมันค่อนข้างตรงไปตรงมา ในบล็อกนี้ฉันจะทำลายกระบวนการและให้ตัวอย่างโลกจริงเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น

อัตราส่วนเกียร์คืออะไร?

สิ่งแรกก่อนที่จะพูดคุยกันว่าอัตราส่วนเกียร์คืออะไร พูดง่ายๆคืออัตราส่วนเกียร์เป็นอัตราส่วนของจำนวนฟันบนเกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยจำนวนฟันบนเกียร์ขับ มันแสดงให้เห็นว่าความเร็วและแรงบิดถูกถ่ายโอนระหว่างสองเกียร์ในกระปุกเกียร์ อัตราส่วนเกียร์สามารถบอกคุณได้มากมายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกล่องเกียร์ ตัวอย่างเช่นอัตราส่วนเกียร์ที่สูงหมายถึงแรงบิดมากขึ้น แต่ความเร็วต่ำกว่าในขณะที่อัตราส่วนเกียร์ต่ำให้ความเร็วสูงขึ้น แต่แรงบิดน้อยลง

สูตรพื้นฐาน

สูตรพื้นฐานสำหรับการคำนวณอัตราส่วนเกียร์นั้นง่ายมาก หากคุณมีอุปกรณ์ขับขี่ (เกียร์ที่ให้กำลังอินพุต) ด้วยฟัน (N_D) และอุปกรณ์ขับเคลื่อน (เกียร์ที่ได้รับพลังงาน) ด้วยฟัน (N_ {DR}) อัตราส่วนเกียร์ (GR) จะได้รับโดย::

[gr = \ frac {n_ {dr}} {n_d}]

สมมติว่าคุณมีอุปกรณ์ขับรถที่มีฟัน 20 ซี่และอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วย 60 ฟัน การใช้สูตรอัตราส่วนเกียร์จะเป็น (\ frac {60} {20} = 3) ซึ่งหมายความว่าสำหรับทุกการหมุนของเกียร์ขับเกียร์ที่ขับเคลื่อนจะหมุนหนึ่ง - ในสามของเทิร์น ในแง่ของความเร็วเกียร์ขับจะหมุนเร็วเท่ากับเกียร์ขับสามเท่า และในแง่ของแรงบิดเกียร์ที่ขับเคลื่อนจะมีแรงบิดของเกียร์ขับสามเท่า

เกียร์หลายตัวในกล่องเกียร์

กระปุกเกียร์ส่วนใหญ่มีเกียร์มากกว่าสองเกียร์ เมื่อคุณมีเกียร์หลายตัวในกล่องเกียร์คุณจะคำนวณอัตราส่วนเกียร์โดยรวมโดยการคูณอัตราส่วนเกียร์แต่ละตัวของเกียร์แต่ละคู่

สมมติว่าเรามีระบบเกียร์สามอย่างง่ายๆ Gear A คือเกียร์ขับเกียร์ B เป็นเกียร์กลางและเกียร์ C เป็นเกียร์ขับเคลื่อน ถ้าจำนวนฟันบนเกียร์ A คือ (n_a), บนเกียร์ B คือ (n_b) และบนเกียร์ C คือ (n_c) อัตราส่วนเกียร์ระหว่างเกียร์ a และเกียร์ b คือ (gr_ {ab} = \ frac {n_b} {n_a}) และอัตราส่วนเกียร์ระหว่างเกียร์ b

อัตราส่วนเกียร์โดยรวม (gr_ {total}) ของระบบคือ (gr_ {total} = gr_ {ab} \ times gr_ {bc} = \ frac {n_b} {n_a} \ times \ frac {n_c} {n_b} = {n_c}

อย่างที่คุณเห็นจำนวนฟันบนเกียร์กลางจะยกเลิก นี่เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์เมื่อคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของระบบเกียร์ที่ซับซ้อน

แอปพลิเคชั่นจริง - โลก

ลองมาดูการคำนวณอัตราส่วนเกียร์จริง - โลก ในการส่งสัญญาณยานยนต์อัตราส่วนเกียร์ได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของยานพาหนะ ตัวอย่างเช่นในสถานการณ์ที่ต่ำเช่นเมื่อคุณเริ่มจากการหยุดหรือปีนเขาสูงชันคุณต้องมีอัตราส่วนเกียร์สูงเพื่อให้ได้แรงบิดมากขึ้น ในทางกลับกันเมื่อคุณล่องเรือบนทางหลวงจะใช้อัตราส่วนเกียร์ต่ำเพื่อให้ได้ความเร็วที่สูงขึ้น

เราจัดหากระปุกเกียร์ที่หลากหลายเช่นเรโนลต์ 7420562642- อัตราส่วนเกียร์ในกระปุกเกียร์นี้ถูกคำนวณอย่างแม่นยำเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของยานพาหนะเรโนลต์ ผลิตภัณฑ์อื่นที่เราเสนอคือRenault 20365902 7420365902 Bar Gear Shifterซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเกียร์ - กลไกการเปลี่ยนในรถยนต์เรโนลต์ และRenault 7421133934 วาล์วควบคุมนอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจในการทำงานที่ราบรื่นของกล่องเกียร์โดยการควบคุมการไหลของของเหลวไฮดรอลิก

วัดฟันเกียร์

เมื่อคุณคำนวณอัตราส่วนเกียร์คุณต้องรู้จำนวนฟันในแต่ละเกียร์ การวัดจำนวนฟันสามารถทำได้สองสามวิธี สำหรับเกียร์ขนาดเล็กคุณสามารถนับฟันทีละตัวได้ สำหรับเกียร์ขนาดใหญ่หรือเกียร์ในสถานที่ที่ยาก - ถึง - คุณอาจใช้เครื่องมือวัดฟันเกียร์ เครื่องมือเหล่านี้สามารถกำหนดจำนวนฟันบนเกียร์ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

ตรวจสอบการคำนวณของคุณ

เมื่อคุณคำนวณอัตราส่วนเกียร์คุณควรสองเท่า - ตรวจสอบงานของคุณ คุณสามารถทำได้โดยการวัดความเร็วอินพุตและเอาต์พุตของกระปุกเกียร์ หากคุณรู้ว่าความเร็วอินพุต (s_ {in}) และความเร็วเอาต์พุต (s_ {out}) อัตราส่วนเกียร์ (gr) สามารถคำนวณเป็น (gr = \ frac {s_ {in}} {s_ {out}}) หากอัตราส่วนเกียร์ที่คำนวณได้นี้ตรงกับที่คุณได้รับจากวิธีการนับ - คุณรู้ว่าคุณทำถูกต้องแล้ว

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราส่วนเกียร์

มีปัจจัยบางอย่างที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพที่แท้จริงของอัตราส่วนเกียร์ หนึ่งในปัจจัยหลักคือแรงเสียดทาน แรงเสียดทานในกระปุกเกียร์อาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานซึ่งหมายความว่าแรงบิดและความเร็วที่เกิดขึ้นจริงอาจแตกต่างจากสิ่งที่คุณคาดหวังเล็กน้อยจากอัตราส่วนเกียร์ที่คำนวณได้ อีกปัจจัยหนึ่งคือวัสดุและคุณภาพของเกียร์ เกียร์คุณภาพสูงที่มีพื้นผิวเรียบจะมีแรงเสียดทานน้อยลงและจะดำเนินการใกล้กับค่าทางทฤษฎีมากขึ้น

ความสำคัญของอัตราส่วนเกียร์ที่ถูกต้อง

การได้รับอัตราส่วนเกียร์ที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของเครื่องใด ๆ ที่ใช้กล่องเกียร์ ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์เครื่องมือเครื่องจักรหรือกังหันลมอัตราส่วนเกียร์จะกำหนดว่าเครื่องจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อัตราส่วนเกียร์ที่ไม่ถูกต้องสามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ไม่ดีเพิ่มการสึกหรอและฉีกขาดบนเกียร์และแม้แต่ความล้มเหลวทางกล

บทสรุป

การคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์เป็นทักษะที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณอยู่ในธุรกิจการจัดหาหรือทำงานกับกระปุกเกียร์ โดยการทำความเข้าใจสูตรพื้นฐานและวิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์สำหรับระบบเกียร์หลายระบบคุณสามารถมั่นใจได้ว่ากล่องเกียร์ที่คุณใช้หรือจัดหานั้นทำงานได้ดีที่สุด

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับกระปุกเกียร์คุณภาพสูงหรือส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องอย่าลังเลที่จะเข้าถึงการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยคุณค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมสำหรับความต้องการของคุณ

การอ้างอิง

• "การออกแบบวิศวกรรมเครื่องกล" โดย Joseph E. Shigley และ Charles R. Mischke
• "Theory of Machines" โดย SS Rattan