Në inxhinierinë mekanike, raporti i ingranazheve është një matje e drejtpërdrejtë e shpejtësisë së rrotullimit të dy ose më shumë ingranazheve të angazhuara në mënyrë konkurruese. Si rregull i përgjithshëm kur merret me dy ingranazhe, nëse ingranazhi i makinës (ingranazhi që merr forcën rrotulluese direkt nga motori, motori, etj.) Është më i madh se ingranazhi i drejtuar, ingranazhi i drejtuar do të rrotullohet më shpejt dhe anasjelltas. Ne mund ta shkruajmë këtë koncept bazë në një formulë Raporti i ingranazheve = T2/T1, T1 është numri i dhëmbëve në ingranazhin e parë dhe T2 është numri i dhëmbëve në ingranazhin e dytë.
Hapi
Metoda 1 nga 2: Llogaritja e raportit të ingranazheve në qarkun e ingranazheve
Dy ingranazhe
Hapi 1. Filloni me një grup me dy marshe
Për të përcaktuar raportin e ingranazheve, duhet të keni të paktën dy ingranazhe të kyçura. Këto dy ingranazhe të ndërlidhura quhen "grupe ingranazhesh". Në përgjithësi, ingranazhi i parë është një "ingranazh lëvizës" i montuar në boshtin e motorit dhe ingranazhi i dytë është një "ingranazh i drejtuar" i montuar në boshtin e ngarkesës. Një numër ingranazhesh gjithashtu mund të jenë të pranishëm në mes për të transferuar fuqinë nga ingranazhi në ingranazhin e drejtuar. Këto ingranazhe quhen "ingranazhe pa ngarkesë".
Tani le të shohim një grup ingranazhesh që ka vetëm dy ingranazhe në të. Për të llogaritur raportin e ingranazheve, këto dy ingranazhe duhet të ndërveprojnë me njëri -tjetrin. Me fjalë të tjera, dhëmbët duhet të rrjetohen dhe njëri duhet të rrotullohet tjetri. Për shembull, supozoni se keni një ingranazh të vogël drejtimi (ingranazhi 1) që rrotullon një ingranazh më të madh (ingranazhi 2)
Hapi 2. Numëroni numrin e dhëmbëve në ingranazhin e makinës
Një mënyrë për të llogaritur raportin e ingranazheve midis dy ingranazheve të ndërlidhura është krahasimi i numrit të dhëmbëve (gunga të vogla të ngjashme me dhëmbët në skajin e timonit). Filloni duke numëruar sa dhëmbë janë në ingranazhin e makinës. Ju mund ta bëni këtë duke llogaritur me dorë ose ndonjëherë duke shikuar informacionin e shtypur në ingranazhin e makinës.
Për shembull, supozoni se pajisja më e vogël e makinës në sistem ka 20 dhëmbë.
Hapi 3. Numëroni numrin e dhëmbëve në ingranazhin e drejtuar
Tjetra, numëroni sa dhëmbë ka në ingranazhin e drejtuar siç keni bërë më parë për ingranazhin e makinës.
Për shembull, supozoni se ingranazhi i drejtuar ka 30 dhëmbë.
Hapi 4. Ndani numrin e dhëmbëve me njëri -tjetrin
Tani që e dini se sa dhëmbë ka në çdo ingranazh, mund të llogaritni raportet e ingranazheve mjaft lehtë. Ndani dhëmbët në ingranazhin e drejtuar nga dhëmbët në ingranazhin e makinës. Ju mund ta shkruani përgjigjen në formë dhjetore, të pjesshme ose të raportit (si x: y) në varësi të detyrës tuaj.
- Në shembullin e mësipërm, ndarja e 30 dhëmbëve në ingranazhin e drejtuar me 20 dhëmbë në ingranazhin e makinës jep 30/20 = 1, 5Me Ne gjithashtu mund ta shkruajmë atë në 3/2 ose 1, 5: 1.
- Kuptimi i këtij raporti të ingranazheve është se ingranazhi më i vogël i makinës duhet të rrotullohet një herë e gjysmë që ingranazhi më i madh i drejtuar të bëjë një revolucion të plotë. Për shkak se ingranazhi i drejtuar është më i madh, ingranazhi i drejtuar do të rrotullohet më ngadalë.
Më shumë se dy ingranazhe
Hapi 1. Filloni me një grup ingranazhesh që ka më shumë se dy ingranazhe
Siç nënkupton edhe emri, një "grup ingranazhesh" mund të përbëhet nga një seri e gjatë ingranazhesh, jo vetëm një ingranazh dhe një ingranazh i drejtuar. Në këtë rast, ingranazhi i parë mbetet ingranazhi i lëvizjes, ingranazhi i fundit mbetet ingranazhi i drejtuar dhe ingranazhi i mesëm bëhet "ingranazhi pa ngarkesë". Këto ingranazhe të shkarkuara shpesh përdoren për të ndryshuar drejtimin e rrotullimit ose për të lidhur dy ingranazhe kur rregullimi i drejtpërdrejtë i ingranazheve do t'i bënte ato të rënda ose të padisponueshme.
Për shembull, supozoni se qarku me dy ingranazhe i përshkruar më sipër tani drejtohet nga një ingranazh që ka shtatë dhëmbë të vegjël. Në këtë rast, ingranazhi që kishte 30 dhëmbë të fiksuar u bë ingranazhi i drejtuar dhe ingranazhi që kishte 20 dhëmbë (i cili më parë ishte makina) tani është ingranazhi i shkarkuar
Hapi 2. Ndani numrin e dhëmbëve të ingranazhit dhe ingranazhit të drejtuar
Gjëja e rëndësishme që duhet të mbani mend kur merreni me setet e ingranazheve që kanë më shumë se dy ingranazhe është se vetëm ingranazhi i vozitjes dhe ingranazhi (zakonisht ingranazhi i parë dhe i fundit) janë të rëndësishëm. Me fjalë të tjera, ingranazhet pa ngarkesë nuk ndikojnë fare në raportin e ingranazheve të të gjithë kompletit. Pasi të keni identifikuar ingranazhin dhe ingranazhin e drejtuar, mund të llogaritni raportet e ingranazheve njësoj si më parë.
Në shembullin e mësipërm, ne do të llogarisim raportin e ingranazheve duke ndarë tridhjetë dhëmbët e ingranazhit të drejtuar me shtatë dhëmbët e ingranazhit të ri të makinës. 30/7 = përafërsisht 4, 3 (ose 4, 3: 1). Kjo do të thotë që ingranazhi i makinës duhet të rrotullohet rreth 4.3 herë që ingranazhi shumë më i madh të kthehet një herë.
Hapi 3. Nëse është e nevojshme, llogaritni raportin e ingranazheve për ingranazhin qendror
Ju mund të llogaritni raportet e ingranazheve që përfshijnë gjithashtu ingranazhe të shkarkuara, dhe ju mund të dëshironi ta bëni këtë në situata të caktuara. Në këtë rast, filloni me ingranazhin e makinës dhe shkoni deri në ingranazhin e ngarkesës. Trajtoni ingranazhet e mëparshme si një ingranazh drejtues deri në ingranazhin tjetër. Ndani numrin e dhëmbëve në secilën ingranazh "të drejtuar" me numrin e dhëmbëve në ingranazhin "drive" për secilin grup ingranazhesh të kyçur për të llogaritur raportin e ingranazheve qendrore.
- Në shembullin e mësipërm, raporti i ingranazheve qendrore është 20/7 = 2, 9 dhe 30/20 = 1, 5Me Duhet të theksohet se këto raporte nuk janë të njëjta me raportin e ingranazheve për të gjithë grupin, i cili është 4.3.
- Megjithatë, gjithashtu duhet të theksohet se (20/7) × (30/20) = 4, 3. Në përgjithësi, raportet e ingranazheve qendrore të grupit të ingranazheve duhet të shumëzohen për të barabartë raportin e të gjitha ingranazheve.
Metoda 2 nga 2: Bërja e Llogaritjeve të Raportit/Shpejtësisë
Hapi 1. Llogaritni shpejtësinë e rrotullimit të ingranazhit
Duke përdorur konceptin e raporteve të ingranazheve, është e lehtë të përcaktohet se sa shpejt rrotullohet ingranazhi i drejtuar bazuar në shpejtësinë "hyrëse" të ingranazhit. Për të filluar, llogaritni shpejtësinë e rrotullimit të ingranazhit të makinës. Në shumë llogaritjet e ingranazheve, kjo rezulton në rrotullime në minutë (rpm), megjithëse njësi të tjera të shpejtësisë gjithashtu mund të përdoren.
Për shembull, supozoni në shembullin e qarkut të ingranazheve më sipër me një ingranazh me shtatë dhëmbë dhe një ingranazh me 30 dhëmbë, ingranazhi i makinës rrotullohet me një shpejtësi prej 130 rpm. Me këtë informacion, ne do të llogarisim shpejtësinë e ingranazhit të drejtuar në hapat e mëposhtëm
Hapi 2. Lidheni këtë informacion në formulën S1 × T1 = S2 × T2
Në këtë formulë, S1 i referohet shpejtësisë së rrotullimit të ingranazhit, T1 i referohet dhëmbëve të ingranazhit, dhe S2 dhe T2 i referohet shpejtësisë dhe dhëmbëve të ingranazhit të drejtuar. Plotësoni këto ndryshore derisa të keni vetëm një ndryshore të mbetur.
- Shpesh në pyetje të tilla do të gjeni madhësinë e S2, megjithëse është e mundur të gjeni ndryshore të tjera. Në shembullin e mësipërm, duke futur informacionin që kemi, do të marrim:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
Hapi 3. Përfundoni
Llogaritja e ndryshoreve të mbetura është vetëm një problem themelor matematikor. Thjeshtoni ekuacionet e mbetura dhe izoloni ndryshoren në njërën anë të shenjës së ekuacionit dhe do të merrni përgjigjen. Mos harroni ta shkruani në njësitë e duhura. Për shkak të kësaj, ju mund të humbni vlerën nga detyrat e shtëpisë.
- Në shembullin e mësipërm, ne mund ta zgjidhim këtë duke:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 rpm = S2
- Me fjalë të tjera, nëse ingranazhi i makinës rrotullohet me një shpejtësi prej 130 rpm, ingranazhi i drejtuar do të rrotullohet me një shpejtësi prej 30.33 rpm. Meqenëse ingranazhi i drejtuar është shumë më i madh, ingranazhi i drejtuar do të rrotullohet shumë më ngadalë.
Këshilla
- Për të parë se si zbatohet parimi i raportit të ingranazheve, provoni të ngisni biçikletën tuaj. Vini re se mënyra më e lehtë për t'u ngjitur është kur keni një ingranazh të vogël përpara dhe një ingranazh të madh në pjesën e pasme. Easiershtë më e lehtë të ktheni ingranazhin më të vogël me forcën e pedaleve, por duhen shumë kthesa që rrota e pasme të kthehet në krahasim me konfigurimin e ingranazheve që do të përdorni për sipërfaqe të sheshta. Kjo ju bën të lëvizni më ngadalë.
- Një sistem i zbritur (kur RPM e ngarkesës është më i vogël se RPM) do të kërkojë një motor që jep fuqi optimale me shpejtësi më të madhe rrotulluese.
- Fuqia e kërkuar për të drejtuar ngarkesën ngrihet ose ulet nga motori përmes raporteve të ingranazheve. Ky motor duhet të ndryshojë madhësinë për të siguruar fuqinë e kërkuar nga ngarkesa pasi të llogaritet raporti i ingranazheve. Një sistem i ngritur (kur RPM e ngarkesës është më i madh se RPM e motorit) do të kërkojë një motor që jep fuqi optimale me shpejtësi më të ulëta rrotulluese.
