Передаточное число трансмиссии: Что такое передаточное число? — Автоцентр.ua

Количество просмотров: 6424

Тюнинг трансмиссии автомобиля — что такое тюнинговый ряд и главная передача

Трансмиссия спортивного автомобиля нужна для полной реализации мощности двигателя. Даже со слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел. Поговорим, что дает изменение главной пары и применение коммерческих рядов трансмиссии.

Изменение передаточного числа главной пары

Более «короткая» пара улучшает динамику машины. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает стандартный авто (стоковая — 3,7) в автомобиль с пушечной динамикой. Расплата за это — приходится часто перебирать рычагом переключения передач, зато на светофоре и при любом маневре автомобиль — первый. «Длинная» пара (3,7-3,9) — повышает максимальную скорость, но страдает разгон.

Любопытно, что чем больше передаточное соотношение, тем пара считается «короче», а чем оно меньше — тем «длиннее». Так говорят потому, что с короткой парой короче разгон на каждой передаче (но меньше предельная скорость).

Применение тюнингового рядов

Тюнинговые ряды обеспечивают равномерный разгон автомобиля на всех передачах. Первая передача, по сравнению со «стандартом», слегка «понижена». В этом варианте динамика ухудшается, зато передача становится более «длинной», а в сочетании с главной парой 4,3 — предел мечтаний. Вторая приближена к первой, что избавляет от ощутимого «провала». Третья и пятая — как на «стандарте». Четвертая приближена к третьей, шестая — к пятой.

шагов для расчета передаточного числа — Блог CLR

Использование шестерен во множестве машин и устройств в настоящее время требует их использования с максимальной эффективностью, чтобы максимально использовать их преимущества.

Одна из ключевых концепций их адекватного использования — это передаточное число (r _t ). Правильный выбор передаточного числа важен для того, чтобы:

• Шестерня могла выдерживать больший крутящий момент , сводя к минимуму ошибки
• Движение могло быть создано таким образом, что крутящий момент мотор-шестерни преодолевает инерцию шестерни.

Ниже мы познакомимся с формулами, необходимыми для расчета передаточного числа , а также с тем, что следует учитывать при этом расчете.

Передаточное отношение имеет важное значение для движения и для того, чтобы шестерня могла выдерживать крутящий момент, не приводя к ошибкам.

Что такое передача движения?

Передаточное число в коробке передач — это соотношение между скоростями вращения двух зацепляющихся шестерен.

Поскольку каждая шестерня имеет разный диаметр, каждая из осей вращается с разной скоростью, когда они обе включены. Изменение передаточного числа эквивалентно изменению прилагаемого крутящего момента .

Передаточное число рассчитывается путем деления выходной скорости на входную скорость (i = Ws / We) или путем деления количества зубьев ведущей шестерни на количество зубьев ведомой шестерни (i = Ze / Zs).

i = Ws / We

i = Ze / Zs

Преимущества редукторных передач

Редукторные передачи обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами передач.Во-первых, они предлагают высокую производительность при передаче сил и движений , с длительным сроком службы и высокой надежностью.

Но то, что отличает их от других, — это потрясающая точность передаточного числа, что означает, что они могут использоваться в точном оборудовании .

Передаточное число в зубчатых передачах очень точное, что делает эти трансмиссии идеальными для прецизионного машинного оборудования

В отличие от других механизмов, таких как цепи или шкивы, их размер небольшой , что означает, что они могут быть установлены в обоих маленькие и большие машины и помещения, а также в труднодоступных местах.

Кроме того, их простое обслуживание делает редукторные трансмиссии одной из самых распространенных систем в основных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение.

Параметры для проектирования зубчатой ​​передачи

При проектировании зубчатой ​​передачи необходимо учитывать следующие параметры:

Закон зацепления

Закон зацепления определяет ситуацию, при которой точка контакта между два зубца всегда будут пересекать точку O , если это позволяет их профиль.

Эта точка O должна быть расположена на линии, которая соединяет центр вращения одной из шестерен и центр вращения другой .

Кроме того, радиусы тангажа и расстояния между точкой O и соответствующими центрами должны совпадать.

Передаточное число

Передаточное число ( r _t ) — это передаточное число между скоростями вращения двух сопряженных шестерен .

Более конкретно, это частное входной и выходной скоростей ( r _t = ω _s / ω _e ).

Система может вызвать уменьшение , если передаточное число меньше 1, или умножение , если оно больше 1.

Возможно, вас заинтересует: Приводы с регулируемой скоростью: все, что вам нужно знать о редукторах скорости

Коэффициент контакта

Коэффициент контакта ( ε ) измеряет среднее число зубьев , находящихся в постоянном контакте .

Лучшее соотношение контактов должно быть больше 1,2, чтобы гарантировать способность передавать высокие нагрузки , придавать жесткость трансмиссии и обеспечивать бесшумную и равномерную работу.

Как рассчитать передаточное число

Вычислить передаточное число можно несколькими способами. Например:

Расчет передаточного числа конических зубчатых колес

При обращении к коническим зубчатым колесам необходимо учитывать, что оно будет эквивалентно количеству зубьев ведущей шестерни, деленному на количество зубьев ведомой шестерни. ( RT = Z1 / Z2 ).

Возможно, вас заинтересует: Расчет шестерен: повышение эффективности ваших трансмиссий.

Расчет передаточного числа зубчатой ​​передачи

В случае зубчатой ​​передачи с двумя зубчатыми колесами нам необходимо выполнить следующие шаги:

1. Подсчитать количество зубьев . Для начала нам нужно будет посчитать количество зубьев ведущей шестерни и количество зубьев ведомой шестерни.
2. Разделите количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни .В результате будет получено количество раз, которое ведомая меньшая шестерня должна будет повернуться, чтобы большая шестерня совершила один полный оборот.

Передаточное число будет равно количеству зубьев ведущей шестерни, разделенному на количество зубьев ведомой шестерни.

В случае зубчатой ​​передачи с более чем двумя шестернями нам нужно будет выполнить следующие шаги:

1. Определить, какая шестерня является ведущей, а какая ведомой, и разделить количество зубьев шестерни. первый и последний .Промежуточная передача никак не повлияет на передаточное число зубчатой ​​передачи.
2. Выполните те же шаги , что и для определения передаточного числа двухступенчатой ​​зубчатой ​​передачи.

Существует множество способов расчета передаточного числа, в зависимости от того, являются ли зубчатые колеса коническими или зубчатыми передачами с двумя или более зубчатыми колесами и т. Д.

Расчет передаточного числа зубчатых колес и цепи

Этот тип Трансмиссия образована двумя шестернями и цепью шарнирно-сочлененных звеньев .В нем шестерни вращаются в одном направлении.

Используется для передачи движения между удаленными параллельными валами .

Передаточное число является результатом деления количества зубьев ведущей шестерни и количества зубьев ведомой шестерни .

Вам нужна помощь в расчете передаточного числа ваших редукторных трансмиссий? Не стесняйтесь обращаться к нам, и мы поможем запустить ваш проект и рассчитаем ваши параметры.

Калькулятор передаточного числа оборотов в минуту | RANDYS в мире

Введите R&P Ratio, высоту шины, скорость (миль / ч) и коэффициент передачи, затем нажмите «Решить», чтобы рассчитать число оборотов в минуту

Введите передаточное число зубчатого колеса и шестерни, высоту шины, скорость автомобиля и передаточное число, затем нажмите «Решить», чтобы рассчитать скорость двигателя (об / мин). Наш калькулятор высоты шин и калькулятор передаточного числа можно использовать для первых атрибутов, но предполагается, что пользователь знает передаточное число.

Как выбрать правильное передаточное число для вашего Muscle Car или Drag Racer

«Дайте мне достаточно длинный рычаг и точку опоры, на которой его можно разместить, и я переверну мир.»- Архимед (287–212 гг. До н. Э.)

На улице все является компромиссом. Мощность теперь становится проще, чем когда-либо, и с этим идет эволюция в подходе к передаточным числам. глубокая передача и раскрутите двигатель. Но с сегодняшними более высокими уровнями мощности для этого требуется меньше рычагов, чем раньше, и есть золотая жила тонкостей, в которых стоит копаться. Мы исследуем преимущества и недостатки включения передачи в тягач и те же варианты соотношения для улицы.Благодаря большому количеству вариантов преобразования трансмиссии с повышающей передачей, никогда не было так просто построить автомобиль с быстрым перетаскиванием или гусеничным ходом, который также может быть интересным для езды по улице. Все зависит от того, как далеко и как быстро вы хотите пройти.

Давайте начнем с простой стороны передаточных чисел. Архимед признал бы, что шестерни — это форма рычага. Введите число оборотов в минуту в ведущую шестерню, которая вращает коронную шестерню большего диаметра, и результирующее движение снижает выходную скорость, но увеличивает крутящий момент. Это необходимо, потому что автомобили тяжелые и требуют помощи рычага для быстрого ускорения.

Если у нас есть ведущая шестерня с 10 зубьями и коронная шестерня с 41 зубом и посчитать (41 10 = 4,10), это означает, что за каждый оборот коронной шестерни шестерня будет вращаться 4,1 раза. Это также умножает входной крутящий момент на 4,1, что является причиной подпрыгивания автомобиля при нажатии на дроссель.Передача с более низким числовым передаточным числом, например 3,08: 1, не увеличивает крутящий момент в такой степени, но при равных входных оборотах обеспечивает более высокую скорость оси или шин при прочих равных. Это означает, что передаточные числа задней передачи — это компромисс.

Но это только передаточное число задней оси. У нас также есть умножение крутящего момента двигателя на передаточное отношение. Первые дни автоматики GM производили Powerglide с передаточным числом первой передачи жалких 1,76: 1. Вскоре появились трехступенчатые, такие как Th500 с передаточным числом 2.48: 1. Чтобы определить общее передаточное число Первой передачи автомобиля, мы просто умножаем передаточное число Первой передачи на передаточное число задней оси (например, 2,48 x 4,10 = 10,17: 1). Чтобы упростить задачу, мы проигнорируем коэффициент умножения типичного гидротрансформатора, поэтому это означает, что если мы умножим крутящий момент двигателя 400 фунт-фут на общее передаточное число первой передачи 10,17, мы приложим 4068 фунт-фут крутящего момента к две задние оси или более 2000 фунт-фут крутящего момента на ось. Вот почему машина так сильно трогается с места и почему такие детали, как оси и карданные валы, иногда перекручиваются или ломаются.

Давайте углубимся немного глубже в наш пример драг-кар с этим пакетом соотношений. Предположим, что мы используем заднюю шину высотой 26 дюймов и малый блок мощностью 550 л.с. в Chevelle весом 3600 фунтов, и она работает с низкими 11 шинами на скорости 120 миль в час.Возможно, автомобиль может улучшить сцепление с дорогой с 28-дюймовыми шинами, но мы не уверены, насколько эта более высокая шина повлияет на передаточное число. Мы будем называть это общее передаточное число (ODR). Формула выглядит так:

ODR = (Диаметр оригинальной шины. Диаметр новой шины) x Передаточное число
ODR = (26 28) x 4,10
ODR = 0,928 x 4,10 = 3,80: 1

Таким образом, более высокая шина будет эффективно уменьшить передаточное число с 4,10: 1 до 3,80: 1, или изменение на 7 процентов.

Программа моделирования драгстрипа Quarter Pro — отличный способ оценить изменения.Ближайшее передаточное число с 12 болтами к 3,80: 1 составляет 3,73: 1, и некоторые могут подумать, что это будет огромная потеря и т.д., но моделирование показывает нечто иное. Передача 3,73: 1 (при неизменном размере шин) замедлила ход и т.д. едва, на 0,08 секунды, но скорость ловушки действительно упала на 2 мили в час без изменений в 60-футовом.

На самом деле, если мы добавим более высокую шину, она обеспечит лучшее сцепление с дорогой при более высоком следе, и, возможно, 60-футовая шина могла бы быть быстрее. Одна из причин, по которой этот автомобиль не понес серьезной потери e.t. в основном потому, что двигатель развивает довольно хороший крутящий момент, особенно в среднем диапазоне. Здесь все машины разные. Если автомобиль работает с двигателем меньшего объема, таким как 5,3-литровый, который мы раскручиваем до 7000 об / мин, то, вероятно, на него сильнее повлияет снижение передаточного числа, потому что двигатели малого рабочего объема обычно вырабатывают меньший крутящий момент.

И наоборот, большому блоку 540ci, производящему 700 л.с. и 680 фунт-фут крутящего момента, не потребуется столько передач, потому что двигатель выдает больше мощности для ускорения автомобиля. Мы смоделировали эту ситуацию смены шин для 26-дюймовой шины по сравнению с 28-дюймовой, используя более высокую передачу 3,55: 1 (по сравнению с передачей 4,10: 1), и автомобиль потерял всего 0,07 секунды на 10,30 секунды на скорости 130 миль в час, но погас свет с помощью более высокая шина при 5800 об / мин вместо 6700. Конечно, если важна каждая последняя сотая, то более глубокая передача стоит замены, но для уличного компромисса более высокая передача будет работать нормально.

Теперь давайте возьмем наш теоретический 6.0L Chevelle с его вышеупомянутой передачей 4,10: 1 и выставим его на улицу с комплектом 28-дюймовых уличных шин, но мы хотим знать наши круизные обороты на шоссе. Чтобы продолжить обсуждение передаточных чисел, а не преобразователей крутящего момента, мы проигнорируем проскальзывание.Простая формула для определения наших крейсерских оборотов на скорости 70 миль в час выглядит следующим образом:

оборотов в минуту = (миль в час x передаточное число x 336) Диаметр шины
оборотов в минуту = (70 x 4,10 x 336) 28
оборотов в минуту = 3444

Эти обороты равны немного крутой для круизов по шоссе. Одним из способов улучшить это без необходимости полностью переключаться на автомат с повышающей передачей может быть повышающая передача от Gear Vendors, прикрученная к задней части нашего Th500. Что это стоит? Один из способов сделать это — просто умножить коэффициент перегрузки производителя оборудования на 0.78: 1 на передаточное число, чтобы создать наше эффективное передаточное число: 4,10 x 0,78 = 3,198, мы округлим это до 3,20. Если мы подключим к формуле 3,20: 1, то получится 2688 об / мин в качестве нашей новой круизной скорости. Снижение более 750 об / мин. Кроме того, блок Gear Vendors можно использовать для разделения шестерен Th500, что в целом улучшит и т.д. Наиболее распространенный подход — перегрузить секунду, чтобы последовательность переключения была первой (2,48: 1), второй (1,48: 1), второй перегрузкой (1,15: 1), затем третьей (1: 1).

Конечно, если бы цель заключалась в том, чтобы подчеркнуть крутизну шоссе в этом уравнении, мы могли бы смягчить заднюю передачу до 3,55: 1. Это замедлит машину на драгстрипе, возможно, на 0,10 секунды, но снизит крейсерские обороты. Это изменение обеспечило бы крейсерскую скорость 70 миль в час 2326 об / мин. Имейте в виду, что крейсерская скорость на шоссе должна оставаться на уровне или выше скорости остановки гидротрансформатора, чтобы предотвратить чрезмерное нагревание жидкости.Конечно, поставщики оборудования могут использоваться и за механической коробкой передач.

Мы не забыли героев автокросса и трек-дня. Здесь ситуация немного более изменчива, потому что у драгрейсеров есть установленная дистанция в восемь или четверть мили, в то время как фанаты трекового дня и автокроссеры сталкиваются с гораздо более разнообразными схемами расположения.

Для тех, кто работает на трассе, в первую очередь следует учитывать длину самой длинной прямой. Для тех из нас, кто живет в Южной Калифорнии, у нас есть три трека в течение нескольких часов.Уиллоу-Спрингс — самый длинный, его длина составляет 2,5 мили, а длина переднего отрезка составляет около 2000 футов, то есть более 3/8 мили. Это намного дольше, чем на других курсах, и является важным фактором для передаточного числа главной передачи, основанного на пределе оборотов. Самый быстрый способ выяснить, планируете ли вы проехать по заданной трассе, — это найти автомобиль с аналогичными характеристиками и спросить у них, какова их максимальная скорость в конце прямой (или пиковые обороты в конце), а также их передаточное число. и размер шин. Таким образом, вы можете сами произвести вычисления в качестве проверки.

Что не менее важно, чем главная передача, так это разделение шестерен между первой и высшей передачами. Здесь мы сосредоточим наше внимание на механических коробках передач. Преимущество руководств в том, что даже с четырехступенчатой ​​коробкой передач у вас есть более близкие передаточные числа, чем у трехступенчатой ​​автоматической коробки передач.Исключением является новая линейка 6-, 8-, а теперь и 10-ступенчатой ​​автоматики. Но эти трансмиссии пока не вошли в массовое производство, поэтому мы сосредоточимся на руководствах.

Для дорожных гонок / автокросса мы хотели бы иметь механическую коробку передач с несколькими редукторами, чтобы мы могли постоянно поддерживать двигатель в его диапазоне мощности. В то время как четыре скорости справляются со своей задачей, пятиступенчатая с малым разбросом еще лучше. Мы перечислили передаточные числа для нескольких трансмиссий в таблице «Поздняя механическая трансмиссия».Если мы разделим более высокую передачу (например, третью) на более низкую передачу (вторую), мы сможем увидеть изменение оборотов, выраженное в процентах.

Например, на пятиступенчатом двигателе TKO-600 вторая передача составляет 1,89: 1, а третья — 1,28: 1. Математика дает 1,28 1,89 = 0,677, падение на 32,3% об / мин. Это тянет с 6500 об / мин в секунду до 4400 в третьем. У Super T-10 с близким передаточным числом 2,43, при переключении со второй на третью, частота вращения снижается намного меньше, на 24 процента, а у шестиступенчатой ​​коробки передач T-56 — на 27 процентов.Но теперь рассмотрим пятиступенчатую коробку передач Richmond. Разделение между третьим (1,57: 1) и четвертым (1,23: 1) составляет всего 22 процента, что значительно ближе. При 6500 об / мин частота вращения падает до более высокой 5070 об / мин. Конечно, один недостаток пятиступенчатой ​​коробки передач — дополнительные 35 фунтов.

С появлением новых 8-, а теперь и 10-ступенчатых автоматических коробок передач GM они выводят подход близкого передаточного числа на новый уровень. Например, 10-ступенчатая коробка передач обеспечивает разделение передач от 17 до 18 процентов по сравнению с Th500 в 33 процента между второй и третьей передачами. Это может показаться не очень большой разницей, поэтому просто для удовольствия мы сравнили наш Chevelle с двигателем LS мощностью 550 л.с. и его пакет Th500 с заменой на совершенно новый GM 10L80, который имеет первое передаточное число 4,70: 1.

Общее передаточное число первой передачи с Th500 и 4.Задняя передача 10: 1 будет 2,48 x 4,10 = 10,168: 1. Но 10,168 4,70 (для определения эквивалентного передаточного числа задней передачи) равно 2,16: 1, что нереально. Итак, мы включили заднюю передачу 2,73: 1. Мы также добавили 90 фунтов, чтобы имитировать дополнительный вес 10-ступенчатой ​​коробки передач. Неудивительно, что 10-ступенчатая коробка передач была быстрее на 11,06 при 123,3 миль в час по сравнению с пакетом передач Th500 / 4,10 на 11,25 при 121,8 миль в час. 10-ступенчатая коробка передач была быстрее почти на две десятых секунды и на 1,5 мили в час быстрее. Это связано с тем, что 10-ступенчатая коробка передач поддерживает частоту вращения двигателя в оптимальном режиме с минимальным падением частоты вращения между передачами.

Время 60 футов было одинаковым для обеих передач, и никаких других изменений не производилось.При моделировании с 10 скоростями шина пробуксовывала (что замедляло 60-футовую скорость), потому что первая передача была намного больше. С тягой 10L80 был бы еще быстрее. Другой переменной будет мощность, потребляемая более тяжелой вращающейся массой 10-ступенчатой ​​коробки передач. Это немного замедлит нашу симуляцию, но это действительно показывает преимущество более близкого распределения передач. Помните, когда 10-скоростной велосипед считался экзотикой?

Все это попытка приблизиться к тому, что делает бесступенчатая трансмиссия, передаточные числа которой постоянно меняются, во время разгона.Мы еще не достигли этого, но 10 скоростей ближе, чем 4. Мы прошли долгий путь со времен скромного Powerglide.

Каковы различные способы выражения передаточного числа?

В системах управления движением шестерни используются для изменения крутящего момента и скорости, передаваемых двигателем на ведомый компонент.В зависимости от расположения шестерен они могут либо увеличивать передаваемый крутящий момент и уменьшать выходную скорость (наиболее распространенное устройство в приложениях управления движением), либо уменьшать передаваемый крутящий момент и увеличивать выходную скорость. Шестерни также могут помочь улучшить отношение инерции нагрузки к двигателю за счет уменьшения количества инерции нагрузки, отражаемой двигателем. Это позволяет двигателю лучше управлять нагрузкой и улучшает характеристики производительности системы, такие как время установления.

Соотношение между входной скоростью редуктора и выходной скоростью, передаваемой ведомой нагрузке, обычно называется передаточным числом.Один из простейших способов определить передаточное число — взять отношение зубьев ведомой шестерни к зубцам ведущей шестерни

z ₁ = количество зубьев ведущей шестерни

z ₂ = количество зубьев ведомой шестерни

ω ₁ = скорость ведущего шестерни

ω ₂ = скорость ведомой шестерни

Для увеличения крутящего момента и снижения скорости ведущая шестерня (также называемая шестерней) будет меньше ведомой шестерни (обычно называемой просто «шестерней» или «колесом»).

Это легко представить, если вы изобразите ведущую шестерню (шестерню) с 20 зубьями и ведомую шестерню с 40 зубьями. За каждый оборот ведущей (20-зубчатой) шестерни ведомая (40-зубчатая) шестерня совершает только ½ оборота. Другими словами, меньшая ведущая шестерня будет поворачиваться дважды за каждый оборот большей ведомой шестерни.

Эта конфигурация дает нам передаточное число 2: 1, что означает, что скорость двигателя уменьшается в 2 раза, а крутящий момент двигателя умножается на коэффициент 2 (без учета потерь из-за неэффективности в зубчатой ​​передаче).

Для многоступенчатой ​​передачи передаточное число между выходом и входом является просто произведением всех промежуточных передаточных чисел. Например, если трехступенчатая коробка передач состоит из первой ступени с передаточным числом 10: 1, второй ступени 5: 1 и третьей ступени 3: 1, общее передаточное число будет 150: 1.

Выражения передаточного числа обычно уменьшаются, так что знаменатель (представляющий количество зубьев ведущей шестерни) выражается как «1», даже если это означает, что числитель (представляющий количество зубьев ведомой шестерни) приведет к в десятичной дроби.Например, если ведомая шестерня имеет 21 зуб (z ₂ = 21), а ведущая шестерня имеет 9 зубьев (z ₁ = 9), вместо 21: 9 или 7: 3 это передаточное число обычно будет выражается как 2,3: 1.

В соответствии со стандартом ISO 701: 1998 передаточное число обозначается буквой «u», а общее передаточное число — общее отношение входной скорости к выходной скорости — обозначается буквой «i». В этих обозначениях знаменатель отношения установлен на 1, и выражен только числитель.Таким образом, соотношение 11: 1 будет выражено как i = 11, а соотношение 2,3: 1 будет выражено как i = 2,3.

Расчет передаточного числа: особые случаи для планетарных и червячных передач

Расчет передаточного числа для одноступенчатой ​​планетарной коробки передач зависит от того, какие шестерни являются ведомой, неподвижной и выходной.В приложениях управления движением планетарные шестерни обычно имеют ведомую солнечную шестерню, неподвижную кольцевую шестерню и водило, которое приводит в движение выходной вал. Для этой конфигурации общее передаточное число (i _p ) равно единице плюс отношение зубьев коронной шестерни (z _r ) к зубцам солнечной шестерни (z _s ), или i _p = 1 + z _r / z _s .

Для червячных шестерен передаточное число равно количеству зубьев шестерни, разделенному на количество пусков червяка.

Можно ли изменить передаточное число трансмиссии?

Когда дело доходит до улучшения характеристик вашего автомобиля, большинство модификаций обычно довольно заметны. И это относится не только к новым шинам или колесам. Даже если вы не видите замененного двигателя, недавно установленного турбонагнетателя или производительного выхлопа, вы можете сказать, что он там есть. Но некоторые модификации более тонкие, особенно те, которые связаны с деталями, о которых большинство владельцев редко задумывается. Один из этих модов связан с вашей трансмиссией, а именно с ее шестернями и передаточными числами.

Если вы не управляете вариатором, как сообщает Carfax , ваша трансмиссия имеет шестерни. Hagerty объясняет, что независимо от того, есть ли у вас автоматическая или механическая коробка передач, эти передачи изменяют способ передачи мощности и крутящего момента вашим двигателем на колеса.Это благодаря передаточным числам вашей трансмиссии, сообщает Advance Auto Parts .

СВЯЗАННЫЙ: Как часто нужно менять сцепление?

Бензиновые и дизельные двигатели необходимо увеличить до мощности и крутящего момента. Он направляется вниз по карданному валу к входному валу трансмиссии, на котором установлено несколько шестерен. Они зацепляются с шестернями на выходном валу, который передает мощность на дифференциал и на колеса.

При переключении передач вы физически перемещаете ведомые шестерни в разные положения, изменяя, какие из них входят в зацепление с ведущими шестернями. Каждая ведомая шестерня имеет определенное количество зубьев. Carbibles объясняет, что когда вы сравниваете зубья выходной шестерни с зубьями входной шестерни, это формирует передаточное число. Например, если шестерня 1 ^-й вашего автомобиля имеет 30 зубцов, а входная шестерня — 10, передаточное число 1 ^-й равно 3: 1. И чем больше у шестерни, тем медленнее она вращается по сравнению с шестерней, с которой она зацеплена.

СВЯЗАННЫЙ: Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Ваш дифференциал также имеет «передаточное число», сообщает Road & Track , но обычно его называют «передаточным числом главной передачи» или «передаточным числом оси». Это потому, что дифференциал находится на оси и является последней частью трансмиссия перед собственно колесами.

СВЯЗАННЫЙ: Групповой иск: говорится, что у Ford Mustang плохие трансмиссии

Передаточные числа важны, потому что они помогают вашему двигателю выполнять больше работы, объясняет Хагерти .Каждое передаточное число выбирается таким образом, чтобы сбалансировать подачу мощности с топливной экономичностью, объясняет AutoGuide , при этом определенные шестерни смещены в сторону одной или другой.

Передаточные числа увеличивают крутящий момент, передаваемый на колеса. Вот почему рекламируется электрический GMC Hummer с крутящим моментом более 11 000 фунт-фут. Это не крутящий момент двигателя, а крутящий момент колеса: умножьте передаточное число и передаточное число осей на крутящий момент двигателя, и вы получите крутящий момент колеса.

Нижние передачи имеют численно высокие передаточные числа, что означает, что они увеличивают крутящий момент колеса.Это в первую очередь то, что позволяет вашей машине двигаться. На холостом ходу у ДВС очень маленький крутящий момент, поэтому электромобили превосходят их в буксировке с места. Но благодаря высоким передаточным числам колеса получают достаточный крутящий момент, чтобы позволить им прервать сцепление с дорогой и заставить вас ехать.

Вот почему коробка передач 1 ^st 2021 Ford Bronco с механической коробкой передач называется понижающей. Из-за такого высокого передаточного числа обороты двигателя не сильно увеличивают вашу скорость.Это означает, что вы «ползете». Но благодаря увеличению крутящего момента Bronco намного легче преодолевает препятствия.

Высшие передачи переключают противоположное направление. У них численно низкие передаточные числа, иногда менее 1: 1. Это означает, что колеса видят меньше крутящего момента, поэтому ускорение на шоссе обычно вызывает переключение на пониженную передачу. Но это также означает, что двигателю не нужно вращаться так быстро, чтобы поддерживать такую ​​скорость движения по шоссе. Вот почему переключение на высокую передачу более эффективно.

СВЯЗАННЫЙ: Почему Porsche Taycan быстрее Tesla

6 скоростей были верхним пределом для большинства трансмиссий. Однако сейчас 10-ступенчатая автоматика становится все более распространенной. И даже у Porsche 911 есть 7-ступенчатая механика. Больше передач означает больше передаточных чисел, что позволяет производителям лучше сбалансировать производительность и эффективность.

В качестве альтернативы некоторые производители отказываются от шестерен для экономии средств.Например, в то время как Indian Scout имеет 6-ступенчатую коробку передач, более дешевый Scout Sixty имеет 5-ступенчатую коробку передач. Но вместо того, чтобы сбросить 6 ^{-ю передачу} , Indian убрал 5 ^-ю . Это означает, что гонщик получает преимущество от низкого передаточного числа при высокой эффективности передаточного числа, но за меньшие деньги.

Однако они не всегда понимают это правильно. Например, хотя Porsche Cayman GT4 — отличный спортивный автомобиль, его 6-ступенчатая механическая коробка передач очень длинная, сообщает Motor1 .В результате вы достигаете сверхлегальных скоростей на передаче 3 ^{-й передачи} . А какой смысл в руководстве, если его нельзя менять? К счастью, некоторые тюнеры, такие как Sharkwerks, могут изменять передаточные числа трансмиссии, чтобы улучшить ускорение и частоту переключения.

Также необходимо учитывать передаточное число осей. Как и в случае с трансмиссией, изменение передаточного числа изменяет характеристики автомобиля. Более высокое соотношение означает лучшее ускорение, но худшую эффективность. А поскольку двигатель теперь на каждой передаче становится выше, максимальная скорость падает.Напротив, более низкое передаточное число главной передачи повышает эффективность и максимальную скорость за счет ускорения.

Передаточное число особенно важно для автомобилей с большими внедорожными шинами, сообщает портал Expedition Portal . Как объясняет FourWheeler , более крупные шины и колеса существенно «ускоряют» ваш автомобиль, а увеличенный вес и размер означают, что вашему двигателю приходится усерднее работать, чтобы они продолжали вращаться. В результате, чтобы поддерживать надлежащую производительность, вам, вероятно, придется установить дифференциал с более высоким передаточным числом.

Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Передаточные числа и составные передаточные числа

Расчет простых передаточных чисел (две передачи)

Причина, по которой у него нет этой функции, заключается в том, что передаточное число также отношение числа зубьев (двух шестерен), и это значение, которое пользователь должен войти.

Слева две зацепляющие шестерни с 7 зубцами и 21 зубом. будет иметь соотношение 7:21 (то же самое, что 1: 3). То есть 7-зубчатая шестерня повернется 3 раза за один оборот 21-зубной шестерни. Логика проста, каждая шестерня должна вращаться. на такое же количество зубьев, чтобы они зацепились, поэтому 7-зубчатая шестерня, имея треть зубов, нужно повернуть в три раза больше

Определение необходимых передач
Предположим, у вас есть двигатель, который вращает 1200 об / мин (оборотов в минуту), и вам нужно что-то повернуть на 500 об / мин.
Вам нужно соотношение 500: 1200 или 5:12. Однако простые шестерни всего с 5 зубцами, как правило, немного шероховатая, поэтому лучше всего изготовить (или получить) шестерни с 10 и 24 зубьями.

Определение передаточных чисел составной шестерни (многоступенчатая)

Например, для шестерни слева синие шестерни 7 и 21 зуб, а у зеленых шестерен 9 и 30 зубьев.Таким образом, первое передаточное число составляет 7:21, а второе — 9:30. Умножение двух вместе дает (7×9) 🙁 21×30) = 63: 630, что составляет 1:10. Таким образом, большая зеленая шестеренка будет делать 1 оборот на каждые 10 оборотов маленькой синей шестеренки. механизм.

Определение зубчатых колес, необходимых для создания многоступенчатой ​​зубчатой ​​передачи
Любое передаточное число, которое может быть достигнуто за счет многоступенчатого переключения передач, может также производиться одноступенчатой ​​передачей, но для больших передаточных чисел, большая передача может стать громоздкой.

Есть много способов достичь заданного сокращения в несколько этапов, но как решить, какие зубья использовать для шестерен?

Предположим, нам нужно передаточное число 1:11, и нам нужна самая маленькая передача. иметь не менее 10 зубов.Мы могли бы сделать это с 10-зубчатой ​​и 110-зубчатой ​​шестернями. Давайте напишем соотношение как

10: 110

А теперь давайте представим, что мы ставим между ними еще одну шестеренку. Давайте представим, что между 10 и 110 зубами находится шестерня с 35 зубьями. шестерни. Передаточное число между шестернями с 10 и 110 зубьями по-прежнему будет будет таким же, хотя 10 и 110 зубчатые шестерни теперь будут вращаться одинаково направление, тогда как раньше они поворачивали в противоположных направлениях.

С промежуточной шестерней с 35 зубьями, теперь мы можем думать о том, что теперь у нас есть 10:35 уменьшение зуба с последующим уменьшением зуба 35: 110.

Мы можем уменьшить 35: 110 до 7:22, но если нам не нужны шестерни меньшего размера чем 10 зубов, нам нужно удвоить это число до 14:44. Итак, теперь мы можем сделать наша передача 1:11 со следующими этапами:

10:35 и 14:44

Общее количество зубьев между двумя этапами составляет 103 зуба, против 120 для оригинальная версия. но что более важно, этот набор передач меньше.

Общие знаменатели очень важны, и может потребоваться выберите другое промежуточное количество зубьев, чтобы сделать сокращение возможным.. Если, однако, нам нужно передаточное число 11: 127, единственный способ получить это точное соотношение было бы с 11 зубьями и 127 зубьями шестерни (или их кратные), потому что оба являются простыми числами, не могут быть учтены.

При дальнейшем рассмотрении приведенного выше примера с зубчатой ​​передачей 1:11 мы могли бы получить было бы даже лучше, если бы мы вместо этого начали с 1:11 как 12: 132. Тогда мы могли бы записать это как 12:44 и 44: 132 и 44: 132. это соотношение 1: 3, которое мы также можем сделать 10:30. В результате мы получим 12:44 и 10:30, что в сумме составляет всего 96. зубы всего.Мы также могли бы поменять местами две большие шестерни, если бы захотели. Например, 10:44 и 12:30, умноженные вместе, также дают соотношение 1:11.

Пример конструкции 2: Шестеренки для часовой и минутной стрелок циферблата

Предположим, мы хотим уменьшить часы до 1:12. 12 разложить на 4 и 3, так что мы можем сократить 1: 4 и 1: 3. но давайте посмотрим, сможем ли мы сделать эти два отношения ближе друг к другу.

Давайте умножим обе стороны на 8, так что соотношение 1:12 станет 8:96.
Чтобы получить передаточное число для обеих передач, мы хотим, чтобы каждая передача Соотношение должно быть примерно квадратным корнем из 12, что составляет примерно 3,464. Теперь 8 * 3,464 это 27,7. Итак, давайте попробуем 28 зубьев для промежуточной шестерни.

Итак, мы можем написать 8:28:96 или 8:28 и 28:96 Мы можем разделить правую часть на 4, и мы получим 8:28 и 7:24

Не всегда получается так хорошо. Иногда одна сторона или у другого нет общих делителей, поэтому вам, возможно, придется попробовать разные значения для промежуточного.

Для часов часовая и минутная стрелки должны быть концентрическими, поэтому обе эти зубчатые пары должны иметь одинаковое расстояние между валами. Если мы используем одинаковый шаг зубьев для обеих шестерен, валы не буду выстраиваться.

Используя мою программу генератора шестерен, Я могу просто ввести расстояние между валами, и программа соответствующим образом пересчитает размер зуба. Я использовал 8 см для обоих подходов.

Я вырезал шестерни из фанеры толщиной 10 мм на ленточной пиле.

Если я положу их сверху друг друга, два набора шестерен выглядят почти одинаково, но они имеют немного разные соотношения, а зубы на одном наборе немного больше.

Вал через большую шестерню справа соединяется с меньшей. За ней 7-зубчатая шестерня, а короткая «часовая» стрелка прикручена прямо к большой передаче.

Теперь, если бы у меня был двигатель таймера, который вращал бы 1 оборот в час, я бы мог сделайте действительно большие часы с этими шестеренками.

Я часто слышу предложение «построить часы». Может быть, на днях Я построю один, а может и нет. Во всяком случае, не нужно это предлагать, потому что эта мысль наверняка пришла мне в голову 🙂

Как рассчитать передаточное число