Jak vypočítat převodový poměr

Spoluautoři: Grace Imson, MA. Grace Imson je učitelka matematiky s více než 40 lety zkušeností. V současné době vyučuje matematiku na City College of San Francisco a dříve pracovala na katedře matematiky na Saint Louis University. Učila matematiku na základní, střední, střední a vysoké škole. Je držitelkou magisterského titulu v oboru vzdělávání se zaměřením na vedení a supervizi na Saint Louis University.

Počet zobrazení tohoto článku: 312 997.

Ve strojírenství je převodový poměr mírou poměru rychlosti otáčení dvou nebo více ozubených kol v záběru. Typicky, když máme co do činění se dvěma ozubenými koly a hnací ozubené kolo (přijímající sílu otáčení přímo z motoru) je větší než hnané ozubené kolo, druhé se otáčí rychleji (a naopak). Vzorec pro výpočet: převodový poměr = T2/ T1, kde T1 je počet zubů prvního ozubeného kola, T2 je počet zubů druhého ozubeného kola. [1] X Zdroj informací

Převodový poměr

Dva převody

• Nyní se podíváme na ozubené soukolí se dvěma převody. Pro určení převodového poměru musí být tato ozubená kola v záběru (to znamená, že jejich zuby zabírají a jedno ozubené kolo otáčí druhé). Například za předpokladu, že malé hnací kolo (převodové kolo 1) a velké hnané kolo (převodové kolo 2).

• Pro náš příklad řekněme, že menší (hnací) ozubené kolo má 20 zubů.

• V našem příkladu řekněme, že velké (hnané) ozubené kolo má 30 zubů.

• V našem příkladu: 30/20 = 1,5. Odpověď můžete napsat také jako 3/2 nebo 1,5:1.
• Tento převodový poměr znamená, že menší hnací ozubené kolo musí udělat jednu a půl otáčky, aby větší hnané kolo udělalo jednu otáčku. To dává smysl, protože hnané kolo je větší, a proto se otáčí pomaleji. [2] X Zdroj informací

Více než dva převody

• Zvažte výše uvedený příklad, ale nyní se z hnacího kola stane 7 zubů a z 20 zubů se stane vložené kolo (hnané 30 zubové kolo zůstává stejné).

• V našem příkladu: 30/7 = 4,3. To znamená, že hnací kolo musí udělat 4,3 otáčky, aby hnané (velké) kolo udělalo jednu otáčku.

• V našem příkladu jsou převodové poměry pro vložené kolo: 20/7 = 2,9 a 30/20 = 1,5. Všimněte si, že převod pro vložené kolo se liší od převodu pro celé soukolí (4,3).
• Všimněte si také, že (20/7) × (30/20) = 4,3. To znamená, že pro výpočet převodového poměru celého ozubeného soukolí je nutné vynásobit hodnoty převodového poměru pro mezilehlá ozubená kola.

Výpočet rychlosti

• Zvažte příklad výše popsaného ozubeného soukolí (se třemi ozubenými koly). Zde je rychlost otáčení hnacího kola 130 ot./min. Vypočítejme rychlost otáčení hnaného kola.

• V našem příkladu potřebujeme najít S2, ale pomocí tohoto vzorce můžete najít jakoukoli proměnnou.
• 130 ot./min × 7 = S2 × 30

• V našem příkladu:
• 130 ot./min × 7 = S2 × 30
• 910 = S2 × 30
• 910/30 = S2
• 30,33 rpm = S2
• Jinými slovy, pokud se hnací kolo otáčí rychlostí 130 otáček za minutu, bude se hnané kolo otáčet rychlostí 30,33 otáček za minutu. To dává smysl, protože hnané kolo je mnohem větší, a proto se otáčí mnohem pomaleji.

• Abyste pochopili princip převodového poměru v akci, jezděte na kole! Všimněte si, že je nejjednodušší jet do kopce, když máte malý převod vpředu a velký převod vzadu. I když je snazší šlapat s menším převodem, bude potřeba hodně otáček, než se zadní kolo roztočí, což znamená, že rychlost motocyklu bude nižší.
• Výkon potřebný k pohybu nákladu lze zvýšit nebo snížit (v poměru k výkonu motoru) pomocí ozubeného soukolí. Při návrhu motoru je třeba zohlednit převodový poměr, aby výkon motoru odpovídal charakteru budoucího zatížení. Posilovací systém (ve kterém jsou otáčky zátěžového hřídele vyšší než otáčky motoru) vyžaduje motor, který produkuje optimální výkon při nižších otáčkách hnacího hřídele.
• Na druhé straně redukční systém (ve kterém jsou otáčky zátěžového hřídele nižší než otáčky motoru) vyžaduje motor, který produkuje optimální výkon při vysokých otáčkách hnacího hřídele.