Contenu
- Il est plus facile de calculer le rapport de transmission que vous ne le pensez
- Comment appliquer l'équation du rapport d'engrenage aux systèmes complexes
- Utilisation du rapport de transmission pour calculer la vitesse
Les engrenages sont pratiquement partout. Ils sont dans les voitures, à la fois dans la transmission et dans les essuie-glaces. Ils sont à bicyclette, dans des ustensiles de cuisine comme le batteur à oeufs et même dans les montres - ou du moins ils l'étaient. Un engrenage est fondamentalement un ensemble de roues dentées couplées ensemble pour augmenter ou diminuer la vitesse de rotation d'un arbre d'entraînement de moteur.
La quantité qu'un système d'engrenage peut modifier la vitesse de rotation est fonction des tailles relatives des roues d'engrenage et de son rapport de démultiplication. La formule du rapport de transmission s'avère être assez simple. Vous comptez essentiellement le nombre de dents sur la roue motrice et le divisez par le nombre de dents sur la roue motrice, qui est celle fixée au moteur. C’est un calcul simple, même lorsque le système d’engrenage est composé de plusieurs roues intermédiaires appelées roues libres.
Il est plus facile de calculer le rapport de transmission que vous ne le pensez
Lorsque vous couplez deux roues dentées, leurs tailles relatives déterminent la vitesse de rotation de chacune. Si la roue motrice est plus petite que la roue motrice, elle tournera plus souvent que la plus grande. Si la roue motrice est plus grande, la roue motrice tournera plus vite.
Vous pouvez calculer la quantité d'accélération et de ralentissement produite par un simple système d'engrenage en comparant les rayons des roues, mais il existe un moyen plus simple. Étant donné que les dents des deux roues dentées se chevauchent, elles doivent avoir la même taille sur les deux roues. Vous pouvez donc simplement comparer le nombre de dents des deux roues. C’est ainsi que vous calculez le rapport de transmission. Vous comptez le nombre de dents de la roue motrice et de la roue motrice et vous exprimez ces chiffres sous forme de rapport ou de fraction.
Par exemple, si la roue motrice a 20 dents et la roue menée en a 40, calculez le rapport de transmission comme étant 40/20, ce qui simplifie à 2/1, ou 2: 1. (Le nombre de dents sur la roue motrice va toujours au-dessus de la fraction ou en premier dans le rapport). Cela vous indique que, pour chaque rotation de la roue motrice, la roue motrice effectue deux tours. De même, un ratio de 1/2 indique que la roue motrice tourne deux fois à chaque rotation de la roue motrice. En d'autres termes, la roue motrice tourne plus vite que l'arbre du moteur.
Comment appliquer l'équation du rapport d'engrenage aux systèmes complexes
De nombreux systèmes à engrenages incorporent une ou plusieurs roues folles, qui sont souvent là pour garantir que la roue motrice et la roue entraînée tournent dans le même sens ou pour modifier le plan de rotation. Vous pouvez appliquer la formule de rapport de transmission à chaque paire de roues du système de transmission successivement pour obtenir un rapport de transmission final pour le système, mais vous n'avez pas besoin de le faire. Si vous le faites, vous constaterez que le produit de tous les rapports de démultiplication est le même que le rapport entre la roue motrice et la roue motrice.
En d'autres termes, la roue motrice et la roue motrice sont les deux seules choses qui comptent. Quel que soit le nombre de roues libres présentes dans le système, le rapport final est le rapport entre la roue motrice et la roue motrice. Cela est vrai pour tous les types d'engrenages, y compris les engrenages à denture droite, les engrenages coniques et les engrenages à vis sans fin.
Utilisation du rapport de transmission pour calculer la vitesse
Si vous connaissez la vitesse de rotation de la roue motrice, généralement mesurée en tours par minute (tr / min), le rapport de transmission vous indique la vitesse de la roue motrice. Par exemple, considérons un système avec un rapport d'engrenage de 3: 1, ce qui signifie que la roue motrice tourne trois fois plus vite que la roue motrice. Si la vitesse de la roue motrice est de 300 tours / minute, la vitesse de la roue motrice est de 100 tours / minute.
En général, vous pouvez calculer la vitesse de rotation à l’aide de l’équation suivante:
S1 • T1 = S2 • T2, où
S1 est la vitesse de la roue du conducteur et T1 est le nombre de dents sur cette roue.
S2 et T2 sont la vitesse et le nombre de dents de la roue motrice.
Si vous concevez un système d’engrenage, vous trouverez un tableau des rapports d’engrenage à portée de main. Vous pouvez trouver le régime du moteur dans les spécifications et utiliser le tableau pour concevoir un système d'engrenage qui produira la vitesse de rotation souhaitée dans la roue motrice.