Dalam kejuruteraan mekanikal, nisbah gear adalah pengukuran langsung kelajuan putaran dua atau lebih roda gigi yang terlibat secara kompetitif. Sebagai peraturan umum ketika berhubungan dengan dua roda gigi, jika roda gigi penggerak (roda gigi yang menerima daya putaran langsung dari mesin, motor, dll.) Lebih besar daripada roda gigi yang digerakkan, roda gigi yang digerakkan akan berputar lebih cepat dan sebaliknya. Kita boleh menulis konsep asas ini dalam formula Nisbah gear = T2 / T1, T1 adalah bilangan gigi pada gear pertama dan T2 adalah jumlah gigi pada gear kedua.
Langkah
Kaedah 1 dari 2: Mengira Nisbah Gear di Litar Gear
Dua Gear
Langkah 1. Mulakan dengan set dua gear
Untuk menentukan nisbah gear, anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya dua gear saling. Kedua-dua gear saling ini dipanggil "set gear". Secara amnya, gear pertama adalah "gear drive" yang dipasang pada poros motor dan gear kedua adalah "gear didorong" yang dipasang pada poros beban. Sejumlah gear mungkin juga ada di antara untuk memindahkan kuasa dari gear penggerak ke gear yang digerakkan. Gear ini dipanggil "gear tanpa beban".
Sekarang mari kita lihat satu set gear yang hanya mempunyai dua gear di dalamnya. Untuk mengira nisbah gear, kedua gear ini mesti saling berinteraksi. Dengan kata lain, gigi mesti bertaut dan satu mesti memutar yang lain. Sebagai contoh, anggap anda mempunyai gear pemacu kecil (gear 1) yang memutar gear didorong yang lebih besar (gear 2)
Langkah 2. Hitung bilangan gigi pada gear pemacu
Salah satu cara untuk mengira nisbah roda gigi antara dua roda gigi saling menghubungkan adalah dengan membandingkan jumlah gigi (lebam seperti gigi kecil di pinggir roda) yang mereka miliki. Mulakan dengan mengira berapa gigi yang terdapat pada gear pemacu. Anda boleh melakukan ini dengan mengira secara manual atau kadang-kadang dengan melihat maklumat yang dicetak pada gear pemacu.
Sebagai contoh, anggap gear pemacu yang lebih kecil dalam sistem 20 gigi.
Langkah 3. Hitung bilangan gigi pada gear yang digerakkan
Seterusnya, hitung berapa banyak gigi yang ada pada gear penggerak seperti yang anda lakukan sebelumnya untuk gear pemacu.
Contohnya, anggap gear yang dipacu mempunyai 30 gigi.
Langkah 4. Bahagikan bilangan gigi antara satu sama lain
Setelah anda mengetahui berapa banyak gigi pada setiap gear, anda dapat mengira nisbah gear dengan mudah. Bahagikan gigi pada gear yang digerakkan dengan gigi pada gear pemacu. Anda boleh menulis jawapannya dalam bentuk perpuluhan, pecahan, atau nisbah (seperti x: y) bergantung pada tugasan anda.
- Dalam contoh di atas, membahagikan 30 gigi pada gear yang digerakkan dengan 20 gigi pada gear pemacu memberikan 30/20 = 1, 5. Kita juga boleh menulisnya 3/2 atau 1, 5: 1.
- Makna nisbah gear ini adalah bahawa gear penggerak yang lebih kecil mesti berputar satu setengah kali agar gear yang digerakkan lebih besar dapat membuat satu revolusi lengkap. Kerana gear yang digerakkan lebih besar, gear yang digerakkan akan berputar dengan lebih perlahan.
Lebih Dari Dua Gear
Langkah 1. Mulakan dengan set gear yang mempunyai lebih daripada dua gear
Seperti namanya, "set gear" dapat terdiri dari rangkaian roda gigi yang panjang, bukan hanya satu roda gigi dan satu roda gigi yang digerakkan. Dalam kes ini, gear pertama tetap menjadi gear penggerak, gear terakhir tetap gear penggerak, dan gear tengah menjadi "gear tanpa beban". Gear yang tidak dimuat ini sering digunakan untuk mengubah arah putaran atau untuk menghubungkan dua roda gigi apabila penyesuaian gear langsung akan menjadikannya berat atau tidak tersedia.
Sebagai contoh, anggap litar dua roda gigi yang dijelaskan di atas sekarang didorong oleh gear yang mempunyai tujuh gigi kecil. Dalam hal ini, roda gigi yang memiliki 30 gigi tetap menjadi roda gigi yang digerakkan dan roda gigi yang memiliki 20 gigi (yang sebelumnya merupakan pemacu) sekarang merupakan gigi yang tidak dimuat
Langkah 2. Bahagikan bilangan gigi gear pemacu dan gear yang digerakkan
Perkara penting yang perlu diingat ketika berurusan dengan set gear yang mempunyai lebih daripada dua gear adalah hanya gear pemacu dan gear yang digerakkan (biasanya gear pertama dan terakhir) yang penting. Dengan kata lain, gear tanpa beban sama sekali tidak mempengaruhi nisbah gear dari keseluruhan set. Setelah anda mengenal pasti gear pemacu dan gear didorong, anda dapat mengira nisbah gear sama seperti sebelumnya.
Dalam contoh di atas, kita akan mengira nisbah gear dengan membahagi tiga puluh gigi gear yang didorong dengan tujuh gigi gear pemacu baru. 30/7 = lebih kurang. 4, 3 (atau 4, 3: 1). Ini bermaksud bahawa gear pemacu mesti berpusing kira-kira 4.3 kali agar gear yang digerakkan jauh lebih besar berpusing sekali.
Langkah 3. Sekiranya perlu, hitung nisbah gear untuk gear tengah
Anda boleh mengira nisbah gear yang juga melibatkan gear yang tidak dimuat, dan anda mungkin mahu melakukannya dalam situasi tertentu. Dalam kes ini, mulailah di gear pemacu dan jalankan ke gear muat. Perlakukan gear sebelumnya seperti gear pemacu hingga ke gear seterusnya. Bahagikan bilangan gigi pada setiap gear "didorong" dengan jumlah gigi pada gear "drive" untuk setiap set gear saling untuk mengira nisbah gear tengah.
- Dalam contoh di atas, nisbah gear tengah adalah 20/7 = 2, 9 dan 30/20 = 1, 5. Harus diingat bahawa nisbah ini tidak sama dengan nisbah gear untuk keseluruhan set, iaitu 4.3.
- Walau bagaimanapun, juga harus diperhatikan bahawa (20/7) × (30/20) = 4, 3. Secara umum, nisbah gear tengah dari set gear harus dikalikan untuk sama dengan nisbah semua roda gigi.
Kaedah 2 dari 2: Membuat Pengiraan Nisbah / Kelajuan
Langkah 1. Hitung kelajuan putaran gear pemacu
Dengan menggunakan konsep nisbah gear, mudah untuk menentukan seberapa pantas gear yang dipacu berputar berdasarkan kelajuan "input" gear pemacu. Sebagai permulaan, hitung kelajuan putaran gear pemacu. Dalam banyak pengiraan gear, ini menghasilkan putaran per minit (rpm), walaupun unit kelajuan lain juga dapat digunakan.
Sebagai contoh, misalkan dalam contoh litar gear di atas dengan gear pemacu yang mempunyai tujuh gigi dan gear yang digerakkan mempunyai 30 gigi, gear pemacu berputar pada kelajuan 130 rpm. Dengan maklumat ini, kami akan mengira kelajuan gear yang digerakkan dengan langkah-langkah berikut
Langkah 2. Masukkan maklumat ini ke dalam formula S1 × T1 = S2 × T2
Dalam formula ini, S1 merujuk kepada kelajuan putaran gear penggerak, T1 merujuk pada gigi roda pandu, dan S2 dan T2 merujuk kepada kelajuan dan gigi gear yang digerakkan. Isi pemboleh ubah ini sehingga anda tinggal tinggal satu pemboleh ubah sahaja.
- Selalunya dalam soalan seperti ini, anda akan menemui magnitud S2, walaupun ada kemungkinan untuk mencari pemboleh ubah lain. Dalam contoh di atas, memasukkan maklumat yang kita ada, kita akan mendapat:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
Langkah 3. Selesaikan
Mengira pemboleh ubah yang tinggal hanyalah masalah asas matematik. Permudahkan persamaan yang tinggal dan asingkan pemboleh ubah di satu sisi tanda persamaan dan anda akan mendapat jawapannya. Jangan lupa menuliskannya dalam unit yang betul. Anda boleh kehilangan nilai dari kerja rumah kerana ini.
- Dalam contoh di atas, kita dapat menyelesaikannya dengan:
- 130 rpm × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 rpm = S2
- Dengan kata lain, jika gear penggerak berputar pada kelajuan 130 rpm, gear yang dipacu akan berputar pada kelajuan 30.33 rpm. Oleh kerana gear yang digerakkan jauh lebih besar, gear yang digerakkan akan berputar dengan lebih perlahan.
Petua
- Untuk melihat bagaimana prinsip nisbah gear berlaku, cubalah menunggang basikal anda. Perhatikan bahawa cara termudah untuk memanjat adalah apabila anda mempunyai gear kecil di depan dan gear besar di belakang. Lebih mudah untuk memutar roda gigi yang lebih kecil dengan kekuatan pedal, tetapi memerlukan putaran roda belakang yang banyak berbanding dengan gear yang anda gunakan untuk permukaan rata. Ini menjadikan anda bergerak lebih perlahan.
- Sistem yang diturunkan (ketika beban RPM kurang dari motor RPM) akan memerlukan motor yang memberikan daya optimum pada kecepatan putaran yang lebih tinggi.
- Daya yang diperlukan untuk menggerakkan beban dinaikkan atau diturunkan dari motor melalui nisbah gear. Motor ini mesti diubah saiznya untuk memberikan daya yang diperlukan oleh beban setelah nisbah gear dikira. Sistem dinaikkan (ketika beban RPM lebih besar daripada motor RPM) akan memerlukan motor yang memberikan daya optimum pada kecepatan putaran yang lebih rendah.
