Как посчитать передаточное число редуктора?

Передаточным числом называют одну из первостепенных характеристик редукторов автомобилей. На двух казалось бы идентичных моделях оно может быть разным, а значит эти механизмы не являются взаимозаменяемыми. Поэтому при замене неисправных редукторов, необходимо в первую очередь определять показатель их передаточного числа.

Понятие передаточного отношения

Число передаточного отношения можно определить в любом агрегате - зубчатом, цепном, волновом, червячном, ременном и пр. Под определением этой характеристики подразумевают соотношение частот вращений между валами - входного и первичного. Термин широко применяют во многих областях - метрология, теория машин и механизмов, машиностроение.

Если значение превышает 1, то механические передачи относят к категории понижающих. В случае, если показатель не достигает 1 - они входят в группу повышающих. Устройства понижающего типа применяются гораздо чаще. Это связано с тем, что двигатели обладают более высокой скоростью вращений, чем у приборов, которые они запускают.

Как рассчитывают передаточное число

У шестернии колеса механизма предусмотрено различное число зубьев, которые должны иметь пропорциональные размеры и одинаковые модули. Благодаря расчету передаточного числа можно определить число движений ведущей детали, которые обеспечивают полный поворот по кругу ведомому элементу.

В зубчатых коробках передач соединения более жесткие и частота вращений в таких агрегатах остается неизменной. Этот фактор неблагоприятно отражается на рабочем узле во время его загрязнении или перегрузки - зубья шестерни во время движения по фрикционному колесу начинают застревать и ломаться.

Вычисление по формулам

Для расчета передаточных чисел редукторов необходимо брать число зубов шестерни или ее радиус. Вычисление производится без учета сопротивления:

u12 = ± Z2/Z1 и u21 = ± Z1/Z2,

где u12 - итоговый показатель передаточного числа детали,

а Z2 и Z1 - число зубов ведущих и ведомых элементов.

Для планетарных редукторов и зубчатых передач количество зубьев плюсуется, так как направления оборотов неизменное. Когда промеж ведущих шестеренок и зубчатых венцов установлены паразитки (промежуточные элементы), крутящий момент может меняться - следовательно в формулах ставят знак "-".

Для того чтобы просчитать передаточное число в многоступенчатом редукторе, необходимо применять следующую формулу:

u16 = u12×u23×u45×u56 = z2/z1×z3/z2×z5/z4×z6/z5 = z3/z1×z6/z4.

Коэффициент полезного действия зубчатых передач

Величина сопротивления обычно уменьшается в следующих случаях:

• возникновение трения в узле подшипников;

• изгибы рабочей детали за счет силового воздействия;

• при трении поверхностей друг о друга.

Определить значение "КПД" в редукторе можно за счет соотношения мощностей входного и выходного валов. Выражают его в процентах. При этом учитывается каждое зацепление, соединение и подшипник - чем их больше, тем показатель полезной работы механизма меньше.

Каким бывает передаточное отношение

Передаточное отношение в редукторах разделяют на переменное и постоянное. В промышленной сфере более широко применяют переменное, так как оно бывает как ступенчатым, так и бесступенчатым. При плавном изменении передаточного числа механизмы называют вариаторами - они отличаются более высокой стоимостью, точной сборкой, квалифицированным обслуживанием и эффективностью.