удобный калькулятор расчета скорости, кпп и главной пары
Каждый автомобиль «заточен» под определенные колеса (ширина протектора, диаметр). При замене заводских колес важно учитывать их параметры, при отклонении от типовых размеров более чем на 5 процентов, возникнет ряд проблем во время эксплуатации автомобиля. Например, некорректное отображение данных на спидометре, увеличение расхода бензина. При существенном отступлении от рекомендаций производителя вы подвергаете себя опасности при вождении. Чтобы избежать этих проблем и снизить риски, был создан шинный калькулятор.
|
|
2»)
2»)Тюнинг трансмиссии.
Как подобрать передаточные числа для КПП?Большинство технологий, применяемых в тюнинге трансмиссии, проверены в автоспорте. Трансмиссия любого, особенно спортивного автомобиля — важнейший механизм реализации динамических характеристик двигателя. Даже с относительно слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел.
В автоспорте применяются синхронизированные (как на ‘дорожных’ автомобилях) и несинхронизированные (кулачковые) коробки передач. По принципу переключения они делятся на обычные (Н-схема) и секвентальные (с последовательным выбором передач, как на мотоциклах).
В автомобилях достаточно серьезного уровня подготовки применяются кулачковые КП. Они имеют ряд преимуществ — выдерживают более высокие нагрузки (за счет формы зуба и зацепления шестерня — кулачковая муфта), позволяют опытным пилотам тратить меньше времени на переключение передач за счет неполного выжима сцепления или вообще без выжима сцепления, в них не разрушаются синхронизаторы (которых попросту нет).
Для обычного дорожного движения кулачковые КП практически непригодны, так как являются достаточно шумными (за счет работы прямозубых зубчатых пар), ‘жесткими’ при включении передачи, имеют относительно небольшой ресурс. Кроме того, они несоизмеримо дороже, чем синхронизированные, и требуют регулярного квалифицированного обслуживания.
Синхронизированные КП отличаются от стандартных лишь передаточными числами. В отдельных случаях (ВАЗ-2108 и -2110) возможно добавление 6-й передачи. Правильный подбор передаточных чисел главной пары редуктора, первичного вала и ведомых шестерен вторичного вала — залог согласованной работы трансмиссии. Передаточные числа подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес и самое главное — от пожеланий владельца автомобиля.
Передаточное число коробки передач — это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача ‘короче’ и ‘мощнее’, то есть мотор очень быстро выкручивает положенное количество оборотов, набор скорости происходит так же стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач.
Как следствие — некоторое снижение максимальной скорости на данной передаче.
Первое средство повышения разгонной динамики автомобиля — изменение передаточного числа главной пары редуктора. При производстве переднеприводных моделей и машин ‘десятого’ семейства на АвтоВАЗе, как правило, устанавливают пары с передаточным числом 3,7-3,9. Трудно поверить, пока не убедишься сам, что установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает стандартную ‘восьмерку’ в автомобиль с пушечной динамикой. К примеру при езде на автомобиле ВАЗ-2108 с двигателем все 1,3 л и главной парой 4,5′. Ощущение такое, будто под капотом живет что-то могучее и дикое, явно не ВАЗовского происхождения. Пилоту заметно чаще приходилось перебирать рычагом переключения передач, зато на светофоре и при любом маневре автомобиль — первый. К слову, на спортивной технике используются шестеренки еще ‘экстремальнее’ — 4,7, а у кроссовиков — и вовсе 5,1.
В продолжение разговора о ‘перебирании рычагом’ упомянем о специальных тюнинговых рядах (в профессиональной среде их именуют коммерческими рядами) передач.
Хозяева ‘восьмерок’ наверняка знают, что, даже если сильно выкрутить двигатель на первой передаче, при переключении на вторую обороты резко падают, снижается и динамика. Виной тому — слишком большой разрыв между передаточными числами 1-й и 2-й передач.
Тюнинговые ряды рассчитаны так, чтобы обеспечивать уверенный равномерный разгон автомобиля 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’, хорошо знакомого владельцам переднеприводных ВАЗов. Третья и пятая — такие же, как на ‘стандарте’. Четвертая приближена к третьей, шестая — к пятой.
Вернемся к автоспорту и отметим еще несколько моментов. В гонке необходимо максимально быстрое и четкое включение выбранной передачи. Добиться этого можно различными способами. К примеру, в системах с тяговым включением передач (переднеприводные ВАЗы, ряд моделей Volkswagen) стандартные механизмы не обеспечивают четкого ‘попадания в передачу’, и их конструкция существенно модернизируется путем применения более жестких пластиков и замены соединений шпилька-шплинт на ШС.
Для спортивных автомобилей семейства ВАЗ-2108 давно стала нормой установка жесткой страховочной тяги, соединяющей корпус КП с точкой крепления рычага переключения. ‘Страховка’ обеспечивает их взаимную неподвижность и предотвращает самопроизвольное ‘выбивание’ передачи при резком изменении тяги двигателя, а также при ударных и прыжковых нагрузках на подвеску и кузов.
Операция проходит следующим образом. В стандартном исполнении корпус шаровой опоры рычага переключения передач на переднеприводных ВАЗах жестко прикреплен к кузову автомобиля, поэтому в кузове высверливается отверстие, в него помещается корпус шаровой опоры и соединяется с кузовом через резиновые подушки. Снизу корпуса шаровой опоры устанавливается тяга, второй конец которой соединяется с корпусом коробки передач. Четкое включение передач может понадобиться не только в условиях соревнований, но и в повседневном движении по городу ( особенно водителям, предпочитающим жесткий, активный стиль езды).
Калькулятор передаточного отношения
Этот калькулятор передаточного отношения определяет механическое преимущество, которое дает установка с двумя передачами в машине .
Передаточное число дает нам представление о том, насколько ускоряется или замедляется выходная передача или сколько крутящего момента теряется или увеличивается в системе. Мы оснастили этот калькулятор уравнением передаточного числа и уравнением передаточного отношения , чтобы вы могли быстро определить передаточное число ваших передач.
Продолжайте читать, чтобы узнать больше о расчете передаточного числа и о том, как он важен при создании простых (и даже сложных) машин.
Предпочитаете смотреть , а не читать? Узнайте все, что вам нужно, за 90 секунд с помощью этого видео , которое мы сделали для вас :
Посмотрите это на YouTubeЧто такое снаряжение?
Шестерня представляет собой зубчатое колесо, которое может изменять направление, крутящий момент и скорость приложенного к нему вращательного движения.
Зубчатые колеса бывают разных форм и размеров (даже если наиболее распространенными являются эвольвентные зубчатые колеса — см. Калькулятор эвольвентных функций), и эти различия описывают поступательное движение или передачу вращательного движения. Передача движения происходит, когда две или более шестерни в системе зацепляются друг с другом во время движения. Мы называем эту систему передач зубчатая передача .
В зубчатой передаче вращение одной шестерни приводит к вращению других шестерен. Шестерня, которая изначально получает вращающее усилие либо от мотора, либо просто вручную (или ногой в случае велосипеда), называется входной шестерней . Мы также можем назвать его ведущей шестерней, поскольку она инициирует движение всех остальных шестерен в зубчатой передаче. Последняя передача, на которую влияет входная шестерня, известна как выходная шестерня . В системе с двумя передачами мы можем назвать эти передачи 9-ю.0003 ведущая шестерня и ведомая шестерня соответственно.
Результирующее движение выходной шестерни может быть в том же направлении, что и входной шестерни, но может быть и в другом направлении или осях вращения в зависимости от типа шестерни в зубчатой передаче. Чтобы помочь вам визуализировать это, вот иллюстрация различных типов зубчатых колес и их соотношения между входом и выходом:
Вам также может понравиться наш калькулятор длины цепи и калькулятор шестерни спидометра.
Что такое передаточное число и как рассчитать передаточное число
Передаточное отношение — это отношение длины окружности входной шестерни к окружности выходной шестерни в зубчатой передаче. Передаточное отношение помогает нам определить количество зубьев, необходимых каждой шестерне для получения желаемой выходной скорости/угловой скорости или крутящего момента (см. калькулятор крутящего момента).
Рассчитываем передаточное отношение между двумя шестернями по , разделив длину окружности входной шестерни на длину окружности выходной шестерни .
Мы можем определить длину окружности конкретной шестерни так же, как вычисляем длину окружности. В виде уравнения это выглядит так:
передаточное число = (π × диаметр входной шестерни)/(π × диаметр выходной шестерни)
Упрощая это уравнение, мы также можем получить передаточное отношение, когда только шестерни учитываются диаметры или радиусы:
передаточное отношение = (диаметр входной шестерни)/(диаметр выходной шестерни)
передаточное отношение = (радиус входной шестерни)/(радиус выходной шестерни)
Точно так же мы можем рассчитать передаточное число, учитывая количество зубьев на входной и выходной шестернях. Это похоже на рассмотрение окружностей шестерен. Мы можем выразить окружность шестерни, умножив сумму толщины зуба и расстояния между зубьями на количество зубьев шестерни:
передаточное число = (количество входных зубьев шестерни × (толщина шестерни + расстояние между зубьями)) / ( число зубьев выходной шестерни × (толщина шестерни + расстояние между зубьями))
Но, поскольку толщина и расстояние между зубьями зубчатой передачи должны быть одинаковыми для плавного зацепления шестерен, мы можем отменить множитель толщины шестерни и расстояния между зубьями в приведенном выше уравнении, оставив нам следующее уравнение:
Передаточное число = число зубьев входной шестерни / число зубьев выходной шестерни
Передаточное число, как и любое другое передаточное число, может быть выражено как:
Дробь или частное – где, если возможно, мы упрощаем дробь, разделив числитель и знаменатель на их наибольший общий множитель.
Десятичное число – выражение передаточного числа в виде десятичного числа дает нам быстрое представление о том, насколько нужно повернуть входную шестерню, чтобы выходная шестерня совершила один полный оборот.
Упорядоченная пара чисел , разделенных двоеточием, например 2:5 или 1:14
С другой точки зрения, если мы возьмем обратную величину передаточного отношения в дробной форме и упростим ее до десятичного числа, мы получим значение механического преимущества (или недостатка), которое имеет наша зубчатая передача или система зубчатых передач.
Понимание передаточного отношения и значений механического преимущества
Передаточные числа довольно легко понять, и теперь, когда мы знаем, как рассчитать передаточное число, не лучше ли узнать, как оно влияет на сами шестерни? Чтобы лучше объяснить передаточные числа, давайте рассмотрим двухступенчатую систему, в которой входная и выходная шестерни имеют десять и сорок зубьев соответственно:
Следуя нашему уравнению передаточного числа, мы можем сказать, что эта зубчатая передача имеет передаточное число 10:40, 10/40 или просто 1/4 (или 0,25).
Это передаточное отношение означает, что выходная шестерня будет вращаться только на 1/4 полного оборота после того, как входная шестерня завершит полный оборот . Продолжая в том же духе и сохраняя постоянную входную скорость, мы видим, что скорость выходной шестерни также составляет 1/4 скорости входной передачи. Другими словами, скорость входной шестерни в четыре раза превышает скорость выходной шестерни, как видно на анимированном изображении ниже:
В то время как эта установка демонстрирует редуктор с точки зрения скорости, взамен она дает нам на выходе больший крутящий момент по сравнению с входом. Обратная величина его передаточного числа составляет 4/1, поэтому мы можем сказать, что мы получаем четырехкратное механическое преимущество, когда речь идет о крутящем моменте.
Важное замечание по промежуточным шестерням
Цилиндрическая шестерня с любым количеством зубьев между ведущей и ведомой шестернями не изменяет общего передаточного числа зубчатой передачи.
Однако эта шестерня (или шестерни) может изменять направление выходной шестерни. Мы называем это промежуточной передачей промежуточная шестерня . В качестве примера, вот редуктор 1:2,5 с дополнительной промежуточной шестерней:
Без промежуточной шестерни, вот та же зубчатая передача. Обратите внимание, что направление выходной шестерни обратное:
Реальные простые машины с шестернями
Мы видим шестерни в нашей повседневной жизни, и чтобы лучше понять передаточные числа, вот несколько реальных примеров простых машины с зубчатыми колесами:
Механическое преимущество по скорости
Ручные дрели, хотя они и кажутся менее популярными в настоящее время, являются прекрасным примером простой машины, демонстрирующей механическое преимущество с точки зрения скорости. При повороте рукоятки сверло будет вращаться с высокой скоростью.
Механическое преимущество по крутящему моменту
Ехать в гору на велосипеде легче, если вы находитесь на тихоходной передаче .
Это приводит к лучшему крутящему моменту, обеспечивая большую мощность при движении в гору. Это может означать, что нам придется больше крутить педали, но наш подъем будет намного легче. Механизм велосипедной звездочки и цепи очень похож на зубчатую рейку. Цепь действует как зубчатая рейка, напрямую передавая движение задней звездочке велосипеда (см. калькулятор велосипедной передачи).
Часто задаваемые вопросы
Что такое шестерня?
Шестерня представляет собой круглую деталь машины, которая передает крутящий момент , когда входит в зацепление со своим аналогом. Шестерни обычно являются жизненно важной частью любой машины с движущимися частями, например, наручных часов или автомобиля.
Какие существуют типы шестерен?
Существуют различные типы передач в зависимости от угла передачи мощности. Для параллельной передачи к ним относятся прямозубые, косозубые, шевронные и планетарные передачи. Конические и спирально-конические шестерни используются для перпендикулярной передачи.
Какое передаточное число?
Передаточное отношение определяется как отношение длины окружности двух шестерен , которые входят в зацепление для передачи мощности. Этот параметр определяет, будет ли увеличиваться или уменьшаться количество передаваемой мощности.
Как рассчитать передаточное число?
Для расчета передаточного числа:
Найдите количество зубьев или диаметр 1-й (ведущей) шестерни.
Найдите количество зубьев или диаметр 2-й (ведомой) шестерни.
Разделите номер ведущей шестерни на номер ведомой шестерни, чтобы найти передаточное отношение.
В качестве альтернативы можно также узнать передаточное число, разделив скорость 1-й передачи на 2-ю передачу.
Калькулятор размеров шестерни | Эвольвент Дизайн
Калькулятор шага зубчатого колеса: определение диаметра шага, наружного диаметра заготовки зубчатого колеса (OD) и диаметра основания Рассчитайте основные размеры для внешнего цилиндрического зубчатого колеса.
Введите количество зубьев шестерни, шаг (или модуль) и угол давления, чтобы рассчитать диаметр делителя, диаметр основания и внешний диаметр. При этом также определяются размеры зуба: придаток, нижняя часть, рабочая глубина и общая глубина.
единицы мм (модуль) 1/дюйм (диаметральный шаг)
Тип Внешний Внутренний
Количество зубьев*
DP/модуль*Модуль в миллиметрах, DP в 1/дюйм
Угол давления*Обычные значения: 20, 14,5, 25
Количество знаков после запятой 4876543210
Коэффициент смещения производственного профиля по умолчанию равен 0. Положительные значения приводят к более толстым зубьям, как если бы ваш режущий инструмент не прорезал на полную глубину, а отрицательные значения приводят к более тонким зубьям.
Ищете 3D-печать, фрезерование или лазерную резку цилиндрического зубчатого колеса? Используйте наш бесплатный генератор зубчатых колес для создания внутренних или внешних цилиндрических зубчатых колес и наборов реечных шестерен — все это с помощью готовых к загрузке файлов .DXF или .SVG.
Найдите, сравните и купите зубчатое колесо
Режущие инструменты, необходимые для фрезерования зубчатых колес
Эвольвентные фрезы
Калькулятор заготовок шестернейМы создали этот калькулятор цилиндрических зубчатых колес, чтобы убедиться, что у нас есть правильные размеры для изготовления заготовок зубчатых колес в нашем цехе. Правильная заготовка зубчатого колеса является важной частью процесса изготовления зубчатого колеса и помогает убедиться, что ваше зубчатое колесо находится в пределах допуска
Калькулятор внешнего диаметра шестерни Вычисление наружного диаметра или наружного диаметра вашей шестерни важно для того, чтобы убедиться, что вы правильно изготовили шестерню и что она будет правильно зацепляться со своей парой.
Многие процессы изготовления зубчатых колес (включая зубофрезерование, фрезерование и формообразование) зависят от точного касания детали оператором.
Во время касания оператор медленно вводит режущий инструмент в заготовку зубчатого колеса до тех пор, пока он не начнет касаться, затем набирается полная глубина
Рассчитать диаметр шага шестерни можно путем деления числа зубьев шестерни на ее диаметральный шаг. Для имперских шестерен диаметральный шаг обычно представляет собой целое число в диапазоне от 3 (для очень больших шестерен) до 64 (для очень маленьких шестерен).
Как рассчитать делительный диаметр зубчатого колеса? Короче говоря, разделите количество зубьев на шестерне на диаметральный шаг шестерни, чтобы вычислить ее делительный диаметр.
Единицами диаметрального шага являются 1/дюйм, поэтому единицы диаметра шага будут в дюймах.
Для быстрого приближения диаметр делителя находится примерно в центре зуба шестерни. Зубчатые колеса имеют приблизительно одинаковую длину от делительного диаметра до наружного диаметра (дополнение) и от делительного диаметра до диаметра основания (дедендум).
Калькулятор модуля редуктораРасчетный модуль зубчатого колеса можно уменьшить, разделив диаметр шага зубчатого колеса на количество зубьев на шестерне. Модуль зубчатого колеса почти обратно пропорционален его диаметральному шагу, однако модуль выражается в миллиметрах, а диаметральный шаг составляет 1/дюйм.
Как рассчитать модуль зубчатого колеса? Разделите средний диаметр (в миллиметрах!) шестерни на количество ее зубьев, чтобы получить модуль шестерни. В качестве альтернативы, 25,4, деленное на диаметральный шаг шестерни, также даст вам ее модуль.