Cómo determinar la relación de engranaje

En ingeniería mecánica, una relación de engranajes es una medida directa de la relación de las velocidades de rotación de dos o más engranajes de enclavamiento. Como regla general, cuando se trata de dos engranajes, si el engranaje de accionamiento (el que recibe directamente la fuerza de rotación desde el motor, el motor, etc.) es más grande que el equipo accionado, este último se volverá más rápido y viceversa. Podemos expresar este concepto básico con la fórmula Ratio de engranajes = T2 / T1, ¿Dónde T1 es el número de dientes en la primera marcha y T2 es la cantidad de dientes en el segundo.

Pasos

Método 1 de 2:
Encontrar la relación de engranaje de un tren de engranajes

Dos engranajes

  1. Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 1
1. Comience con un tren de dos marchas. Para poder determinar una relación de engranajes, debe tener al menos dos engranajes comprometidos entre sí, esto se llama A "tren de engranajes." Por lo general, la primera marcha es un "engranaje impulsor" unido al eje del motor y el segundo es un "engranaje accionado" unido al eje de carga. También puede haber cualquier número de engranajes entre estos dos para transmitir la alimentación del engranaje de accionamiento al engranaje accionado: estos se llaman "engranajes locos."
  • Por ahora, miremos un tren de engranaje con solo dos engranajes. Para poder encontrar una relación de engranajes, estos engranajes deben interactuar entre sí, en otras palabras, sus dientes deben ser conversados ​​y uno debe estar girando el otro. Por ejemplo, digamos que tiene un engranaje de un variador pequeño (engranaje 1) convertir un engranaje accionado más grande (engranaje 2).
  • Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 2
    2. Cuenta la cantidad de dientes en el engranaje de accionamiento. Una forma sencilla de encontrar la relación de engranaje entre dos engranajes de enclavamiento es comparar el número de dientes (las pequeñas protuberancias similares a las clavijas en el borde de la rueda) que ambos tienen. Comience por determinar cuántos dientes están en el engranaje de accionamiento. Puede hacer esto contando manualmente o, a veces, al verificar esta información etiquetada en el engranaje en sí mismo.
  • Por ejemplo, digamos que el equipo de accionamiento más pequeño en nuestro sistema tiene 20 dientes.
  • Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 3
    3. Cuente la cantidad de dientes en el engranaje accionado. A continuación, determine cuántos dientes están en el engranaje accionado exactamente como lo hizo antes para el engranaje de la unidad.
  • Digamos que, en nuestro ejemplo, el engranaje impulsado tiene 30 dientes.
  • Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 4
    4. Divide un recuento de dientes por el otro. Ahora que sabe cuántos dientes están en cada marcha, puede encontrar la relación de engranaje relativamente simplemente. Divide los dientes de engranajes accionados por los dientes de engranajes de accionamiento. Dependiendo de su asignación, puede escribir su respuesta como un decimal, una fracción o en forma de relación (i.mi., x: y).
  • En nuestro ejemplo, dividir los 30 dientes del engranaje accionado por los 20 dientes del engranaje de accionamiento nos obtiene 30/20 = 1.5. También podemos escribir esto como 3/2 o 1.5: 1, etc.
  • Lo que significa esta relación de engranaje es que el engranaje del controlador más pequeño debe girar una hora y media para obtener el engranaje accionado más grande para hacer un giro completo. Esto tiene sentido, ya que el equipo accionado es más grande, se volverá más lentamente.
  • Más de dos engranajes

    1. Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 5
      1. Comience con un tren de engranaje de más de dos engranajes. Como su nombre sugiere, un "tren de engranajes" También se puede hacer desde una larga secuencia de engranajes, no solo un engranaje de un solo controlador y un engranaje impulsado por un solo. En estos casos, la primera marcha sigue siendo el engranaje del conductor, la última engranaje sigue siendo la marcha accionada, y las en el medio se convierten en "engranajes locos." Estos se utilizan a menudo para cambiar la dirección de rotación o para conectar dos engranajes cuando los engranajes directos los harían bien agradables o no fácilmente disponibles.
    2. Digamos por ejemplo, con fines de que el tren de dos engranajes descrito anteriormente ahora está impulsado por un engranaje de siete dentidos. En este caso, el engranaje de 30 dientes sigue siendo el engranaje accionado y el engranaje de 20 dientes (que fue el conductor antes) ahora es un engranaje locor.
    3. Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 6
      2. Divide los números de dientes del accionamiento y engranajes accionados. Lo importante que debe recordar cuando se trata de trenes de engranajes con más de dos engranajes es que Solo el conductor y los engranajes impulsados ​​(generalmente los primeros y últimos) importan. En otras palabras, Los engranajes de la piel no afectan la relación engranaje del tren general en absoluto. Cuando haya identificado su equipo de controlador y su equipo accionado, puede encontrar la relación de engranaje exactamente como antes.
    4. En nuestro ejemplo, encontraríamos la relación de engranaje al dividir los treinta dientes del equipo accionado por los siete dientes de nuestro nuevo conductor. 30/7 = sobre 4.3 (o 4.3: 1, etc.) Esto significa que el engranaje del conductor tiene que girar alrededor de 4.3 veces para obtener el equipo accionado mucho más grande para girar una vez.
    5. Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 7
      3. Si lo desea, encuentre las relaciones de engranajes para los engranajes intermedios. Puede encontrar las relaciones de engranajes que involucran a los engranajes locos también, y es posible que desee en ciertas situaciones. En estos casos, comienza desde el equipo de accionamiento y trabaje hacia el equipo de carga. Tratar el equipo anterior como si fuera el equipo de accionamiento en lo que se refiere a la siguiente marcha. Divide el número de dientes en cada uno "impulsado" equipo por el número de dientes en el "manejar" Engranaje para cada conjunto de enclavamiento de engranajes para calcular las relaciones de engranajes intermedias.
    6. En nuestro ejemplo, las relaciones de engranajes intermedias son 20/7 = 2.9 y 30/20 = 1.5. Tenga en cuenta que ninguno de estos es igual a la relación engranaje para todo el tren, 4.3.
    7. sin emabargo, Tenga en cuenta también que (20/7) × (30/20) = 4.3. En general, Las relaciones de engranajes intermedias de un tren de engranajes se multiplicarán para igualar la relación de engranaje general.
    Método 2 de 2:
    Fabricación de cálculos de relación / velocidad
    1. Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 8
    1. Encuentra la velocidad de rotación de su engranaje de accionamiento. Usando la idea de las relaciones de engranajes, es fácil averiguar qué tan rápido se está rotando un engranaje accionado en función de la "aporte" Velocidad del engranaje de accionamiento. Para comenzar, encuentre la velocidad de rotación de su engranaje de accionamiento. En la mayoría de los cálculos de engranajes, esto se da en rotaciones por minuto (RPM), aunque otras unidades de velocidad también funcionarán.
    • Por ejemplo, digamos que en el Ejemplo de tren de engranajes arriba con un engranaje de controlador de siete dentidos y un engranaje accionado de 30 dientes, el engranaje de transmisión está girando a 130 rpms. Con esta información, encontraremos la velocidad del equipo accionado en los próximos pasos.
  • Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 9
    2. Conecte su información a la fórmula S1 × T1 = S2 × T2. En esta fórmula, S1 se refiere a la velocidad de rotación del engranaje de accionamiento, T1 se refiere a los dientes en el engranaje de transmisión y S2 y T2 a la velocidad y los dientes del engranaje accionado. Rellene las variables hasta que solo se haya ido indefinido.
  • A menudo, en este tipo de problemas, resolverá para S2, aunque es perfecto para resolver para cualquiera de las variables. En nuestro ejemplo, enchufando la información que tenemos, obtenemos esto:
  • 130 rpms × 7 = s2 × 30
  • Imagen titulada Determinar la relación de engranaje Paso 10
    3. Resolver. Encontrar su variable restante es una cuestión de álgebra básica. Simplemente simplifique el resto de la ecuación y aisle la variable en un lado del signo igual y tendrá su respuesta. No se olvide de etiquetarlo con las unidades correctas: puede perder puntos para esto en el trabajo escolar.
  • En nuestro ejemplo, podemos resolver así:
  • 130 rpms × 7 = s2 × 30
  • 910 = S2 × 30
  • 910/30 = S2
  • 30.33 rpms = S2
  • En otras palabras, si el engranaje de accionamiento gira a 130 rpms, el equipo accionado girará a los 30.33 rpms. Esto tiene sentido, ya que el equipo accionado es mucho más grande, girará mucho más lento.
  • Video

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    Consejos

    El poder necesario para impulsar la carga está adelgazado hacia arriba o hacia abajo del motor por la relación de engranaje. El motor debe ser de tamaño para proporcionar la potencia necesaria por la carga después de que se tome la relación de engranaje para su consideración. Un sistema de engranaje (donde la carga de carga es mayor que el motor RPM) requerirá un motor que ofrece una potencia óptima a velocidades de rotación más bajas.
  • Para ver los principios de la relación de engranaje en acción, haga un paseo en su bicicleta! Tenga en cuenta que es más fácil subir las colinas cuando tienes un engranaje pequeño en la parte delantera y una grande en la parte posterior. Si bien es más fácil girar el engranaje más pequeño con el apalancamiento de sus pedales, se necesita muchas rotaciones para que la rueda trasera gire en comparación con la configuración de engranajes que usaría para las secciones planas, lo que lo hace ir más lento.
  • Un sistema adelantado (donde la carga de RPM es menor que el motor RPM) requerirá un motor que ofrece una potencia óptima a velocidades de rotación más altas.
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