Roda Gigi yang Sangat Diperlukan: Menganalisis Peran Kuncinya Dalam Sistem Transmisi

Roda gigi sangat penting dalam sistem transmisi. Dalam otomotif, mereka adalah kunci dalam transmisi. Transmisi manual menggunakan roda gigi pada gearbox. Kombinasi gigi yang berbeda memungkinkan penyesuaian kecepatan dan torsi untuk berbagai kondisi berkendara, seperti akselerasi, jelajah, atau pendakian. Roda gigi heliks mengurangi kebisingan dan getaran untuk kenyamanan berkendara yang lebih baik.

一, Jenis dan Fungsi Roda Gigi

1.0. Jenis Roda Gigi
Ada banyak jenis roda gigi. Metode klasifikasi yang paling umum didasarkan pada sumbu roda gigi. Umumnya dibagi menjadi tiga jenis: sumbu - sejajar, sumbu - berpotongan, dan sumbu - bersilangan. Roda gigi sumbu - paralel mencakup roda gigi pacu, roda gigi heliks, roda gigi internal, rak, dan rak heliks, dll. Roda gigi sumbu - yang berpotongan mencakup roda gigi bevel lurus, roda gigi bevel spiral, roda gigi bevel nol - derajat, dll. Roda gigi sumbu - bersilangan mencakup roda gigi heliks - bersilangan, roda cacing dan roda cacing, roda gigi hipoid, dll.

(Klasifikasi dan jenis roda gigi).

Efisiensi yang tercantum dalam tabel ini adalah efisiensi transmisi dan tidak termasuk kerugian akibat bantalan, pengadukan pelumasan, dll. Penyatuan pasangan roda gigi pada sumbu paralel dan sumbu berpotongan pada dasarnya adalah rolling, dan geser relatif sangat kecil, sehingga efisiensinya tinggi. Untuk roda gigi heliks-sumbu bersilangan dan roda cacing dan roda cacing serta pasangan roda gigi-sumbu bersilangan lainnya, karena rotasi dihasilkan melalui geser relatif untuk mencapai transmisi daya, pengaruh gesekan sangat besar, dan efisiensi transmisi menurun dibandingkan dengan roda gigi lainnya. Efisiensi suatu roda gigi adalah efisiensi transmisi roda gigi dalam kondisi perakitan normal. Jika terjadi kesalahan pemasangan, terutama ketika jarak rakitan roda gigi bevel salah dan terdapat kesalahan pada titik potong kerucut, efisiensinya akan menurun secara signifikan.

2.0 Peran roda gigi

Roda gigi harus digunakan berpasangan agar efektif

2.1 Mengirimkan kekuatan gerak mekanis: Ada banyak roda gigi di banyak mobil. Roda gigi ini dapat membantu pengoperasian mobil atau berbagai mesin lainnya. Misalnya seperti alat pemindah pada mobil dan kotak reduksi industri, dll. Dengan adanya peran roda gigi dapat beroperasi dengan normal.

2.2 Mengubah arah gerak:
Gambar berikut menunjukkan hukum perubahan arah gerak dengan kombinasi roda gigi yang berbeda.

2.3 Mengubah kecepatan gerak: Memasang kombinasi roda gigi besar dan kecil pada mesin dapat membuat mesin berakselerasi atau melambat dengan cepat, seperti kotak reduksi dan alat percepatan.

2.4 Mengubah torsi atau torsi: Kombinasi roda gigi besar dan kecil akan mengubah keluaran torsi oleh roda gigi; (Penjelasan detailnya ada pada poin ketiga di bawah ini.)

2, Rasio Transmisi dan Arah Putaran Kereta Gigi
Rasio transmisi adalah perbandingan kecepatan sudut dua komponen yang berputar dalam suatu mekanisme, disebut juga dengan rasio kecepatan. Rasio transmisi komponen a dan komponen b adalah i=ωa/ωb=na/nb, dimana ωa dan ωb masing-masing adalah kecepatan sudut komponen a dan b (radian per detik); na dan nb masing-masing adalah kecepatan putar komponen a dan b (putaran per menit).

1. Mekanisme roda gigi tahap - tunggal: Rangkaian roda gigi yang terbentuk setelah sepasang roda gigi disatukan disebut mekanisme roda gigi tahap - tunggal.

Misalkan jumlah gigi roda gigi penggerak mekanisme roda gigi satu-tahap adalah z1, jumlah putaran adalah n1, jumlah gigi roda gigi yang digerakkan adalah z2, dan jumlah putaran adalah n2. Persamaan perhitungan rasio transmisi adalah sebagai berikut:
Rasio transmisi=z2/z1=n1/n2
Berdasarkan nilai rasio transmisi, mekanisme roda gigi satu-tahap dapat dibagi menjadi tiga kategori:
Rasio transmisi < 1, kecepatan-mekanisme peningkatan gigi, n1 < n2
Rasio transmisi=1, mekanisme gigi kecepatan-konstan, n1=n2
Rasio transmisi > 1,-mekanisme gigi pengurang kecepatan, n1 > n2
2.0 Mekanisme roda gigi dua-tahap: Mekanisme roda gigi dua-tahap terdiri dari dua set mekanisme roda gigi-tahap tunggal.
Gambar berikut menunjukkan struktur mekanisme roda gigi dua{0}}tahap.

Rasio transmisi=z2/z1 * z4/z3=n1/n2 * n3/n4.

Berikut contoh penghitungan rasio transmisi mekanisme roda gigi dua - tahap.

3, Hubungan antara Torsi, Tenaga dan Kecepatan Rotasi
Pertama-tama mari kita lihat beberapa rumus dan memahaminya langkah demi langkah.
A. Dalam fisika, momen gaya, momen gaya=gaya × lengan tuas (garis lurus). Rumus untuk menghitung momen gaya adalah M=L×F. Satuan momen gaya adalah Newton - meter, disebut juga N - m, dengan simbol N*m.

Lengan tuas OA × gaya Fa=lengan tuas OB × gaya Fb.

B. Dalam keadaan rotasi, torsi (momen gaya khusus)=F (gaya) × r (jari-jari rotasi), yaitu hasil kali gaya tangensial dan jari-jari lingkaran dari gaya ke titik kerja. Rumus untuk menghitung torsi adalah: M=F*r.

C. Hubungan torsi dan kecepatan putaran: T=9550P / n, P=T * n / 9550; P adalah daya dalam kilowatt (kW); T adalah torsi dalam Newton - meter (N·m); n adalah kecepatan rotasi dalam putaran per menit (r / mnt). 9550 adalah konstanta.
D. Hubungan antara daya dan torsi serta kecepatan putar: Daya (kW) P=Torsi (N·m) T × Kecepatan Putar (RPM) n/9550, yaitu P=T*n/9550, yang dapat dipahami dengan gambar berikut.

Terlihat dari diagram putaran gigi, tenaga tetap tidak berubah (mengabaikan rugi-rugi transmisi), namun kecepatan putarannya dikurangi. Menurut daya=torsi × kecepatan putaran (*konstan), berapa kali kecepatan putaran pada ujung roda dikurangi sama dengan berapa kali torsi pada ujung roda dinaikkan - inilah yang-disebut "torsi roda".
e. Hubungan antara daya dan torsi serta kecepatan sudut: Daya P=torsi T × kecepatan sudut ω.
Karena daya P=usaha W ÷ waktu t, dan usaha W=gaya F × jarak s, maka P=F×s/t=F×kecepatan linier v. Di sini v adalah kecepatan linier. Dalam suatu mesin, kecepatan linier v poros engkol=kecepatan sudut poros engkol × jari-jari r poros engkol.
Mengganti rumus di atas menghasilkan: daya P=gaya F × radius r × kecepatan sudut ω. Dan gaya F × radius r=torsi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa daya P=torsi × kecepatan sudut ω. Jadi tenaga suatu mesin dapat dihitung dari torsi dan kecepatan putarannya.

Contoh gambar.

Hubungan pelengkap: Berikut ini adalah untuk gerak melingkar beraturan.

1.Kecepatan linier V=s/t=2πR/T.

2.Kecepatan sudut ω=Φ/t=2π/T=2πf.

3.Hubungan antara kecepatan linier dan kecepatan sudut: Kecepatan linier=kecepatan sudut × radius, V=ωR.

4.Hubungan antara kecepatan sudut dan kecepatan putar ω=2πn (di sini frekuensi dan kecepatan putar mempunyai arti yang sama).

5.Periode dan frekuensi T=1/f.
Besaran dan satuan fisis utama: Panjang busur (S): meter (m); sudut (Φ): radian (rad); frekuensi (f): hertz (Hz); periode (T): detik; kecepatan putar (n): r/s; radius (R): meter (m); kecepatan linier (V): m/s; kecepatan sudut (ω): rad/s.