Étape 4: Calcul des rapports de démultiplication
Comme j’ai mentionné précédemment, les engrenages peuvent être utilisés pour diminuer ou augmenter la vitesse ou du couple d’un arbre de transmission. Pour un arbre de sortie, roulez à vitesse désirée, vous devez utiliser un système d’engrenages avec un rapport de démultiplication spécifique pour que la vitesse de sortie.
Le rapport de démultiplication d’un système est le rapport entre la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée à la vitesse de rotation de l’arbre de sortie. Il y a plusieurs façons de calculer cela dans un système de deux engins. Le premier se fait par le nombre de dents (N) sur chaque engin. Pour calculer le rapport de démultiplication (R), l’équation est la suivante :
R = N2⁄N1
Où N2 se réfère au nombre de dents de l’engrenage lié à l’arbre de sortie et N1 renvoie à la même chose sur l’arbre d’entrée. Le train gauche dans la première image ci-dessus a 16 dents, et le train droit a 32 dents. Si le train gauche est l’arbre d’entrée. alors le ratio est de 32: 16, qui peut être simplifié à 2:1. Cela signifie que pour chaque 2 rotations de la roue gauche, le train droit tourne une fois.
Le rapport de démultiplication peut aussi être calculé avec le diamètre primitif (ou même le rayon) avec essentiellement la même équation :
R = D2⁄D1
Où D2 est le diamètre de l’engrenage et D1 est le diamètre du pignon d’entrée.
Le rapport de démultiplication permet également de déterminer le couple de sortie du système. Couple de serrage est définie comme la tendance d’un objet en rotation autour de son axe ; Fondamentalement, la puissance de rotation d’un arbre. Un arbre avec plus de couple peut se transformer de grandes choses. Le rapport de démultiplication R est aussi égal au rapport entre le couple de l’arbre de sortie et celle de l’arbre d’entrée. Dans l’exemple ci-dessus, bien que la dent 32 engins tourne plus lentement, il produit deux fois la puissance de rotation sous l’arbre d’entrée.
Dans un système plus vaste d’engrenages avec plusieurs arbres et engrenages, le ratio global du système est toujours le rapport des vitesses des arbres d’entrée et de sortie, il y a des arbres plus juste entre les deux. Pour calculer le ratio global, il est plus facile de commencer par identifier la démultiplication de chaque jeu. Puis, à partir de l’ensemble de l’arbre de sortie de la conduite et en remontant, vous pouvez multiplier la première valeur du ratio (vitesse de l’arbre d’entrée) par les valeurs correspondant au rapport de la prochaine série d’engins et utiliser la valeur obtenue par la vitesse de l’arbre d’entrée après la multiplication comme votre nouvelle vitesse d’entrée pour un ratio net. Cela peut être un peu confus, alors un exemple est présenté ci-dessous.
Dire que vous aviez un train d’engrenages consistant en trois ensembles d’engrenages, venant d’un moteur avec un ratio de 2:1 et un autre jeu issu hors de l’arbre de sortie de la première série avec un ratio de 3:2 et la prochaine série conduisant à la sortie du système, avec un autre de 2:1 ratio. Pour calculer le rapport de démultiplication de l’ensemble du système, vous devez débuter avec le dernier rapport, 2:1. Parce que l’engin plus petit sur le set de 3:2 et la vitesse plus grande sur le tournage de 2:1 sont actuellement « égales » à cause des ratios, le ratio de l’arbre d’entrée de la deuxième série de pignons à l’ensemble du système de sortie arbre est de 3:1. Nous faisons cela encore une fois, multipliant le rapport de la première vitesse définie par 3 (pour obtenir 6:3) et combiner avec notre ratio net (actuellement de 3:1), pour obtenir le ratio global du système, 6:1.
