Det sätt på vilket växlarna interagerar med varandra är viktigt att veta för alla som planerar att få ut det mesta av dem. De flesta moderna bilar har utväxlingsförhållanden som beräknades med datorer, men cyklar och mekaniska hemprojekt gör det inte. Om du är mystifierad med växelkvoter, hjälper det att veta vad ett utväxlingsförhållande är och hur det påverkar andra delar av din mekaniska enhet.

Växelförhållande

Om det finns ett nummer av växlar som sammanfogar, kommer antalet tänder på dem att bilda ett viktigt förhållande: växelkvoten. När flera kugghjul meshas ihop bildar de vad som kallas en växelkedja. Förhållandet beräknas endast från det första växeln, det drivhjul som är anslutet till strömkällan och det sista redskapet i kedjan. Om du räknar upp antalet tänder på växeln en och på växeln X (den sista) och ställer dem i ett förhållande (1: X), är detta växelkvoten. Om antalet kan minskas, bör du minska det, till exempel ett förhållande på 100 tänder: 40 tänder minskar till 5: 2.

Hastighet och förhållande

Växlingsförhållandet är nödvändigt för att beräkna Den hastighet en given växelkedja kommer att producera. När du har den informationen har du hälften av den information som behövs för att beräkna hastigheten. Ekvationen är Speed ​​(Gear 1) * Tänder (Gear 1) = Speed ​​(Gear X) * Tänder (Gear X). Så, om du har den hastighet som motorn sätter i växlarna, kan du mycket enkelt beräkna hastigheten på växel X.

Remskivor

På en cykel har du något annorlunda system: i stället för ett par kugghjul som går ihop direkt, är de fastsatta av en remskedja, men växelkvoten gäller fortfarande. På en mountainbike, till exempel, har du en uppsättning koncentriska kugghjul som är fästa vid pedalerna och flera kugghjul som är fästa vid drivhjulet. Förhållandet mellan tänder på hjulet och tänderna på pedalväxeln är fortfarande ett förhållande - och om du pedaler med en bestämd hastighet på cykeln, ändras växlingsförhållandet hur snabbt du går.

Idler Gears

I en växelkedja, när det finns ett antal kugghjul i mitten, händer något ganska intressant med mittkugghjulen. Du kanske har märkt att i de föregående beräkningarna är de enda växlarna som är viktiga de första och sista. Det beror på att växlarna däremellan inte påverkar hastigheten - de går så fort eller långsamt som de behöver. Vad de ändrar är dock riktningen: om det finns ett udda antal växlar, kommer den första och sista viljan att vara i samma riktning.

Fördelar

Fördelarna med att känna till växelkvoten är att du kan använda det för din mekaniska fördel. Det finns en avvägning mellan hastighet och vridmoment, vilket är rotationskraft. När växelkvoten är 1: 1 är mängden vridmoment detsamma, och hastigheten är densamma. Men så fort du ökar utväxlingsförhållandet (t.ex. 1: 4) kommer du att minska mängden vridmoment, men öka hastigheten betydligt. Om du vrider förhållandet (säg 4: 1) skulle du sänka hastigheten men öka vridmomentet.