Paso 4: Cálculo de velocidades
Como se ha mencionado anteriormente, pueden utilizarse engranajes para reducir o aumentar la velocidad o el esfuerzo de torsión de un eje de transmisión. Para conducir un eje de salida a una velocidad deseada, usted necesita utilizar un sistema de engranaje con una relación de engranaje específica a esa velocidad de salida.
El cociente del engranaje de un sistema es la relación entre la velocidad de giro del eje de entrada a la velocidad de giro del eje de salida. Hay varias formas para calcular esto en un sistema de dos engranajes. La primera es mediante el número de dientes (N) en cada marcha. Para calcular la relación de transmisión (R), la ecuación es como sigue:
R = N2⁄N1
Donde N2 se refiere al número de dientes en el engranaje ligado al eje de salida, y N1 se refiere a la misma en el eje de entrada. El engranaje de la izquierda en la primera imagen de arriba tiene 16 dientes, y el engranaje de la derecha tiene 32 dientes. Si el engranaje de la izquierda es el eje de entrada. entonces la relación es 32:16, que puede simplificarse a 2:1. Esto significa que por cada 2 vueltas del engranaje izquierdo, el engranaje de la derecha gira una vez.
La relación de transmisión también se puede calcular con el diámetro de la echada (o incluso el radio) con básicamente la misma ecuación:
R = D2⁄D1
Donde D2 es el diámetro de paso del engranaje de salida, y D1 es el diámetro de paso del engranaje de entrada.
La relación de transmisión también puede utilizarse para determinar la torsión de la salida del sistema. Esfuerzo de torsión se define como la tendencia de un objeto a girar sobre su eje; Básicamente, la energía de giro de un eje. Un eje con más esfuerzo de torsión puede convertir las cosas más grandes. La relación de transmisión R también es igual a la relación entre el esfuerzo de torsión del eje de salida y el eje de entrada. En el ejemplo anterior, aunque el diente 32 engranaje gira más lentamente, imprime el doble de potencia de giro como el eje de entrada.
En un sistema más grande de engranajes con engranajes y ejes múltiples, la relación total del sistema sigue siendo el cociente de las velocidades de los ejes de entrada y salidas, hay más árboles en el medio. Para calcular el ratio general, es más fácil empezar por identificar la relación de transmisión de cada sistema. Entonces, comenzando con el juego conducir el eje de salida y trabajando hacia atrás, puede multiplicar el primer valor de la relación (velocidad del eje de entrada) por los valores correspondientes a la relación entre el siguiente conjunto de engranajes y utilizar el valor obtenido de la velocidad del eje de entrada después de la multiplicación como su nueva velocidad de entrada para un ratio neto. Esto puede ser un poco confuso, por lo que un ejemplo es proporcionado por debajo.
Dicen que tenía un tren de engranajes compuesto por tres conjuntos de engranajes, un conjunto que viene de un motor con una relación 2:1 y otro conjunto derivado del eje de salida de la primera serie con una relación 3:2 y el siguiente conjunto conduce a la salida del sistema, con otro 2:1 cociente. Para calcular la desmultiplicación del sistema total, usted empezaría con el último cociente, 2:1. Porque el engranaje más pequeño en el set de 3:2 y el engranaje más grande en el set de 2:1 son actualmente "iguales" debido a las proporciones, la relación entre el eje de entrada del segundo set de engranajes para el sistema general de salida es 3:1. Lo hacemos otra vez, multiplicando el cociente del engranaje del primer set por 3 (para tener 6:3) y combinando con nuestro ratio neto (actualmente 3:1), para obtener el cociente total del sistema, 6:1.
