Kako izračunati omjer prijenosa stražnje osovine električnog tricikla

Izračunajte prijenosni omjer stražnje osovine električnog tricikla dijeljenjem brzine definirane ulazne osovine brzinom definirane izlazne osovine. Za jednostavan par zupčanika, podijelite broj zuba pogonskog zupčanika s brojem zuba pogonskog zupčanika. Kada nekoliko stupnjeva redukcije leži između motora i kotača, pomnožite njihove omjere da biste dobili ukupnu redukciju.

Da biste taj omjer pretvorili u brzinu vozila, potrebni su vam i mehanički broj okretaja motora i efektivni obim kotrljanja guma. Metoda u nastavku primjenjuje se na pogon u kojem motor pokreće stražnje kotače kroz reduktor i osovinu. Ne pretpostavlja se da svaki električni tricikl koristi ovaj aranžman.

Definirajte koji prijenosni omjer izračunavate

Omjer redukcije uspoređuje dvije imenovane tačke u pogonu. Koristeći veličine brzine rotacije:

Omjer redukcije, i = ulazni o/min ÷ izlazni o/min

Smanjenje od 10:1 znači da ulaz čini deset obrtaja za svaki izlazni obrt. Pri datoj ulaznoj brzini, veće numeričko smanjenje proizvodi nižu izlaznu brzinu. Ovaj odnos između ulaza i izlaza opisan je u tehničkim bilješkama za Maxon zupčanik. maxongroup.com

Termin "omjer stražnje osovine" može se odnositi na smanjenje unutar osovinskog sklopa. Može isključiti zaseban gornji mjenjač ili redukciju na kotačima. Za proračune brzine vozila, relevantna količina je ukupni omjer redukcije motora prema kotaču.

Mjenjač smanjuje brzinu kroz svoj raspored zupčanika. Diferencijal omogućava pogonskim točkovima da se okreću različitim brzinama. Te funkcije se mogu kombinovati u sklopu, ali termini ne identifikuju isti mehanički odnos. Uspostavite stvarni put prijenosa prije odabira brojeva za proračun.

Izračunajte omjer iz zubaca zupčanika ili brzina osovine

Koristite potvrđene zube za vožnju i pogon

Za jednostavan par spojnih zupčanika:

i = zupci pogonskog zupca ÷ zupci pogonskog zupca

Zamislite hipotetički pogonski zupčanik sa 20 zuba koji uključuje pogonski zupčanik sa 60 zuba:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Pogonski zupčanik se okreće tri puta za jedan okret gonjenog zupčanika. Dana/Spicer koristi odgovarajući odnos broja zuba od pogona do vožnje u svom proračunu omjera prstena i zupčanika. spicerparts.com

Broj zubaca mora pripadati potvrđenom paru zupčanika. Broj zubaca u opisu poluosovine može se odnositi na utore koji se koriste za mehaničku vezu. Ne utvrđuje omjer smanjenja s drugim posebno navedenim dijelom. Planetarni aranžmani takođe zahtevaju njihov ispravan kinematički odnos; podjela dva pogodna broja zuba nije dovoljna.

Metoda omjera brzine daje isti rezultat kada su ulaz i izlaz ispravno identificirani: 3000 o/min na ulazu i 1000 o/min na izlazu daju omjer 3:1. Obje vrijednosti moraju opisivati ​​isti radni uvjet i put prijenosa.

Pomnožite uzastopne faze redukcije

Ako hipotetičku fazu 3:1 prati odvojeno smanjenje 4:1, ukupan omjer je:

i_total = 3 × 4 = 12:1

Pri 3000 o/min, prva faza smanjuje brzinu na 1000 o/min, a druga na 250 o/min. Množenjem omjera uzimaju se u obzir obje faze. Korištenje samo prve faze dalo bi pogrešno predviđanje brzine kotača.

Račun za diferencijalne brzine točkova

Za idealan simetrični otvoreni diferencijal, sa brzinama lijeve i desne osovine izražene u zajedničkom smjeru naprijed:

O/min nosača = (o/min lijeve osovine + okretaja desnog vratila) ÷ 2

Ovaj odnos prosječne brzine slijedi iz osnovnih ograničenja u MathWorksovom diferencijalnom modelu. Bez dodatnog smanjenja na kraju točka, oba točka koja se okreću pri 250 o/min odgovaraju brzini nosača od 250 o/min. Ako se brzine dva točka razlikuju, samo jedan kotač ne predstavlja taj prosjek. MATLAB

Prema tome, proizvoljna brzina kotača koji se slobodno okreće ne može se tretirati kao izlazna brzina osovine pri izračunavanju omjera. Primijenite ovaj odnos tek nakon što su uspostavljeni tip diferencijala i mjerne točke.

Pretvorite broj okretaja motora i obim gume u brzinu na cesti

Izračunajte broj okretaja kotača i teoretsku brzinu vozila

Za pravolinijsko putovanje sa oba pogonska točka istom brzinom, bez proklizavanja guma i uključena je svaka faza redukcije:

O/min kotača = okretaji motora ÷ ukupni omjer redukcije

Svaki okret kotača pomiče vozilo po efektivnom opsegu kotrljanja. Preračunavanje metara po minuti u kilometre na sat daje:

Teoretska brzina (km/h) = okretaja motora × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

ovdje, C je efektivni obim kotrljanja gume u metrima po obrtaju i i_total je omjer redukcije motora prema kotaču. Koristite mehaničke okretaje motora. Električni broj okretaja u minuti kontrolera zahtijeva odgovarajuću konverziju specifičnu za motor prije nego što se može koristiti u ovoj formuli.

Dana/Spicerov kalkulator prijenosa na sličan način povezuje brzinu osovine, omjere prijenosa i dimenzije guma, dok razlikuje matematički proračun od prikladnosti za primjenu u vozilu. Spicer Parts

Za primjer koji radi, pretpostavite:

• Radna brzina motora: 3000 o/min.
• Efektivni obim kotrljanja: 1,50 m po obrtaju.
• Ukupno smanjenje: 10:1.

Računica je:

Brzina kotača = 3000 ÷ 10 = 300 o/min

Brzina vozila = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/h, otprilike 16,8 mph.

Korištenje iste brzine motora i guma sa ukupnim smanjenjem od 12:1 daje 250 okretaja kotača i 22,5 km/h, otprilike 14,0 mph. Ovo su hipotetički proračunski ulazi i rezultati, a ne specifikacije za ECOGO proizvod.

Za idealan kružni točak, obim se može aproksimirati kao π × prečnik. U stvarnom proračunu vozila, koristite efektivni obim kotrljanja ili važeće podatke dobavljača guma o broju okretaja po udaljenosti. Prečnik felge nije prečnik kotrljanja gume, a nazivna oznaka gume sama po sebi možda neće obezbediti traženi obim.

Radite unazad od ciljne brzine

Preuređenje iste jednadžbe daje ukupan omjer kandidata:

i_total = okretaji motora × C × 60 ÷ (1000 × ciljna brzina u km/h)

Sa istih pretpostavljenih 3000 o/min i 1,50 m obima, cilj od 25 km/h daje:

i_total = 3000 × 1,50 × 60 ÷ (1000 × 25) = 10,8:1

Ovo je proračunat kandidat. Ne utvrđuje da je dostupan sklop 10,8:1, da motor može izdržati 3000 o/min pod potrebnim opterećenjem ili da će vozilo postići tu brzinu.

Efikasnost prenosa se ne množi u ovoj jednačini brzine sa fiksnim odnosom. To utiče na potrebnu snagu i raspoloživi obrtni moment. Ako gubici sprečavaju motor da održi pretpostavljeni broj obrtaja, koristite dostižni broj obrtaja u minuti da ponovo izračunate brzinu na putu.

Prije odabira omjera provjerite obrtni moment i radne granice

Izračunajte ukupni pogonski moment na dosljednoj osnovi

Za stabilnu vožnju, sa izlaznim snagama obje osovine na istoj brzini i bez daljnjeg smanjenja između tih izlaza i kotača, ukupni omjer motora i kotača može se koristiti u sljedećem proračunu okretnog momenta:

Ukupni izlazni moment osovine ≈ obrtni moment motora × i_total × ukupna efikasnost prijenosa

Odnos redukcije i efikasnosti dat je u Maxonovim bilješkama o zupčanicima. Ovdje „ukupni izlazni moment osovine” znači kombinovani obrtni moment na dva pogonjena izlaza. To ne znači da svaki točak prima tu punu vrijednost. maxongroup.com

Proširite prethodni hipotetički primjer pretpostavkom 5 N·m obrtnog momenta motora pri 3000 o/min i 0,90 ukupna efikasnost prijenosa za oba omjera:

Veće smanjenje proizvodi veći izlazni moment pri nižoj izlaznoj brzini za istu radnu tačku motora. Ne stvara dodatnu snagu. Pretpostavljena efikasnost od 90% je samo input za ovaj primjer; stvarna efikasnost mora proizaći iz primjenjivih podataka ili mjerenja.

Odvojite kalkulaciju od performansi vozila

Izračunati izlazni moment nije dozvoljeni nazivni moment osovine. Ograničenja zupčanika, osovine i sklopa i dalje vrijede. Slično tome, osovinski moment nije nosivost: sila na tlu također ovisi o veličini gume i raspoloživoj adheziji, dok vozilo mora savladati svoj radni otpor.

Prije odabira omjera, provjerite da li motor može održati potrebnu brzinu i obrtni moment s predloženim naponom baterije, ograničenjima regulatora i termičkim uvjetima. Zamjena učitanih podataka o brzini motora sa vrijednošću obrtaja u praznom hodu može precijeniti dostižnu brzinu na cesti.

Prilagođeni omjer prijenosa za diferencijalnu osovinu električnog tricikla stoga treba procijeniti u odnosu na definiranu radnu točku. Proračuni omjera uspostavljaju odnos između brzina i momenta; oni ne utvrđuju samostalno nosivost, sposobnost penjanja ili domet.

Prije naručivanja provjerite stvarni omjer i konfiguraciju osovine

ECOGO’s domet zadnje osovine i pogona uključuje an sklop mjenjača za električni tricikl i an integrirana disk kočnica stražnja osovina. Njihove javne liste ne daju stvarni omjer i potpune operativne ocjene za gornje izračune. Omjer mora biti potvrđen za konkretan sklop koji se razmatra. Ecogo

Za korisno tehničko poređenje, nabavite:

• Tačan put sklapanja i prijenosa: identificirati ulaz motora, svaki stepen redukcije, diferencijal i svaku redukciju na kraju kotača.
• Stvarni omjer: navesti njegove ulazne i izlazne tačke i primenljivu poziciju zupčanika, ako je relevantno.
• Radne granice: dobiti dozvoljenu ulaznu brzinu i stalna ili privremena ograničenja momenta sa njihovim uslovima.
• Unosi za proračun vozila: koristite predviđene podatke o kotrljanju guma i realističnu radnu tačku motora.
• Podudaranje instalacije: provjerite sučelje za montažu i kočnice za odabrani sklop stražnje osovine.

To potvrdite osovinski omjer i konfiguraciju sa ECOGO, obezbedite ciljnu radnu brzinu, podatke o kotrljanju guma, informacije o motoru i potrebnu radnu snagu. Ti ulazi omogućavaju da se predloženi omjer procijeni u odnosu na stvarni proizvod, umjesto da se matematički rezultat tretira kao gotova specifikacija.