Jak vypočítat převodový poměr zadní nápravy elektrické tříkolky

Vypočítejte převodový poměr zadní nápravy elektrické tříkolky vydělením rychlosti definovaného vstupního hřídele rychlostí definovaného výstupu. U jednoduchého páru ozubených kol vydělte počet zubů hnaného kola počtem zubů hnacího kola. Pokud mezi motorem a koly leží několik redukčních stupňů, vynásobte jejich poměry, abyste získali celkové snížení.

Chcete-li tento poměr změnit na rychlost vozidla, potřebujete také mechanické otáčky motoru a efektivní valivý obvod pneumatik. Níže uvedený způsob platí pro hnací ústrojí, ve kterém motor pohání zadní kola prostřednictvím redukčního převodu a nápravy. Nepředpokládá se, že toto uspořádání používá každá elektrická tříkolka.

Definujte, jaký převodový poměr počítáte

Redukční poměr porovnává dva pojmenované body v hnacím ústrojí. Použití velikostí rychlosti otáčení:

Redukční poměr, i = vstupní otáčky ÷ výstupní otáčky

Snížení 10:1 tedy znamená, že vstup udělá deset otáček na každou otáčku výstupu. Při dané vstupní rychlosti větší číselné snížení produkuje nižší výstupní rychlost. Tento vztah mezi vstupem a výstupem je popsán v technických poznámkách společnosti maxon. maxongroup.com

Pojem „převod zadní nápravy“ může odkazovat na redukci v sestavě nápravy. Může vyloučit samostatnou předřazenou převodovku nebo redukci na kolech. Pro výpočty rychlosti vozidla je relevantní veličina celkový převodový poměr motoru ke kolu.

Převodovka snižuje rychlost svým uspořádáním převodů. Diferenciál umožňuje otáčení hnaných kol různými rychlostmi. Tyto funkce lze v sestavě kombinovat, ale termíny neidentifikují stejný mechanický vztah. Před výběrem čísel pro výpočet stanovte skutečnou přenosovou cestu.

Vypočítejte poměr ze zubů ozubených kol nebo otáček hřídele

Použijte zuby potvrzeného řízení a pohonu

Pro jednoduchý pár zabírajících ozubených kol:

i = zuby hnaného kola ÷ zuby hnacího kola

Uvažujme hypotetické 20zubé hnací ozubené kolo zabírající 60zubové hnané ozubené kolo:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Hnací kolo se třikrát otočí na jednu otáčku hnaného kola. Dana/Spicer používá při výpočtu poměru mezi kroužkem a pastorkem odpovídající vztah počtu zubů mezi pohonem a pohonem. spicerparts.com

Počty zubů musí patřit k potvrzenému páru ozubených kol. Počet zubů v popisu poloviny hřídele může odkazovat na drážky používané pro mechanické spojení. Nezakládá redukční poměr s jinou samostatně uvedenou částí. Planetární uspořádání také vyžaduje jejich správný kinematický vztah; dělení dvou vhodných počtů zubů je nedostatečné.

Metoda poměru otáček dává stejný výsledek, když jsou vstup a výstup správně identifikovány: 3000 ot./min na vstupu a 1000 ot./min na výstupu vytváří poměr 3:1. Obě hodnoty musí popisovat stejné provozní podmínky a přenosovou cestu.

Násobit po sobě jdoucí redukční fáze

Pokud po hypotetické fázi 3:1 následuje samostatná redukce 4:1, celkový poměr je:

i_total = 3 × 4 = 12:1

Při 3000 ot./min. sníží první stupeň otáčky na 1000 ot./min a druhý na 250 ot./min. Vynásobení poměrů zohledňuje obě fáze. Použití pouze prvního stupně by poskytlo nesprávnou předpověď rychlosti kola.

Zohledněte diferenciální rychlosti kol

Pro ideální symetrický otevřený diferenciál s otáčkami levého a pravého hřídele vyjádřenými ve společném dopředném směru:

Otáčky unašeče = (otáčky levého hřídele + otáčky pravého hřídele) ÷ 2

Tento vztah průměrné rychlosti vyplývá ze základních omezení v diferenciálním modelu MathWorks. Bez dodatečné redukce konců kol odpovídají obě kola otáčející se rychlostí 250 ot/min rychlosti nosiče 250 ot/min. Pokud se obě rychlosti kol liší, jedno kolo samotné nepředstavuje tento průměr. MATLAB

V důsledku toho nelze libovolnou rychlost volně protáčejícího kola při výpočtu převodového poměru považovat za výstupní rychlost nápravy. Tento vztah použijte až poté, co byl stanoven typ diferenciálu a body měření.

Převeďte otáčky motoru a obvod pneumatiky na rychlost silnice

Vypočítejte otáčky kola a teoretickou rychlost vozidla

Pro jízdu v přímém směru s oběma poháněnými koly při stejné rychlosti, bez prokluzu pneumatik a včetně všech redukčních stupňů:

Otáčky kola = otáčky motoru ÷ celkový redukční poměr

Každá otáčka kola posouvá vozidlo dopředu o jeho efektivní valivý obvod. Převod metrů za minutu na kilometry za hodinu dává:

Teoretická rychlost (km/h) = otáčky motoru × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

tady C je efektivní valivý obvod pneumatiky v metrech na otáčku a i_total je převodový poměr motoru ke kolu. Použijte mechanické otáčky motoru. Elektrické otáčky displeje ovladače vyžadují vhodnou konverzi specifickou pro motor, než je lze použít v tomto vzorci.

Kalkulátor převodovky společnosti Dana/Spicer podobně spojuje otáčky hřídele, převodové poměry a rozměry pneumatik, přičemž rozlišuje matematický výpočet od vhodnosti použití vozidla. Součásti koření

Pro zpracovaný příklad předpokládejme:

• Provozní rychlost motoru: 3000 ot./min.
• Efektivní valivý obvod: 1,50 m na otáčku.
• Celkové snížení: 10:1.

Výpočet je:

Otáčky kotouče = 3000 ÷ 10 = 300 ot./min

Rychlost vozidla = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/h, přibližně 16,8 mph.

Použití stejné rychlosti motoru a pneumatik s celkovým snížením 12:1 dává 250 otáček kola a 22,5 km/h, přibližně 14,0 mph. Toto jsou hypotetické vstupy a výsledky výpočtů, nikoli specifikace produktu ECOGO.

Pro ideální kruhové kolo lze obvod aproximovat jako π × průměr. Ve skutečném výpočtu vozidla použijte efektivní valivý obvod nebo platné údaje o otáčkách na vzdálenost od dodavatele pneumatik. Průměr ráfku kola není valivý průměr pneumatiky a samotné jmenovité označení pneumatiky nemusí poskytnout požadovaný obvod.

Pracujte zpět od cílové rychlosti

Přeuspořádáním stejné rovnice získáme kandidátní celkový poměr:

i_total = otáčky motoru × C × 60 ÷ (1000 × cílová rychlost v km/h)

Při stejných předpokládaných 3000 otáčkách za minutu a obvodu 1,50 m cílová rychlost 25 km/h dává:

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

Toto je vypočítavý kandidát. Nestanoví, že je k dispozici sestava 10,8:1, že motor vydrží 3000 otáček za minutu při požadovaném zatížení nebo že vozidlo dosáhne této rychlosti.

Přenosová účinnost se do této rovnice rychlosti s pevným poměrem nenásobí. Ovlivňuje požadovaný výkon a dostupný točivý moment. Pokud ztráty brání motoru v udržení předpokládaných otáček, použijte dosažitelné otáčky pro přepočet rychlosti na silnici.

Před výběrem poměru zkontrolujte točivý moment a provozní limity

Vypočítejte celkový točivý moment pohonu na konzistentním základě

Pro ustálenou jízdu s výstupy obou náprav při stejné rychlosti a bez dalšího snižování mezi těmito výstupy a koly lze celkový poměr motoru ke kolům použít v následujícím výpočtu točivého momentu:

Celkový výstupní točivý moment nápravy ≈ točivý moment motoru × i_total × celková účinnost převodovky

Vztah mezi snížením a účinností je uveden v poznámkách k zařízení maxon. Zde „celkový výstupní točivý moment na nápravu“ znamená kombinovaný točivý moment na dvou hnaných výstupech. Neznamená to, že každé kolo dostává tuto plnou hodnotu. maxongroup.com

Rozšiřte předchozí hypotetický příklad o předpoklad 5 N·m točivého momentu motoru při 3000 ot./min a 0,90 celková účinnost přenosu pro oba poměry:

Větší snížení produkuje větší výstupní moment při nižší výstupní rychlosti pro stejný pracovní bod motoru. Nevytváří dodatečnou energii. Předpokládaná 90% účinnost je pouze vstupem do tohoto příkladu; skutečná účinnost musí pocházet z příslušných údajů nebo měření.

Oddělte výpočet od výkonu vozidla

Vypočítaný výstupní točivý moment není přípustný točivý moment nápravy. Stále platí limity pro převod, hřídel a montáž. Podobně točivý moment na nápravu není ukazatelem užitečného zatížení: síla na zemi závisí také na velikosti pneumatiky a dostupné adhezi, zatímco vozidlo musí překonat svůj provozní odpor.

Před výběrem převodového poměru zkontrolujte, zda motor dokáže udržet požadovanou rychlost a krouticí moment s navrženým napětím baterie, limity regulátoru a tepelnými podmínkami. Nahrazení nahraných údajů o rychlosti motoru hodnotou otáček naprázdno může nadhodnotit dosažitelnou rychlost na silnici.

Vlastní převodový poměr pro elektrickou tříkolovou diferenciální nápravu by proto měl být vyhodnocen vůči definovanému provoznímu bodu. Poměrové výpočty stanoví vztah mezi otáčkami a točivými momenty; neurčují nezávisle užitečné zatížení, schopnost stoupání do kopce nebo dosah.

Před objednáním si ověřte skutečný převodový poměr a konfiguraci náprav

ECOGO rozsah zadní nápravy a hnacího ústrojí zahrnuje sestava převodovky elektrické tříkolky a integrovaná kotoučová brzda zadní nápravy. Jejich veřejné výpisy neposkytují skutečný poměr a kompletní provozní hodnocení pro výše uvedené výpočty. Pro konkrétní uvažovanou sestavu musí být potvrzen poměr. Ecogo

Pro užitečné technické srovnání získejte:

• Přesná montáž a přenosová cesta: identifikujte vstup motoru, každý redukční stupeň, diferenciál a jakoukoli redukci na konci kola.
• Skutečný poměr: uveďte jeho vstupní a výstupní body a případně příslušnou polohu převodového stupně.
• Provozní limity: získat povolené vstupní otáčky a trvalé nebo dočasné limity točivého momentu s jejich podmínkami.
• Vstupy pro výpočet vozidla: použijte údaje o odvalování zamýšlených pneumatik a reálný provozní bod zatíženého motoru.
• Instalace odpovídá: ověřte montážní a brzdová rozhraní pro vybranou sestavu zadní nápravy.

Komu potvrďte převodový poměr a konfiguraci náprav s ECOGO, poskytují cílovou provozní rychlost, údaje o odvalování pneumatik, informace o motoru a požadovaném výkonu. Tyto vstupy umožňují vyhodnotit navrhovaný poměr oproti skutečnému produktu, spíše než považovat matematický výsledek za hotovou specifikaci.