Sähköisen kolmipyörän taka-akselin välityssuhteen laskeminen

Laske sähköisen kolmipyöräisen taka-akselin välityssuhde jakamalla määritellyn tuloakselin nopeus määritellyn ulostulon nopeudella. Jos kyseessä on yksinkertainen vaihdepari, jaa vetävän vaihteen hampaiden määrä vetopyörän hammaslukumäärällä. Kun moottorin ja pyörien välissä on useita alennusvaiheita, kerrotaan niiden suhteet saadaksesi kokonaisalennus.

Muuttaaksesi tämän suhteen ajoneuvon nopeudeksi, tarvitset myös moottorin mekaanisen kierrosluvun ja renkaiden tehokkaan vierintäkehän. Alla oleva menetelmä koskee voimansiirtoa, jossa moottori käyttää takapyöriä alennusvaihteen ja akselin kautta. Se ei oleta, että jokainen sähköinen kolmipyörä käyttää tätä järjestelyä.

Määritä, mitä välityssuhdetta olet laskemassa

Alennussuhde vertaa kahta nimettyä pistettä voimansiirrossa. Pyörimisnopeuden magnitudeja käyttämällä:

Alennussuhde, i = tulo rpm ÷ lähtö rpm

10:1 vähennys tarkoittaa siis, että tulo tekee kymmenen kierrosta jokaista lähtökierrosta kohden. Tietyllä tulonopeudella suurempi numeerinen vähennys tuottaa pienemmän lähtönopeuden. Tämä tulo-lähtösuhde on kuvattu Maxonin vaihteiston teknisissä huomautuksissa. maxongroup.com

Termi "taka-akselisuhde" voi tarkoittaa pienennystä akselikokoonpanossa. Se voi sulkea pois erillisen ylävirran vaihteiston tai vähennyksen pyörissä. Ajoneuvon nopeuslaskelmissa merkityksellinen määrä on moottorin ja pyörän kokonaisvähennyssuhde.

Vaihteisto vähentää nopeutta vaihdejärjestelynsä kautta. Tasauspyörästön ansiosta vetävät pyörät voivat pyöriä eri nopeuksilla. Nämä toiminnot voidaan yhdistää kokoonpanoon, mutta termit eivät identifioi samaa mekaanista suhdetta. Määritä todellinen lähetyspolku ennen numeroiden valitsemista laskentaan.

Laske suhde hammaspyörän hampaiden tai akselin nopeuksien perusteella

Käytä vahvistetun ajon ja ajetun vaihteen hampaita

Yksinkertaiselle hammaspyöräparille:

i = vetopyörän hampaat ÷ vetopyörän hampaat

Harkitse hypoteettista 20-hampaista ajovaihdetta, joka kytkee 60-hampaisen vaihteen:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Vetovaihde kääntyy kolme kertaa yhden vaihteen kierroksen verran. Dana/Spicer käyttää vastaavaa ajettavan hampaiden lukumäärän suhdetta rengas- ja hammaspyöräsuhteen laskennassa. spicerparts.com

Hammaslukujen tulee kuulua vahvistetulle vaihdeparille. Hampaiden lukumäärä puoliakselin kuvauksessa voi viitata mekaanisessa liitoksessa käytettyihin rihoihin. Siinä ei vahvisteta vähennyssuhdetta toisen erikseen luetellun osan kanssa. Planeettajärjestelyt vaativat myös niiden oikean kinemaattisen suhteen; kahden kätevän hammasluvun jakaminen ei riitä.

Nopeussuhdemenetelmä antaa saman tuloksen, kun tulo ja lähtö tunnistetaan oikein: 3000 rpm tulossa ja 1000 rpm lähdössä tuottavat 3:1 suhteen. Molempien arvojen on kuvattava samaa toimintatilaa ja siirtotietä.

Kerro peräkkäiset vähennysvaiheet

Jos hypoteettista 3:1-vaihetta seuraa erillinen 4:1-vähennys, kokonaissuhde on:

i_yhteensä = 3 × 4 = 12:1

Moottorin nopeudella 3000 rpm, ensimmäinen vaihe laskee nopeuden 1000 rpm:iin ja toinen 250 rpm:ään. Suhteet kertomalla saadaan molemmat vaiheet. Vain ensimmäisen vaiheen käyttäminen antaisi väärän pyörän nopeuden ennusteen.

Ota huomioon tasauspyörän nopeudet

Ihanteellinen symmetrinen avoin tasauspyörästö, jossa vasemman ja oikean akselin nopeudet ilmaistaan yhteisessä eteenpäin:

Kantimen rpm = (vasemman akselin rpm + oikean akselin rpm) ÷ 2

Tämä keskinopeuden suhde seuraa MathWorksin differentiaalimallin perusrajoitteita. Ilman ylimääräistä pyöränpään vähennystä, molemmat 250 rpm:llä pyörivät pyörät vastaavat 250 rpm:n kannatinnopeutta. Jos pyörän nopeudet eroavat toisistaan, yksi pyörä ei yksin edusta tätä keskiarvoa. MATLAB

Näin ollen mielivaltaista vapaasti pyörivää pyörän nopeutta ei voida käsitellä akselin ulostulonopeudena suhdetta laskettaessa. Käytä tätä suhdetta vasta, kun differentiaalityyppi ja mittauspisteet on määritetty.

Muunna moottorin kierrosluku ja renkaan ympärysmitta tienopeudeksi

Laske pyörän kierrosluku ja ajoneuvon teoreettinen nopeus

Suoraan ajoon molemmilla vetävällä pyörällä samalla nopeudella, ei renkaiden luistoa ja jokainen alennusvaihe sisältää:

Pyörän rpm = moottorin rpm ÷ kokonaisalennussuhde

Jokainen pyörän kierros vie ajoneuvoa eteenpäin sen tehokkaan vierintäkehän verran. Kun metrit minuutissa muunnetaan kilometreiksi tunnissa, saadaan:

Teoreettinen nopeus (km/h) = moottorin rpm × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

täällä, C on tehokas renkaan vierintäkehä metreinä per kierros ja i_yhteensä on moottorin ja pyörän alennussuhde. Käytä mekaanista moottorin kierroslukua. Ohjaimen näytön sähköinen kierrosluku vaatii asianmukaisen moottorikohtaisen muunnoksen ennen kuin sitä voidaan käyttää tässä kaavassa.

Dana/Spicerin voimansiirtolaskin laskee samalla tavalla akselin nopeuden, välityssuhteet ja renkaiden mitat, samalla kun se erottaa matemaattisen laskelman soveltuvuudesta ajoneuvoon. Spicer osat

Oletetaan toimivalle esimerkille:

• Moottorin käyntinopeus: 3000 rpm.
• Tehokas vierintäympärysmitta: 1,50 m per kierros.
• Kokonaisalennus: 10:1.

Laskelma on:

Pyörän nopeus = 3000 ÷ 10 = 300 rpm

Ajoneuvon nopeus = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/h, suunnilleen 16,8 mph.

Käyttämällä samaa moottorin nopeutta ja renkaita 12:1 kokonaisalennus antaa 250 pyörän rpm ja 22,5 km/h, suunnilleen 14,0 mph. Nämä ovat hypoteettisia laskennan syötteitä ja tuloksia, eivät ECOGO-tuotteen spesifikaatioita.

Ihanteelliselle pyöreälle pyörälle ympärysmitta voidaan arvioida π × halkaisijaksi. Käytä varsinaisessa ajoneuvolaskelmassa tehollista vierintäympärystä tai rengastoimittajan soveltuvia kierroslukutietoja matkalta. Pyörän vanteen halkaisija ei ole renkaan vierintähalkaisija, eikä pelkkä nimellinen renkaan merkintä välttämättä anna vaadittua ympärysmittaa.

Työskentele taaksepäin tavoitenopeudesta

Järjestämällä sama yhtälö uudelleen saadaan ehdokaskokonaissuhde:

i_total = moottorin rpm × C × 60 ÷ (1000 × tavoitenopeus km/h)

Saman oletetun 3000 rpm:n ja 1,50 metrin ympärysmitan kanssa tavoite 25 km/h antaa:

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

Tämä on harkittu ehdokas. Se ei vahvista, että 10,8:1-asennelma on saatavilla, että moottori kestää 3000 rpm vaaditulla kuormituksella tai että ajoneuvo saavuttaa tämän nopeuden.

Lähetyksen tehokkuutta ei kerrota tässä kiinteän suhteen nopeusyhtälössä. Se vaikuttaa tarvittavaan tehoon ja käytettävissä olevaan vääntömomenttiin. Jos häviöt estävät moottoria ylläpitämästä oletettua kierroslukua, laske nopeus uudelleen saavutettavissa olevalla kierrosluvulla.

Tarkista vääntömomentti ja toimintarajat ennen suhteen valintaa

Laske käyttövoiman kokonaisvääntömomentti johdonmukaisesti

Tasaisessa ajossa, kun molemmat akselit ovat samalla nopeudella, eikä näiden tehojen ja pyörien välillä enää vähennetä, moottorin ja pyörän kokonaissuhdetta voidaan käyttää seuraavassa vääntömomentin laskennassa:

Akselin kokonaisvääntömomentti ≈ moottorin vääntömomentti × i_total × voimansiirron kokonaistehokkuus

Vähennyksen ja hyötysuhteen suhde on annettu Maxonin vaihdehuomautteissa. Tässä "akselin kokonaisvääntömomentti" tarkoittaa yhdistettyä vääntömomenttia kahdella käytettävällä ulostulolla. Se ei tarkoita, että jokainen pyörä saa täyden arvon. maxongroup.com

Laajenna edellistä hypoteettista esimerkkiä olettamalla 5 N·m moottorin vääntömomentti nopeudella 3000 rpm ja 0,90 kokonaistehokkuus molemmille suhteille:

Suurempi alennus tuottaa enemmän vääntömomenttia pienemmällä lähtönopeudella samassa moottorin toimintapisteessä. Se ei tuota lisätehoa. Oletettu 90 % tehokkuus on vain syöte tähän esimerkkiin; todellisen tehokkuuden on tultava soveltuvista tiedoista tai mittauksista.

Erota laskelma ajoneuvon suorituskyvystä

Laskettu lähtömomentti ei ole akselin sallittu vääntömomentti. Vaihde-, akseli- ja kokoonpanorajoitukset ovat edelleen voimassa. Vastaavasti akselin vääntömomentti ei ole hyötykuorma: voima maassa riippuu myös renkaan koosta ja käytettävissä olevasta pitokyvystä, kun taas ajoneuvon on voitettava käyttövastus.

Ennen kuin valitset suhteen, tarkista, kestääkö moottori vaaditun nopeuden ja vääntömomentin ehdotetulla akkujännitteellä, säätimen rajoilla ja lämpöolosuhteilla. Ladattujen moottorin nopeustietojen korvaaminen kuormittamattoman kierrosluvun arvolla voi yliarvioida saavutettavan tienopeuden.

Sähköisen kolmipyöräisen tasauspyörästön akselin mukautettu välityssuhde on siksi arvioitava suhteessa määriteltyyn toimintapisteeseen. Suhdelaskelmat määrittävät nopeuksien ja vääntömomenttien välisen suhteen; ne eivät määritä itsenäisesti hyötykuormaa, mäkikiipeilykykyä tai kantamaa.

Vahvista todellinen suhde ja akselikokoonpano ennen tilaamista

ECOGO:t taka-akselin ja voimansiirron valikoima sisältää an kolmipyöräisen sähköisen vaihteiston kokoonpano ja an integroitu levyjarru taka-akseli. Niiden julkiset listaukset eivät tarjoa todellista suhdetta ja täydellisiä toimintaluokituksia yllä oleville laskelmille. Suhde on vahvistettava tietylle harkittavalle kokoonpanolle. Ecogo

Hyödyllistä teknistä vertailua varten hanki:

• Tarkka kokoonpano- ja siirtopolku: tunnistaa moottorin tulo, jokainen alennusaste, tasauspyörästö ja mahdollinen pyöränpään alennus.
• Todellinen suhde: ilmoittaa sen syöttö- ja lähtöpisteet sekä soveltuva vaihteen asento tarvittaessa.
• Toimintarajat: saada sallitun syöttönopeuden ja jatkuvat tai väliaikaiset vääntömomenttirajat ehdoillaan.
• Ajoneuvon laskennan syötteet: käytä tarkoitettuja renkaiden vierintätietoja ja realistista kuormitettua moottorin toimintapistettä.
• Asennusosuma: tarkista valitun taka-akselikokoonpanon kiinnitys- ja jarruliitännät.

Vastaanottaja vahvista akselisuhde ja kokoonpano ECOGO:n kanssa, anna tavoitekäyttönopeus, renkaan vierintätiedot, moottoritiedot ja vaadittu tehtävä. Näiden syötteiden avulla ehdotettu suhde voidaan arvioida suhteessa todelliseen tuotteeseen sen sijaan, että matemaattista tulosta käsitettäisiin valmiina määrityksenä.