Kako izračunati prijenosni omjer stražnje osovine električnog tricikla

Izračunajte prijenosni omjer stražnje osovine električnog tricikla dijeljenjem brzine definiranog ulaznog vratila s brzinom definiranog izlaza. Za jednostavan par zupčanika, podijelite broj zubaca pogonskog zupčanika s brojem zubaca pogonskog zupčanika. Kada se između motora i kotača nalazi nekoliko stupnjeva redukcije, pomnožite njihove omjere kako biste dobili ukupno smanjenje.

Da biste taj omjer pretvorili u brzinu vozila, također vam je potreban mehanički broj okretaja motora i efektivni opseg kotrljanja guma. Metoda u nastavku primjenjuje se na pogonski sklop u kojem motor pokreće stražnje kotače preko reduktora i osovine. Ne pretpostavlja se da svaki električni tricikl koristi ovaj raspored.

Definirajte koji prijenosni omjer izračunavate

Omjer redukcije uspoređuje dvije navedene točke u pogonskom sklopu. Korištenje veličina brzine vrtnje:

Omjer redukcije, i = ulazni broj okretaja u minuti ÷ izlazni broj okretaja u minuti

Smanjenje od 10:1 stoga znači da ulaz čini deset okretaja za svaki izlazni okretaj. Pri određenoj ulaznoj brzini, veće numeričko smanjenje proizvodi nižu izlaznu brzinu. Ovaj ulazno-izlazni odnos opisan je u tehničkim bilješkama za maxon gear. maxongroup.com

Izraz "omjer stražnje osovine" može se odnositi na smanjenje unutar sklopa osovine. Može isključiti odvojeni uzvodni mjenjač ili redukciju na kotačima. Za izračune brzine vozila, relevantna veličina je ukupni omjer smanjenja motora i kotača.

Mjenjač smanjuje brzinu putem svog zupčanika. Diferencijal omogućuje okretanje pogonskih kotača različitim brzinama. Te se funkcije mogu kombinirati u sklopu, ali pojmovi ne identificiraju isti mehanički odnos. Odredite stvarni prijenosni put prije odabira brojeva za izračun.

Izračunajte omjer iz zuba zupčanika ili brzine vratila

Koristite potvrđene vozne i pogonske zube zupčanika

Za jednostavan par spojenih zupčanika:

i = zubi pogonskog zupčanika ÷ zubi pogonskog zupčanika

Razmotrimo hipotetski pogonski zupčanik s 20 zuba koji uključuje pogonski zupčanik sa 60 zuba:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Pogonski zupčanik se okreće tri puta za jedan okretaj pogonjenog zupčanika. Dana/Spicer koristi odgovarajući odnos između pogonskih i pogonskih zuba u svom izračunu omjera prstena i zupčanika. spicerparts.com

Brojevi zubaca moraju pripadati potvrđenom paru zupčanika. Broj zuba u opisu poluosovine može se odnositi na klinove koji se koriste za mehaničku vezu. Ne utvrđuje omjer smanjenja s drugim posebno navedenim dijelom. Planetarni raspored također zahtijeva njihov ispravan kinematički odnos; dijeljenje dva prikladna broja zuba nije dovoljno.

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

Umnožite uzastopne stupnjeve redukcije

Ako nakon hipotetske faze 3:1 slijedi zasebno smanjenje 4:1, ukupni omjer je:

i_ukupno = 3 × 4 = 12:1

Pri 3000 okretaja motora, prvi stupanj smanjuje brzinu na 1000 okretaja u minuti, a drugi na 250 okretaja u minuti. Množenje omjera uzima u obzir obje faze. Korištenje samo prve faze dalo bi pogrešno predviđanje brzine kotača.

Račun za diferencijalne brzine kotača

Za idealni simetrični otvoreni diferencijal, s lijevom i desnom brzinom osovine izraženom u zajedničkom smjeru prema naprijed:

Broj okretaja u minuti nosača = (broj okretaja u minuti lijevog vratila + broj okretaja u minuti desnog vratila) ÷ 2

Ovaj odnos prosječne brzine proizlazi iz temeljnih ograničenja u MathWorksovom diferencijalnom modelu. Bez dodatnog smanjenja kraja kotača, oba se kotača okreću brzinom od 250 okretaja u minuti odgovaraju brzini nosača od 250 okretaja u minuti. Ako se brzine dva kotača razlikuju, samo jedan kotač ne predstavlja taj prosjek. MATLAB

Posljedično, proizvoljna brzina slobodnog kotača ne može se smatrati izlaznom brzinom osovine pri izračunavanju omjera. Primijenite ovaj odnos tek nakon što su uspostavljeni tip diferencijala i mjerne točke.

Pretvorite broj okretaja motora i opseg gume u brzinu na cesti

Izračunajte broj okretaja kotača i teoretsku brzinu vozila

Za pravocrtnu vožnju s oba pogonska kotača pri istoj brzini, bez proklizavanja guma i uključen svaki stupanj redukcije:

Broj okretaja kotača = broj okretaja motora ÷ ukupni omjer smanjenja

Svaki okret kotača pomiče vozilo unaprijed za njegov efektivni opseg kotrljanja. Pretvaranje metara u minuti u kilometre na sat daje:

Teoretska brzina (km/h) = okretaji motora × C × 60 ÷ (1000 × i_ukupno)

Ovdje, C je efektivni opseg kotrljanja gume u metrima po okretaju i i_ukupno je omjer smanjenja motora i kotača. Koristite mehanički broj okretaja motora. Električni broj okretaja u minuti zaslona regulatora zahtijeva odgovarajuću pretvorbu specifičnu za motor prije nego što se može koristiti u ovoj formuli.

Dana/Spicerov kalkulator prijenosa na sličan način povezuje brzinu vratila, prijenosne omjere i dimenzije guma, dok razlikuje matematički izračun od prikladnosti primjene u vozilu. Spicer dijelovi

Za radni primjer pretpostavimo:

• Radna brzina motora: 3000 okretaja u minuti.
• Efektivni opseg kotrljanja: 1,50 m po okretaju.
• Ukupno smanjenje: 10:1.

Izračun 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 s ukupnim smanjenjem od 12:1 daje 250 okretaja kotača u minuti i 22,5 km/h, otprilike 14,0 mph. Ovo su hipotetski unosi i rezultati izračuna, a ne specifikacije za ECOGO proizvod.

Za idealan kružni kotač, opseg se može aproksimirati kao π × promjer. U stvarnom izračunu vozila upotrijebite efektivni kotrljajući opseg ili primjenjive podatke o broju okretaja po udaljenosti dobavljača guma. Promjer naplatka kotača nije promjer kotrljanja gume, a sama nazivna oznaka gume možda neće dati potreban opseg.

Radite unatrag od ciljane brzine

Preuređivanje iste jednadžbe daje mogući ukupni omjer:

i_ukupno = broj okretaja motora × C × 60 ÷ (1000 × ciljna brzina u km/h)

Uz istih pretpostavljenih 3000 o/min i opseg od 1,50 m, ciljana brzina od 25 km/h daje:

i_ukupno = 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.

Učinkovitost prijenosa nije umnožena u ovu jednadžbu brzine s fiksnim omjerom. Utječe na potrebnu snagu i raspoloživi okretni moment. Ako gubici sprječavaju motor da održi pretpostavljeni broj okretaja u minuti, upotrijebite ostvarivi broj okretaja u minuti za ponovni izračun brzine ceste.

Provjerite zakretni moment i radne granice prije odabira omjera

Izračunajte ukupni pogonski moment na dosljednoj osnovi

Za stabilnu vožnju, s oba izlaza osovine pri istoj brzini i bez daljnjeg smanjenja između tih izlaza i kotača, ukupni omjer motora i kotača može se koristiti u sljedećem izračunu momenta:

Ukupni izlazni moment osovine ≈ moment motora × i_ukupni × ukupna učinkovitost prijenosa

Odnos smanjenja i učinkovitosti naveden je u maxonovim bilješkama o opremi. Ovdje "ukupni izlazni moment osovine" znači kombinirani moment na dva pogonska izlaza. To ne znači da svaki kotač dobiva tu punu vrijednost. maxongroup.com

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

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

Odvojite izračun od performansi vozila

Izračunati izlazni zakretni moment nije dopušteni zakretni moment osovine. Ograničenja zupčanika, osovine i sklopa i dalje vrijede. Slično, okretni moment osovine nije nosivost: sila na tlo također ovisi o veličini gume i dostupnom prianjanju, dok vozilo mora svladati svoj radni otpor.

Prije odabira omjera, provjerite može li motor izdržati potrebnu brzinu i moment s predloženim naponom baterije, ograničenjima regulatora i toplinskim uvjetima. Zamjena opterećenih podataka o brzini motora s vrijednošću okretaja u minuti bez opterećenja može precijeniti dostižnu brzinu na cesti.

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

Potvrdite stvarni omjer i konfiguraciju osovine prije naručivanja

ECOGO-a raspon stražnje osovine i pogona uključuje an sklop mjenjača električnog tricikla i an stražnja osovina integrirane disk kočnice. Njihovi javni popisi ne daju stvarni omjer i potpune operativne ocjene za gore navedene izračune. Omjer mora biti potvrđen za određeni sklop koji se razmatra. Ecogo

Za korisnu tehničku usporedbu nabavite:

• Točan put sklapanja i prijenosa: identificirati ulaz motora, svaki stupanj redukcije, diferencijal i bilo koju redukciju na kraju kotača.
• Stvarni omjer: navedite njegove ulazne i izlazne točke i primjenjivi položaj zupčanika, ako je relevantno.
• Radna ograničenja: dobiti dopuštenu ulaznu brzinu i trajna ili privremena ograničenja zakretnog momenta s njihovim uvjetima.
• Ulazi za izračun vozila: koristite predviđene podatke o kotrljanju guma i realno opterećenu radnu točku motora.
• Podudaranje instalacije: provjerite sučelja za montažu i kočnice za odabrani sklop stražnje osovine.

Do potvrdite osovinski omjer i konfiguraciju s ECOGO, pružaju ciljanu radnu brzinu, podatke o kotrljanju guma, podatke o motoru i traženi rad. Ti unosi omogućuju procjenu predloženog omjera u odnosu na stvarni proizvod, umjesto da se matematički rezultat tretira kao gotova specifikacija.