Cara Mengira Nisbah Gear Gandar Belakang Basikal Tiga Elektrik

Kirakan nisbah gear gandar belakang basikal roda tiga elektrik dengan membahagikan kelajuan aci input yang ditentukan dengan kelajuan output yang ditentukan. Untuk pasangan gear ringkas, bahagikan kiraan gigi gear yang dipacu dengan kiraan gigi gear pemacu. Apabila beberapa peringkat pengurangan terletak di antara motor dan roda, darabkan nisbahnya untuk mendapatkan jumlah pengurangan.

Untuk menukar nisbah itu kepada kelajuan kenderaan, anda juga memerlukan rpm mekanikal motor dan lilitan guling berkesan tayar. Kaedah di bawah digunakan untuk pacuan di mana motor memacu roda belakang melalui penggearan pengurangan dan gandar. Ia tidak menganggap bahawa setiap basikal roda tiga elektrik menggunakan susunan ini.

Tentukan Nisbah Gear Yang Anda Kira

Nisbah pengurangan membandingkan dua titik yang dinamakan dalam drivetrain. Menggunakan magnitud kelajuan putaran:

Nisbah pengurangan, i = input rpm ÷ output rpm

Oleh itu, pengurangan 10:1 bermakna input membuat sepuluh pusingan untuk setiap revolusi keluaran. Pada kelajuan input yang diberikan, pengurangan berangka yang lebih besar menghasilkan kelajuan output yang lebih rendah. Hubungan input-output ini diterangkan dalam nota teknikal gear maxon. maxongroup.com

Istilah "nisbah gandar belakang" boleh merujuk kepada pengurangan dalam pemasangan gandar. Ia mungkin mengecualikan kotak gear hulu yang berasingan atau pengurangan pada roda. Untuk pengiraan kelajuan kenderaan, kuantiti yang berkaitan ialah jumlah nisbah pengurangan motor-ke-roda.

Kotak gear mengurangkan kelajuan melalui susunan gearnya. Pembezaan membolehkan roda yang dipacu berputar pada kelajuan yang berbeza. Fungsi tersebut boleh digabungkan dalam perhimpunan, tetapi istilah tidak mengenal pasti hubungan mekanikal yang sama. Tetapkan laluan penghantaran sebenar sebelum memilih nombor untuk pengiraan.

Kira Nisbah daripada Gigi Gear atau Kelajuan Aci

Gunakan Gigi Memandu dan Memandu Gear yang Disahkan

Untuk sepasang gear meshing yang ringkas:

i = gigi gear dipacu ÷ gigi gear memandu

Pertimbangkan gear memandu 20 gigi hipotesis yang melibatkan gear dipacu 60 gigi:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Gear pemanduan berputar tiga kali untuk satu pusingan gear yang dipacu. Dana/Spicer menggunakan hubungan kiraan gigi terdorong kepada pemacu yang sepadan dalam pengiraan nisbah cincin dan pinionnya. spicerparts.com

Kiraan gigi mestilah milik pasangan gear yang disahkan. Kiraan gigi dalam perihalan separuh aci mungkin merujuk kepada spline yang digunakan untuk sambungan mekanikal. Ia tidak mewujudkan nisbah pengurangan dengan bahagian lain yang disenaraikan secara berasingan. Susunan planet juga memerlukan hubungan kinematik yang betul; membahagikan dua kiraan gigi yang mudah adalah tidak mencukupi.

Kaedah nisbah kelajuan memberikan hasil yang sama apabila input dan output dikenal pasti dengan betul: 3000 rpm pada input dan 1000 rpm pada output menghasilkan nisbah 3:1. Kedua-dua nilai mesti menerangkan keadaan operasi dan laluan penghantaran yang sama.

Peringkat Pengurangan Berganda Berturut-turut

Jika peringkat 3:1 hipotesis diikuti dengan pengurangan 4:1 yang berasingan, jumlah nisbah ialah:

i_jumlah = 3 × 4 = 12:1

Pada 3000 rpm motor, peringkat pertama mengurangkan kelajuan kepada 1000 rpm dan yang kedua kepada 250 rpm. Mendarabkan nisbah akaun untuk kedua-dua peringkat. Menggunakan hanya peringkat pertama akan memberikan ramalan kelajuan roda yang salah.

Akaun untuk Kelajuan Roda Berbeza

Untuk pembezaan terbuka simetri yang ideal, dengan kelajuan aci kiri dan kanan dinyatakan dalam arah hadapan biasa:

Rpm pembawa = (rpm aci kiri + rpm aci kanan) ÷ 2

Hubungan kelajuan purata ini berikutan daripada kekangan asas dalam model pembezaan MathWorks. Tanpa pengurangan hujung roda tambahan, kedua-dua roda berputar pada 250 rpm sepadan dengan kelajuan pembawa 250 rpm. Jika kelajuan dua roda berbeza, satu roda sahaja tidak mewakili purata itu. MATLAB

Akibatnya, kelajuan roda berputar bebas sewenang-wenangnya tidak boleh dianggap sebagai kelajuan keluaran gandar apabila mengira nisbah. Gunakan perhubungan ini hanya selepas jenis pembezaan dan titik pengukuran telah diwujudkan.

Tukar RPM Motor dan Lilitan Tayar kepada Kelajuan Jalan

Kira RPM Roda dan Kelajuan Kenderaan Teoritikal

Untuk perjalanan garis lurus dengan kedua-dua roda digerakkan pada kelajuan yang sama, tiada tayar slip dan setiap peringkat pengurangan termasuk:

Rpm roda = rpm motor ÷ jumlah nisbah pengurangan

Setiap revolusi roda memajukan kenderaan dengan lilitan guling yang berkesan. Menukar meter seminit kepada kilometer sejam memberikan:

Kelajuan teori (km/j) = motor rpm × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

di sini, C adalah lilitan gelek tayar berkesan dalam meter setiap pusingan dan i_total ialah nisbah pengurangan motor-ke-roda. Gunakan rpm motor mekanikal. Rpm elektrik paparan pengawal memerlukan penukaran khusus motor yang sesuai sebelum ia boleh digunakan dalam formula ini.

Kalkulator penghantaran Dana/Spicer juga mengaitkan kelajuan aci, nisbah transmisi dan dimensi tayar, sambil membezakan pengiraan matematik daripada kesesuaian aplikasi kenderaan. Bahagian Spicer

Untuk contoh yang berfungsi, anggap:

• Kelajuan operasi motor: 3000 rpm.
• Lilitan guling berkesan: 1.50 m setiap pusingan.
• Jumlah pengurangan: 10:1.

Pengiraannya ialah:

Kelajuan roda = 3000 ÷ 10 = 300 rpm

Kelajuan kenderaan = 300 × 1.50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/j, lebih kurang 16.8 mph.

Menggunakan kelajuan motor dan tayar yang sama dengan jumlah pengurangan 12:1 250 roda rpm dan 22.5 km/j, lebih kurang 14.0 mph. Ini adalah input dan keputusan pengiraan hipotesis, bukan spesifikasi untuk produk ECOGO.

Untuk roda bulat yang ideal, lilitan boleh dianggarkan sebagai π × diameter. Dalam pengiraan kenderaan sebenar, gunakan lilitan guling yang berkesan atau data pusingan setiap jarak pembekal tayar yang berkenaan. Diameter rim roda bukan diameter gelek tayar, dan sebutan tayar nominal sahaja mungkin tidak membekalkan lilitan yang diperlukan.

Bekerja Mundur dari Kelajuan Sasaran

Menyusun semula persamaan yang sama memberikan nisbah jumlah calon:

i_total = motor rpm × C × 60 ÷ (1000 × sasaran kelajuan dalam km/j)

Dengan anggapan yang sama 3000 rpm dan lilitan 1.50 m, sasaran 25 km/j memberikan:

i_jumlah = 3000 × 1.50 × 60 ÷ (1000 × 25) = 10.8:1

Ini adalah calon yang dikira. Ia tidak menetapkan bahawa pemasangan 10.8:1 tersedia, bahawa motor boleh mengekalkan 3000 rpm di bawah beban yang diperlukan, atau bahawa kenderaan akan mencapai kelajuan itu.

Kecekapan penghantaran tidak didarabkan ke dalam persamaan kelajuan nisbah tetap ini. Ia menjejaskan kuasa yang diperlukan dan tork yang ada. Jika kerugian menghalang motor daripada mengekalkan rpm yang diandaikan, gunakan rpm yang boleh dicapai untuk mengira semula kelajuan jalan.

Semak Tork dan Had Operasi Sebelum Memilih Nisbah

Kira Jumlah Tork Pemacu pada Asas Konsisten

Untuk pemanduan mantap, dengan kedua-dua keluaran gandar pada kelajuan yang sama dan tiada pengurangan lanjut antara output tersebut dan roda, jumlah nisbah motor-ke-roda boleh digunakan dalam pengiraan tork berikut:

Jumlah tork keluaran gandar ≈ tork motor × i_total × kecekapan penghantaran keseluruhan

Hubungan pengurangan-dan-kecekapan diberikan dalam nota gear maxon. Di sini, "tork keluaran gandar jumlah" bermaksud tork gabungan pada dua output terdorong. Ia tidak bermakna setiap roda menerima nilai penuh itu. maxongroup.com

Panjangkan contoh hipotesis sebelumnya dengan mengandaikan 5 N·m tork motor pada 3000 rpm dan 0.90 kecekapan penghantaran keseluruhan untuk kedua-dua nisbah:

Pengurangan yang lebih besar menghasilkan lebih banyak tork keluaran pada kelajuan keluaran yang lebih rendah untuk titik operasi motor yang sama. Ia tidak mencipta kuasa tambahan. Kecekapan 90% yang diandaikan hanyalah input kepada contoh ini; kecekapan sebenar mesti datang daripada data atau ukuran yang berkenaan.

Asingkan Pengiraan daripada Prestasi Kenderaan

Tork keluaran yang dikira bukanlah penarafan tork yang dibenarkan gandar. Had gear, aci dan pemasangan masih dikenakan. Begitu juga, tork gandar bukanlah penarafan muatan: daya di tanah juga bergantung pada saiz tayar dan lekatan yang ada, manakala kenderaan mesti mengatasi rintangan kendaliannya.

Sebelum memilih nisbah, semak sama ada motor boleh mengekalkan kelajuan dan tork yang diperlukan dengan voltan bateri, had pengawal dan keadaan terma yang dicadangkan. Menggantikan data kelajuan motor yang dimuatkan dengan nilai rpm tanpa beban boleh melebih-lebihkan kelajuan jalan yang boleh dicapai.

Oleh itu, nisbah gear tersuai untuk gandar pembezaan roda tiga elektrik hendaklah dinilai dengan titik operasi yang ditetapkan. Pengiraan nisbah mewujudkan hubungan antara kelajuan dan tork; mereka tidak secara bebas menetapkan muatan, keupayaan mendaki bukit atau jarak.

Sahkan Nisbah Sebenar dan Konfigurasi Gandar Sebelum Memesan

ECOGO gandar belakang dan julat pacuan termasuk an pemasangan kotak gear roda tiga elektrik dan an gandar belakang brek cakera bersepadu. Penyenaraian awam mereka tidak memberikan nisbah sebenar dan penilaian operasi yang lengkap untuk pengiraan di atas. Nisbah mesti disahkan untuk perhimpunan tertentu yang sedang dipertimbangkan. Ecogo

Untuk perbandingan teknikal yang berguna, dapatkan:

• Jalan pemasangan dan penghantaran yang tepat: kenal pasti input motor, setiap peringkat pengurangan, pembezaan dan sebarang pengurangan hujung roda.
• Nisbah sebenar: nyatakan titik input dan outputnya serta kedudukan gear yang berkenaan, jika berkaitan.
• Had operasi: dapatkan kelajuan input yang dibenarkan dan had tork berterusan atau sementara dengan keadaannya.
• Input pengiraan kenderaan: gunakan data rolling tayar yang dimaksudkan dan titik operasi motor yang dimuatkan secara realistik.
• Padanan pemasangan: sahkan antara muka pelekap dan brek untuk pemasangan gandar belakang yang dipilih.

Kepada mengesahkan nisbah gandar dan konfigurasi dengan ECOGO, sediakan kelajuan operasi sasaran, data guling tayar, maklumat motor dan tugas yang diperlukan. Input tersebut membenarkan nisbah yang dicadangkan untuk dinilai terhadap produk sebenar, dan bukannya menganggap keputusan matematik sebagai spesifikasi siap sedia.