Hoe de overbrengingsverhouding van de achteras van een elektrische driewieler te berekenen

Bereken de overbrengingsverhouding van een elektrische driewieler op de achteras door de snelheid van de gedefinieerde ingaande as te delen door de snelheid van de gedefinieerde output. Voor een eenvoudig tandwielpaar deelt u het aantal tanden van het aangedreven tandwiel door het aantal tanden van het aandrijftandwiel. Wanneer er meerdere reductietrappen tussen de motor en de wielen liggen, vermenigvuldig dan de verhoudingen ervan om de totale reductie te verkrijgen.

Om die verhouding om te zetten in voertuigsnelheid heb je ook het mechanische toerental van de motor en de effectieve rolomtrek van de banden nodig. Onderstaande werkwijze geldt voor een aandrijflijn waarbij een motor via een reductiekast en een as de achterwielen aandrijft. Er wordt niet van uitgegaan dat elke elektrische driewieler van deze regeling gebruik maakt.

Bepaal welke overbrengingsverhouding u berekent

Een reductieverhouding vergelijkt twee genoemde punten in de aandrijflijn. Met behulp van rotatiesnelheidsgrootheden:

Reductieverhouding, i = ingangstoerental ÷ uitgangstoerental

Een reductie van 10:1 betekent dus dat de ingang voor elke uitgaande omwenteling tien omwentelingen maakt. Bij een gegeven invoersnelheid levert een grotere numerieke reductie een lagere uitvoersnelheid op. Deze input-output-relatie wordt beschreven in de technische toelichting van maxon. maxongroup.com

De term “achterasoverbrenging” kan verwijzen naar een reductie binnen het assenstelsel. Het kan een aparte stroomopwaartse versnellingsbak of een reductie aan de wielen uitsluiten. Voor voertuigsnelheidsberekeningen is de relevante grootheid de totale motor-wielreductieverhouding.

Een versnellingsbak vermindert de snelheid door zijn versnellingsopstelling. Een differentieel zorgt ervoor dat de aangedreven wielen met verschillende snelheden kunnen draaien. Deze functies kunnen worden gecombineerd in een samenstel, maar de termen identificeren niet dezelfde mechanische relatie. Bepaal het daadwerkelijke transmissiepad voordat u getallen selecteert voor een berekening.

Bereken de verhouding op basis van tandwieltanden of assnelheden

Gebruik goedgekeurde rij- en aangedreven tandwieltanden

Voor een eenvoudig paar in elkaar grijpende tandwielen:

i = aangedreven tandwieltanden ÷ aangedreven tandwieltanden

Beschouw een hypothetisch aandrijftandwiel met 20 tanden en een aangedreven tandwiel met 60 tanden:

ik = 60 ÷ 20 = 3:1

Het aandrijftandwiel draait drie keer gedurende één omwenteling van het aangedreven tandwiel. Dana/Spicer gebruikt de corresponderende relatie tussen het aantal aangedreven en aangedreven tanden bij de berekening van de ring-en-rondselverhouding. spicerparts.com

De tandtellingen moeten behoren tot een bevestigd tandwielpaar. Het aantal tanden in een beschrijving van een halve as kan verwijzen naar spiebanen die worden gebruikt voor een mechanische verbinding. Er wordt geen reductieverhouding vastgesteld met een ander afzonderlijk vermeld onderdeel. Planetaire arrangementen vereisen ook hun correcte kinematische relatie; het verdelen van twee handige tandentellingen is onvoldoende.

De speed-ratio-methode geeft hetzelfde resultaat als de input en output correct worden geïdentificeerd: 3000 rpm aan de input en 1000 rpm aan de output produceren een verhouding van 3:1. Beide waarden moeten dezelfde bedrijfstoestand en hetzelfde transmissiepad beschrijven.

Vermenigvuldig opeenvolgende reductiefasen

Als de hypothetische 3:1-fase wordt gevolgd door een afzonderlijke 4:1-reductie, is de totale verhouding:

i_totaal = 3 × 4 = 12:1

Bij 3000 tpm verlaagt de eerste trap het toerental tot 1000 tpm en de tweede tot 250 tpm. Het vermenigvuldigen van de verhoudingen houdt rekening met beide fasen. Het gebruik van alleen de eerste fase zou een verkeerde voorspelling van de wielsnelheid opleveren.

Houd rekening met differentiële wielsnelheden

Voor een ideaal symmetrisch open differentieel, waarbij de linker- en rechterassnelheden in een gemeenschappelijke voorwaartse richting worden uitgedrukt:

Toerental drager = (toerental linkeras + toerental rechteras) ÷ 2

Deze relatie tussen gemiddelde snelheid vloeit voort uit de fundamentele beperkingen in het differentiële model van MathWorks. Zonder extra wieleindreductie komen beide wielen die met 250 tpm draaien overeen met een draagsnelheid van 250 tpm. Als de twee wielsnelheden verschillen, vertegenwoordigt één wiel alleen dat gemiddelde niet. MATLAB

Bijgevolg kan een willekeurige vrij draaiende wielsnelheid niet worden behandeld als de uitgangssnelheid van de as bij het berekenen van een verhouding. Pas deze relatie pas toe nadat het differentieeltype en de meetpunten zijn vastgesteld.

Zet het motortoerental en de bandomtrek om in rijsnelheid

Bereken het wieltoerental en de theoretische voertuigsnelheid

Voor rechtuit rijden met beide aangedreven wielen op dezelfde snelheid, geen bandenslip en elke reductiefase inbegrepen:

Wieltoerental = motortoerental ÷ totale reductieverhouding

Elke wielomwenteling beweegt het voertuig voort met zijn effectieve rolomtrek. Het omrekenen van meters per minuut naar kilometers per uur geeft:

Theoretische snelheid (km/u) = motortoerental × C × 60 ÷ (1000 × i_totaal)

Hier, C is de effectieve rolomtrek van de band in meters per omwenteling en i_totaal is de motor-wielreductieverhouding. Gebruik mechanisch motortoerental. Het elektrische toerental van een controllerdisplay vereist de juiste motorspecifieke conversie voordat het in deze formule kan worden gebruikt.

De transmissiecalculator van Dana/Spicer relateert op vergelijkbare wijze assnelheid, overbrengingsverhoudingen en bandafmetingen, terwijl wiskundige berekeningen worden onderscheiden van geschiktheid voor voertuigtoepassingen. Spicer-onderdelen

Neem voor een uitgewerkt voorbeeld aan:

• Motortoerental: 3000 tpm.
• Effectieve rolomtrek: 1,50 m per omwenteling.
• Totale reductie: 10:1.

De berekening is:

Wielsnelheid = 3000 ÷ 10 = 300 tpm

Voertuigsnelheid = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/u, ongeveer 26,8 km/u.

Het gebruik van dezelfde motorsnelheid en banden geeft een totale reductie van 12:1 250 wieltoerental en 22,5 km/u, ongeveer 14,0 km/u. Dit zijn hypothetische berekeningsinvoer en -resultaten, geen specificaties voor een ECOGO-product.

Voor een ideaal rond wiel kan de omtrek worden benaderd als π × diameter. Gebruik bij een daadwerkelijke voertuigberekening de effectieve rolomtrek of de toepasselijke gegevens over het aantal omwentelingen per afstand van de bandenleverancier. De diameter van de velg is niet de roldiameter van de band, en een nominale bandaanduiding alleen levert mogelijk niet de vereiste omtrek op.

Werk achteruit vanaf een doelsnelheid

Het herschikken van dezelfde vergelijking geeft een kandidaat-totaalverhouding:

i_totaal = motortoerental × C × 60 ÷ (1000 × doelsnelheid in km/u)

Met hetzelfde veronderstelde toerental van 3000 tpm en een omtrek van 1,50 m geeft een doel van 25 km/u:

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

Dit is een berekende kandidaat. Er wordt niet aangetoond dat er een 10,8:1-constructie beschikbaar is, dat de motor onder de vereiste belasting 3000 tpm kan aanhouden, of dat het voertuig die snelheid zal bereiken.

De transmissie-efficiëntie wordt niet vermenigvuldigd in deze snelheidsvergelijking met vaste verhoudingen. Het beïnvloedt het benodigde vermogen en het beschikbare koppel. Als de motor door verliezen het veronderstelde toerental niet kan handhaven, gebruik dan het haalbare toerental om de rijsnelheid opnieuw te berekenen.

Controleer het koppel en de bedrijfslimieten voordat u de verhouding kiest

Bereken het totale aandrijfkoppel op consistente basis

Voor stabiel rijden, waarbij beide asvermogens dezelfde snelheid hebben en geen verdere reductie tussen dit vermogen en de wielen, kan de totale motor-wielverhouding worden gebruikt bij de volgende koppelberekening:

Totaal uitgangskoppel van de as ≈ motorkoppel × i_totaal × algehele transmissie-efficiëntie

De relatie tussen reductie en efficiëntie wordt gegeven in de uitrustingsinformatie van maxon. Met “totaal uitgangskoppel van de as” wordt hier bedoeld het gecombineerde koppel op de twee aangedreven uitgangen. Het betekent niet dat elk wiel de volledige waarde krijgt. maxongroup.com

Breid het vorige hypothetische voorbeeld uit door aan te nemen 5 N·m motorkoppel bij 3000 tpm en 0,90 algehele transmissie-efficiëntie voor beide verhoudingen:

De grotere reductie produceert meer uitgangskoppel bij een lagere uitgangssnelheid voor hetzelfde motorwerkpunt. Het creëert geen extra kracht. De veronderstelde efficiëntie van 90% is slechts een input voor dit voorbeeld; daadwerkelijke efficiëntie moet voortkomen uit toepasselijke gegevens of metingen.

Scheid de berekening van de voertuigprestaties

Het berekende uitgaande koppel is niet het toegestane koppel van een as. De tandwiel-, as- en montagelimieten zijn nog steeds van toepassing. Op dezelfde manier is het askoppel geen indicatie voor het laadvermogen: de kracht op de grond hangt ook af van de bandenmaat en de beschikbare grip, terwijl het voertuig zijn bedrijfsweerstand moet overwinnen.

Voordat u een verhouding selecteert, moet u controleren of de motor het vereiste toerental en koppel kan behouden met de voorgestelde accuspanning, controllerlimieten en thermische omstandigheden. Het vervangen van geladen motorsnelheidsgegevens door een onbelaste toerentalwaarde kan de haalbare wegsnelheid overschatten.

Een aangepaste overbrengingsverhouding voor een differentieelas van een elektrische driewieler moet daarom worden beoordeeld aan de hand van een gedefinieerd werkpunt. Verhoudingsberekeningen leggen de relatie vast tussen snelheden en koppels; ze bepalen niet onafhankelijk het laadvermogen, het klimvermogen of het bereik.

Bevestig de werkelijke verhouding en asconfiguratie voordat u bestelt

ECOGO’s achteras- en aandrijflijnbereik omvat een elektrische driewieler versnellingsbak montage en een geïntegreerde schijfrem achteras. Hun openbare vermeldingen bieden geen feitelijke ratio en volledige operationele beoordelingen voor de bovenstaande berekeningen. Er moet een verhouding worden bevestigd voor de specifieke samenstelling die wordt overwogen. Ecogo

Voor een nuttige technische vergelijking, verkrijg:

• Het exacte montage- en transmissietraject: identificeer het motorvermogen, elke reductietrap, het differentieel en elke wieleindreductie.
• De werkelijke verhouding: vermeld de in- en uitgangspunten en de toepasselijke versnellingspositie, indien relevant.
• De operationele limieten: verkrijgen van de toegestane ingangssnelheid en continue of tijdelijke koppellimieten met hun omstandigheden.
• De voertuigberekening voert het volgende in: gebruik de beoogde rolgegevens van de banden en een realistisch belast motorwerkpunt.
• De installatie komt overeen: controleer de montage- en reminterfaces voor de geselecteerde achterasconstructie.

Aan bevestig de asverhouding en configuratie geef met ECOGO de beoogde bedrijfssnelheid, gegevens over het rollen van de banden, motorinformatie en vereiste belasting op. Met deze invoer kan een voorgestelde verhouding worden geëvalueerd aan de hand van het daadwerkelijke product, in plaats van een wiskundig resultaat als een kant-en-klare specificatie te behandelen.