Hvordan beregne elektrisk trehjulssykkel bakaksel girforhold

Beregn et elektrisk trehjuls bakakselgirforhold ved å dele hastigheten til den definerte inngangsakselen med hastigheten til den definerte utgangen. For et enkelt girpar, del det drevne tannhjulets tanntelling med drivgirets tanntall. Når flere reduksjonstrinn ligger mellom motoren og hjulene, multiplisere deres forhold for å oppnå den totale reduksjonen.

For å gjøre om dette forholdet til kjøretøyhastighet, trenger du også motorens mekaniske turtall og dekkenes effektive rulleomkrets. Metoden nedenfor gjelder for et drivverk der en motor driver bakhjulene gjennom reduksjonsgir og en aksel. Det forutsetter ikke at alle elektriske trehjulssykler bruker denne ordningen.

Definer hvilket girforhold du beregner

Et reduksjonsforhold sammenligner to navngitte punkter i drivverket. Bruke rotasjonshastighetsstørrelser:

Reduksjonsforhold, i = inngangsrpm ÷ utgangsrpm

En 10:1 reduksjon betyr derfor at inngangen gjør ti omdreininger for hver utgående omdreining. Ved en gitt inngangshastighet gir en større numerisk reduksjon en lavere utgangshastighet. Dette input-output forholdet er beskrevet i maxons utstyrs tekniske merknader. maxongroup.com

Begrepet "bakakselforhold" kan referere til en reduksjon i akselsammenstillingen. Det kan utelukke en separat oppstrøms girkasse eller en reduksjon ved hjulene. For kjøretøyhastighetsberegninger er den relevante mengden totalt motor-til-hjul reduksjonsforhold.

En girkasse reduserer hastigheten gjennom girarrangementet. En differensial gjør at de drevne hjulene kan svinge med forskjellige hastigheter. Disse funksjonene kan kombineres i en sammenstilling, men begrepene identifiserer ikke det samme mekaniske forholdet. Etabler den faktiske overføringsbanen før du velger tall for en beregning.

Beregn forholdet fra girtenner eller akselhastigheter

Bruk bekreftede kjøre- og drevne tannhjul

For et enkelt par i inngrep:

i = drevne tannhjulstenner ÷ drivgirtenner

Tenk på et hypotetisk 20-tanns drivhjul som kobler inn et 60-tenners drevet gir:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Drivhjulet dreier tre ganger for en omdreining av det drevne giret. Dana/Spicer bruker det tilsvarende forholdet mellom drevet og drivende tanntall i sin ring-og-pinion-forholdsberegning. spicerparts.com

Tanntellingene må tilhøre et bekreftet tannhjulspar. En tanntelling i en halvakselbeskrivelse kan referere til splines som brukes for en mekanisk tilkobling. Det etablerer ikke et reduksjonsforhold med en annen separat oppført del. Planetarrangementer krever også deres korrekte kinematiske forhold; å dele to praktiske tanntellinger er utilstrekkelig.

Hastighetsforholdsmetoden gir samme resultat når inngangen og utgangen er korrekt identifisert: 3000 rpm ved inngangen og 1000 rpm ved utgangen gir et forhold på 3:1. Begge verdiene må beskrive samme driftstilstand og overføringsvei.

Multipliser påfølgende reduksjonsstadier

Hvis det hypotetiske 3:1-stadiet etterfølges av en separat 4:1-reduksjon, er det totale forholdet:

i_total = 3 × 4 = 12:1

Ved 3000 motorrpm reduserer det første trinnet hastigheten til 1000 rpm og det andre til 250 rpm. Multiplisering av forholdstallene utgjør begge stadier. Å bruke bare det første trinnet ville gi feil hjulhastighetsprediksjon.

Ta hensyn til differensielle hjulhastigheter

For en ideell symmetrisk åpen differensial, med venstre og høyre akselhastighet uttrykt i en felles foroverretning:

Carrier rpm = (venstre aksel rpm + høyre aksel rpm) ÷ 2

Dette gjennomsnittshastighetsforholdet følger av de grunnleggende begrensningene i MathWorks sin differensialmodell. Uten ytterligere reduksjon på hjulkanten tilsvarer begge hjulene som roterer ved 250 rpm en bærehastighet på 250 rpm. Hvis de to hjulhastighetene er forskjellige, representerer ikke ett hjul alene det gjennomsnittet. MATLAB

Følgelig kan en vilkårlig fritt-spinnende hjulhastighet ikke behandles som akselens utgangshastighet ved beregning av et forhold. Bruk dette forholdet først etter at differensialtypen og målepunktene er etablert.

Konverter motoromdreininger og dekkomkrets til veihastighet

Beregn hjulturtall og teoretisk kjøretøyhastighet

For rettlinjet kjøring med begge drevne hjul i samme hastighet, ingen dekkslip og hvert reduksjonstrinn inkludert:

Hjulets turtall = motorens turtall ÷ totalt reduksjonsforhold

Hver hjulomdreining fører kjøretøyet frem med sin effektive rulleomkrets. Konvertering av meter per minutt til kilometer per time gir:

Teoretisk hastighet (km/t) = motoromdreininger × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

Her, C er effektiv dekkrulleomkrets i meter per omdreining og i_totalt er motor-til-hjul reduksjonsforholdet. Bruk mekanisk motorturtall. En kontrollerskjerms elektriske turtall krever riktig motorspesifikk konvertering før den kan brukes i denne formelen.

Dana/Spicers transmisjonskalkulator relaterer på samme måte akselhastighet, utvekslingsforhold og dekkdimensjoner, mens den skiller matematiske beregninger fra kjøretøyets egnethet. Spicer deler

For et utført eksempel, anta:

• Motorens driftshastighet: 3000 rpm.
• Effektiv rulleomkrets: 1,50 m per omdreining.
• Total reduksjon: 10:1.

Regnestykket er:

Hjulhastighet = 3000 ÷ 10 = 300 rpm

Kjøretøyets hastighet = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/t, ca 16,8 mph.

Bruk av samme motorhastighet og dekk med en totalreduksjon på 12:1 gir 250 hjul rpm og 22,5 km/t, ca 14,0 mph. Dette er hypotetiske beregningsinndata og resultater, ikke spesifikasjoner for et ECOGO-produkt.

For et ideelt sirkulært hjul kan omkretsen tilnærmes som π × diameter. I en faktisk kjøretøyberegning, bruk effektiv rulleomkrets eller dekkleverandørens gjeldende data om omdreininger per avstand. Felgdiameter er ikke dekkets rullediameter, og en nominell dekkbetegnelse alene gir kanskje ikke den nødvendige omkretsen.

Arbeid bakover fra en målhastighet

Å omorganisere den samme ligningen gir et totalforhold for kandidaten:

i_total = motoromdreininger × C × 60 ÷ (1000 × målhastighet i km/t)

Med samme antatte 3000 rpm og 1,50 m omkrets gir et mål på 25 km/t:

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

Dette er en kalkulert kandidat. Den fastslår ikke at en 10,8:1-enhet er tilgjengelig, at motoren kan tåle 3000 rpm under nødvendig belastning, eller at kjøretøyet vil nå den hastigheten.

Overføringseffektivitet multipliseres ikke i denne hastighetsligningen med fast forhold. Det påvirker kraften som kreves og dreiemomentet som er tilgjengelig. Hvis tap hindrer motoren i å opprettholde det antatte turtallet, bruk oppnåelig turtall for å beregne veihastigheten på nytt.

Kontroller dreiemoment og driftsgrenser før du velger forholdet

Beregn totalt drivmoment på en konsistent basis

For jevn kjøring, med begge akselutgangene i samme hastighet og ingen ytterligere reduksjon mellom disse utgangene og hjulene, kan det totale motor-til-hjul-forholdet brukes i følgende dreiemomentberegning:

Totalt akselutgangsmoment ≈ motormoment × i_total × total transmisjonseffektivitet

Forholdet mellom reduksjon og effektivitet er gitt i maxons utstyrsnotater. Her betyr "totalt akselutgangsmoment" det kombinerte dreiemomentet ved de to drevne utgangene. Det betyr ikke at hvert hjul får den fulle verdien. maxongroup.com

Utvid det forrige hypotetiske eksempelet ved å anta 5 N·m motormoment ved 3000 rpm og 0,90 samlet overføringseffektivitet for begge forhold:

Den større reduksjonen gir mer utgangsmoment ved lavere utgangshastighet for samme motordriftspunkt. Det skaper ikke ekstra kraft. Den antatte effektiviteten på 90 % er kun et input til dette eksempelet; faktisk effektivitet må komme fra gjeldende data eller måling.

Skille beregningen fra kjøretøyytelse

Beregnet utgående dreiemoment er ikke en aksels tillatte dreiemoment. Grenser for gir, aksel og montering gjelder fortsatt. Tilsvarende er ikke akselmoment en nyttelast: Kraften på bakken avhenger også av dekkdimensjon og tilgjengelig adhesjon, mens kjøretøyet må overvinne driftsmotstanden.

Før du velger et forhold, kontroller om motoren kan opprettholde den nødvendige hastigheten og dreiemomentet med den foreslåtte batterispenningen, kontrollergrenser og termiske forhold. Å erstatte lastede motorhastighetsdata med en tomgangs-rpm-verdi kan overdrive oppnåelig veihastighet.

Et tilpasset utvekslingsforhold for en elektrisk trehjuls differensialaksel bør derfor vurderes mot et definert driftspunkt. Forholdsberegninger etablerer forholdet mellom hastigheter og dreiemoment; de etablerer ikke uavhengig nyttelast, bakkeklatringsevne eller rekkevidde.

Bekreft det faktiske forholdet og akselkonfigurasjonen før du bestiller

ECOGO'er bakaksel og drivverksrekkevidde inkluderer en elektrisk trehjuls girkasseenhet og en integrert skivebrems bakaksel. Deres offentlige oppføringer gir ikke et faktisk forhold og fullstendige driftsvurderinger for beregningene ovenfor. Et forhold må bekreftes for den spesifikke sammenstillingen som vurderes. Ecogo

For en nyttig teknisk sammenligning, få:

• Den nøyaktige monterings- og overføringsveien: identifiser motorinngangen, hvert reduksjonstrinn, differensialen og eventuell hjulendereduksjon.
• Det faktiske forholdet: angi inngangs- og utgangspunkter og gjeldende girposisjon, hvis relevant.
• Driftsgrensene: oppnå tillatt inngangshastighet og kontinuerlige eller midlertidige dreiemomentgrenser med deres forhold.
• Kjøretøyberegningen legger inn: bruke de tiltenkte dekkenes rulledata og et realistisk belastet motordriftspunkt.
• Installasjonen samsvarer med: verifiser monterings- og bremsegrensesnittene for den valgte bakakselenheten.

Til bekrefte akselforholdet og konfigurasjonen med ECOGO, oppgi måldriftshastighet, dekkrullingsdata, motorinformasjon og nødvendig drift. Disse inngangene gjør det mulig å evaluere et foreslått forhold mot det faktiske produktet, i stedet for å behandle et matematisk resultat som en ferdig spesifikasjon.