Ako vypočítať prevodový pomer zadnej nápravy elektrickej trojkolky

Vypočítajte prevodový pomer zadnej nápravy elektrickej trojkolky vydelením rýchlosti definovaného vstupného hriadeľa rýchlosťou definovaného výstupu. Pre jednoduchý pár ozubených kolies vydeľte počet zubov hnaného kolesa počtom zubov hnacieho kolesa. Keď medzi motorom a kolesami leží niekoľko stupňov redukcie, vynásobte ich pomery, aby ste získali celkové zníženie.

Na premenu tohto pomeru na rýchlosť vozidla potrebujete aj mechanické otáčky motora a efektívny valivý obvod pneumatík. Nižšie uvedená metóda platí pre hnacie ústrojenstvo, v ktorom motor poháňa zadné kolesá prostredníctvom redukčného prevodu a nápravy. Nepredpokladá, že každá elektrická trojkolka používa toto usporiadanie.

Definujte, ktorý prevodový pomer počítate

Redukčný pomer porovnáva dva menované body v hnacom ústrojenstve. Použitie veličín rýchlosti otáčania:

Redukčný pomer, i = vstupné otáčky ÷ výstupné otáčky

Zníženie 10:1 teda znamená, že vstup vykoná desať otáčok na každú výstupnú otáčku. Pri danej vstupnej rýchlosti väčšie číselné zníženie produkuje nižšiu výstupnú rýchlosť. Tento vzťah medzi vstupom a výstupom je popísaný v technických poznámkach spoločnosti maxon. maxongroup.com

Pojem „prevod zadnej nápravy“ sa môže vzťahovať na redukciu v zostave nápravy. Môže vylúčiť samostatnú predradenú prevodovku alebo redukciu na kolesách. Pre výpočty rýchlosti vozidla je relevantná veličina celkový pomer redukcie motora ku kolesu.

Prevodovka svojim usporiadaním prevodov znižuje rýchlosť. Diferenciál umožňuje otáčanie hnaných kolies rôznymi rýchlosťami. Tieto funkcie možno kombinovať v zostave, ale výrazy neidentifikujú rovnaký mechanický vzťah. Pred výberom čísel na výpočet stanovte skutočnú prenosovú cestu.

Vypočítajte pomer zo zubov ozubených kolies alebo otáčok hriadeľa

Používajte zuby potvrdeného riadenia a pohonu

Pre jednoduchý pár zaberajúcich ozubených kolies:

i = zuby hnaného kolesa ÷ zuby hnacieho kolesa

Uvažujme o hypotetickom 20-zubovom hnacom prevode, ktorý zaberá 60-zubový hnaný prevod:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Hnacie koleso sa otočí trikrát na jednu otáčku hnaného kolesa. Dana/Spicer používa pri výpočte pomeru medzi krúžkom a pastorkom zodpovedajúci vzťah medzi pohonom a pohonom. spicerparts.com

Počty zubov musia patriť k potvrdenému páru ozubených kolies. Počet zubov v popise polovice hriadeľa sa môže vzťahovať na drážky používané na mechanické spojenie. Neustanovuje redukčný pomer s ďalšou samostatne uvedenou časťou. Planetárne usporiadania tiež vyžadujú ich správny kinematický vzťah; delenie dvoch vhodných počtov zubov je nedostatočné.

Metóda pomeru otáčok poskytuje rovnaký výsledok, keď sú vstup a výstup správne identifikované: 3000 otáčok za minútu na vstupe a 1000 otáčok za minútu na výstupe vytvára pomer 3:1. Obe hodnoty musia popisovať rovnaký prevádzkový stav a prenosovú cestu.

Násobenie po sebe idúcich fáz redukcie

Ak po hypotetickom stupni 3:1 nasleduje samostatné zníženie v pomere 4:1, celkový pomer je:

i_total = 3 × 4 = 12:1

Pri 3000 ot./min. prvý stupeň zníži otáčky na 1000 ot./min a druhý na 250 ot./min. Násobenie pomerov zodpovedá za obe fázy. Použitie iba prvého stupňa by poskytlo nesprávnu predpoveď rýchlosti kolesa.

Zohľadnite diferenciálne rýchlosti kolies

Pre ideálny symetrický otvorený diferenciál s otáčkami ľavého a pravého hriadeľa vyjadrenými v spoločnom smere dopredu:

Otáčky unášača = (otáčky ľavého hriadeľa + otáčky pravého hriadeľa) ÷ 2

Tento vzťah priemernej rýchlosti vyplýva zo základných obmedzení v diferenciálnom modeli MathWorks. Bez dodatočnej redukcie konca kolies, obe kolesá otáčajúce sa rýchlosťou 250 ot./min. zodpovedajú rýchlosti nosiča 250 ot./min. Ak sa rýchlosti dvoch kolies líšia, jedno koleso samotné nepredstavuje tento priemer. MATLAB

V dôsledku toho nemôže byť ľubovoľná rýchlosť otáčania kolesa pri výpočte pomeru považovaná za výstupnú rýchlosť nápravy. Tento vzťah aplikujte až po stanovení typu diferenciálu a meracích bodov.

Premeňte otáčky motora a obvod pneumatiky na rýchlosť cesty

Vypočítajte otáčky kolesa a teoretickú rýchlosť vozidla

Pre jazdu v priamom smere s oboma poháňanými kolesami pri rovnakej rýchlosti, bez preklzovania pneumatík a vrátane všetkých redukčných stupňov:

Otáčky kolesa = otáčky motora ÷ celkový redukčný pomer

Každá otáčka kolesa posúva vozidlo dopredu o jeho efektívny valivý obvod. Prepočet metrov za minútu na kilometre za hodinu dáva:

Teoretická rýchlosť (km/h) = otáčky motora × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

tu C je efektívny valivý obvod pneumatiky v metroch na otáčku a i_total je pomer redukcie motora a kolesa. Použite mechanické otáčky motora. Elektrické otáčky displeja ovládača vyžadujú pred použitím v tomto vzorci príslušnú konverziu špecifickú pre motor.

Kalkulačka prevodovky Dana/Spicer podobne spája otáčky hriadeľa, prevodové pomery a rozmery pneumatík, pričom rozlišuje matematický výpočet od vhodnosti použitia vozidla. Časti korenia

Pre spracovaný príklad predpokladajme:

• Prevádzková rýchlosť motora: 3000 ot./min.
• Efektívny obvod valcovania: 1,50 m na otáčku.
• Celkové zníženie: 10:1.

Výpočet je:

Otáčky kolesa = 3000 ÷ 10 = 300 ot./min

Rýchlosť vozidla = 300 × 1,50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/h, približne 16,8 mph.

Použitie rovnakej rýchlosti motora a pneumatík s celkovým znížením 12:1 dáva 250 otáčok kolies a 22,5 km/h, približne 14,0 mph. Toto sú hypotetické vstupy a výsledky výpočtov, nie špecifikácie pre produkt ECOGO.

Pre ideálne kruhové koleso možno obvod aproximovať ako π × priemer. Pri výpočte skutočného vozidla použite efektívny valivý obvod alebo príslušné údaje o otáčkach na vzdialenosť od dodávateľa pneumatík. Priemer ráfika kolesa nie je valivý priemer pneumatiky a samotné nominálne označenie pneumatiky nemusí poskytnúť požadovaný obvod.

Pracujte dozadu od cieľovej rýchlosti

Preusporiadanie rovnakej rovnice dáva kandidátsky celkový pomer:

i_total = otáčky motora × C × 60 ÷ (1000 × cieľová rýchlosť v km/h)

Pri rovnakých predpokladaných otáčkach 3 000 ot./min a obvode 1,50 m cieľová rýchlosť 25 km/h dáva:

i_total = 3 000 × 1,50 × 60 ÷ (1 000 × 25) = 10,8:1

Toto je vypočítavý kandidát. Nestanovuje, že je k dispozícii zostava 10,8:1, že motor vydrží 3000 otáčok za minútu pri požadovanom zaťažení alebo že vozidlo dosiahne túto rýchlosť.

Účinnosť prenosu sa do tejto rovnice rýchlosti s pevným pomerom nenásobí. Ovplyvňuje požadovaný výkon a dostupný krútiaci moment. Ak straty bránia motoru udržať predpokladané otáčky, použite dosiahnuteľné otáčky na prepočet rýchlosti na ceste.

Pred výberom pomeru skontrolujte krútiaci moment a prevádzkové limity

Vypočítajte celkový krútiaci moment pohonu na konzistentnom základe

Pre stabilnú jazdu s výstupmi oboch náprav pri rovnakej rýchlosti a bez ďalšieho zníženia medzi týmito výstupmi a kolesami je možné použiť celkový pomer motora ku kolesu v nasledujúcom výpočte krútiaceho momentu:

Celkový výstupný krútiaci moment nápravy ≈ krútiaci moment motora × i_total × celková účinnosť prevodovky

Vzťah zníženia a účinnosti je uvedený v poznámkach k výstroji spoločnosti maxon. Tu „celkový výstupný krútiaci moment na nápravu“ znamená kombinovaný krútiaci moment na dvoch poháňaných výstupoch. Neznamená to, že každé koleso dostáva túto plnú hodnotu. maxongroup.com

Rozšírte predchádzajúci hypotetický príklad o predpoklad 5 N·m krútiaceho momentu motora pri 3000 ot./min a 0,90 celková účinnosť prenosu pre oba pomery:

Väčšie zníženie produkuje väčší výstupný krútiaci moment pri nižších výstupných otáčkach pre rovnaký pracovný bod motora. Nevytvára dodatočnú energiu. Predpokladaná 90 % účinnosť je len vstupom do tohto príkladu; skutočná účinnosť musí pochádzať z príslušných údajov alebo meraní.

Oddeľte výpočet od výkonu vozidla

Vypočítaný výstupný krútiaci moment nie je prípustný krútiaci moment nápravy. Stále platia limity pre prevod, hriadeľ a montáž. Podobne krútiaci moment nápravy nie je hodnotením užitočného zaťaženia: sila na zemi závisí aj od veľkosti pneumatiky a dostupnej adhézie, pričom vozidlo musí prekonať svoj prevádzkový odpor.

Pred výberom pomeru skontrolujte, či motor dokáže udržať požadovanú rýchlosť a krútiaci moment s navrhovaným napätím batérie, limitmi regulátora a tepelnými podmienkami. Nahradenie načítaných údajov o rýchlosti motora hodnotou otáčok bez zaťaženia môže nadhodnotiť dosiahnuteľnú rýchlosť na ceste.

Vlastný prevodový pomer pre elektrickú diferenciálnu nápravu trojkolky by sa preto mal hodnotiť podľa definovaného prevádzkového bodu. Výpočty pomerov stanovujú vzťah medzi rýchlosťami a krútiacimi momentmi; neurčujú nezávisle užitočné zaťaženie, schopnosť stúpania do kopca alebo dosah.

Pred objednaním si overte skutočný pomer a konfiguráciu nápravy

ECOGO zadná náprava a rozsah hnacieho ústrojenstva zahŕňa zostava prevodovky elektrickej trojkolky a integrovaná kotúčová brzda zadnej nápravy. Ich verejné zoznamy neposkytujú skutočný pomer a úplné prevádzkové hodnotenia pre vyššie uvedené výpočty. Pre konkrétnu uvažovanú zostavu musí byť potvrdený pomer. Ecogo

Pre užitočné technické porovnanie získajte:

• Presná montáž a prenosová cesta: identifikovať vstup motora, každý stupeň redukcie, diferenciál a akúkoľvek redukciu na konci kolesa.
• Skutočný pomer: uveďte jeho vstupné a výstupné body a príslušnú polohu prevodového stupňa, ak je to relevantné.
• Prevádzkové limity: získať povolené vstupné otáčky a trvalé alebo dočasné limity krútiaceho momentu s ich podmienkami.
• Vstupy do výpočtu vozidla: použite údaje o valení zamýšľaných pneumatík a skutočný prevádzkový bod zaťaženého motora.
• Zhoda inštalácie: skontrolujte montážne a brzdové rozhrania pre vybranú zostavu zadnej nápravy.

Komu potvrďte pomer náprav a konfiguráciu s ECOGO, poskytujú cieľovú prevádzkovú rýchlosť, údaje o valení pneumatík, informácie o motore a požadovanú službu. Tieto vstupy umožňujú vyhodnotiť navrhovaný pomer oproti skutočnému produktu, a nie považovať matematický výsledok za hotovú špecifikáciu.