Paano Kalkulahin ang Electric Tricycle Rear Axle Gear Ratio

Kalkulahin ang isang electric tricycle rear axle gear ratio sa pamamagitan ng paghahati ng bilis ng tinukoy na input shaft sa bilis ng tinukoy na output. Para sa isang simpleng pares ng gear, hatiin ang bilang ng ngipin ng pinapaandar na gear sa bilang ng ngipin ng gear sa pagmamaneho. Kapag ang ilang mga yugto ng pagbabawas ay nasa pagitan ng motor at ng mga gulong, i-multiply ang kanilang mga ratio upang makuha ang kabuuang pagbawas.

Upang gawing bilis ng sasakyan ang ratio na iyon, kailangan mo rin ang mechanical rpm ng motor at ang epektibong rolling circumference ng mga gulong. Ang pamamaraan sa ibaba ay nalalapat sa isang drivetrain kung saan ang isang motor ay nagtutulak sa mga gulong sa likuran sa pamamagitan ng reduction gearing at isang axle. Hindi nito ipinapalagay na ang bawat electric tricycle ay gumagamit ng kaayusan na ito.

Tukuyin Aling Gear Ratio ang Kinakalkula Mo

Ang ratio ng pagbabawas ay naghahambing ng dalawang pinangalanang punto sa drivetrain. Paggamit ng mga rotational-speed magnitude:

Reduction ratio, i = input rpm ÷ output rpm

Samakatuwid, ang pagbabawas ng 10:1 ay nangangahulugan na ang input ay gumagawa ng sampung rebolusyon para sa bawat rebolusyon ng output. Sa ibinigay na bilis ng pag-input, ang isang mas malaking pagbawas sa numero ay nagbubunga ng mas mababang bilis ng output. Inilalarawan ang relasyong input-output na ito sa mga teknikal na tala ng gear ni maxon. maxongroup.com

Ang terminong "rear axle ratio" ay maaaring tumukoy sa isang pagbawas sa loob ng axle assembly. Maaari itong magbukod ng isang hiwalay na upstream gearbox o isang pagbawas sa mga gulong. Para sa mga kalkulasyon ng bilis ng sasakyan, ang nauugnay na dami ay ang kabuuang ratio ng pagbawas ng motor-to-wheel.

Binabawasan ng gearbox ang bilis sa pamamagitan ng pag-aayos ng gear nito. Ang isang kaugalian ay nagbibigay-daan sa hinimok na mga gulong na umikot sa iba't ibang bilis. Ang mga function na iyon ay maaaring pagsamahin sa isang pagpupulong, ngunit ang mga termino ay hindi tumutukoy sa parehong mekanikal na relasyon. Itatag ang aktwal na daanan ng paghahatid bago pumili ng mga numero para sa isang pagkalkula.

Kalkulahin ang Ratio mula sa Gear Teeth o Shaft Speed

Gumamit ng Confirmed Driving and Driven Gear Teeth

Para sa isang simpleng pares ng meshing gear:

i = driven gear na ngipin ÷ driving gear teeth

Isaalang-alang ang isang hypothetical na 20-ngipin na gamit sa pagmamaneho na may 60-ngipin na pinapaandar na gear:

i = 60 ÷ 20 = 3:1

Ang gear sa pagmamaneho ay lumiliko ng tatlong beses para sa isang rebolusyon ng hinimok na gear. Ginagamit ng Dana/Spicer ang kaukulang driven-to-driving tooth-count na relasyon sa pagkalkula ng ring-and-pinion ratio nito. spicerparts.com

Ang mga bilang ng ngipin ay dapat na kabilang sa isang kumpirmadong pares ng gear. Ang bilang ng ngipin sa paglalarawan ng kalahating baras ay maaaring tumukoy sa mga spline na ginagamit para sa isang mekanikal na koneksyon. Hindi ito nagtatag ng ratio ng pagbabawas sa isa pang hiwalay na nakalistang bahagi. Ang mga pagsasaayos ng planeta ay nangangailangan din ng kanilang tamang kinematic na relasyon; hindi sapat ang paghahati ng dalawang maginhawang bilang ng ngipin.

Ang pamamaraan ng speed-ratio ay nagbibigay ng parehong resulta kapag ang input at output ay natukoy nang tama: 3000 rpm sa input at 1000 rpm sa output ay gumagawa ng 3:1 ratio. Ang parehong mga halaga ay dapat na naglalarawan sa parehong operating kondisyon at transmission path.

Multiply Sunud-sunod na Pagbawas Yugto

Kung ang hypothetical na 3:1 na yugto ay sinusundan ng isang hiwalay na 4:1 na pagbabawas, ang kabuuang ratio ay:

i_total = 3 × 4 = 12:1

Sa 3000 motor rpm, ang unang yugto ay binabawasan ang bilis sa 1000 rpm at ang pangalawa sa 250 rpm. Ang pag-multiply ng mga ratio ay isinasaalang-alang para sa parehong mga yugto. Ang paggamit lamang ng unang yugto ay magbibigay ng maling hula sa bilis ng gulong.

Account para sa Differential Wheel Speed

Para sa isang perpektong simetriko bukas na pagkakaiba, na may kaliwa at kanang mga bilis ng baras na ipinahayag sa isang karaniwang direksyon ng pasulong:

Carrier rpm = (kaliwang shaft rpm + kanang shaft rpm) ÷ 2

Ang average na bilis na relasyon ay sumusunod mula sa mga pangunahing hadlang sa differential model ng MathWorks. Nang walang karagdagang pagbabawas sa dulo ng gulong, ang parehong gulong na umiikot sa 250 rpm ay tumutugma sa bilis ng carrier na 250 rpm. Kung magkaiba ang bilis ng dalawang gulong, ang isang gulong lamang ay hindi kumakatawan sa average na iyon. MATLAB

Dahil dito, ang isang arbitrary na free-spinning na bilis ng gulong ay hindi maaaring ituring bilang ang bilis ng output ng axle kapag kinakalkula ang isang ratio. Ilapat lamang ang kaugnayang ito pagkatapos maitatag ang uri ng pagkakaiba at mga punto ng pagsukat.

I-convert ang Motor RPM at Tire Circumference sa Bilis ng Daan

Kalkulahin ang Wheel RPM at Theoretical Vehicle Speed

Para sa tuwid na linya na paglalakbay na may parehong pinapaandar na mga gulong sa parehong bilis, walang gulong slip at bawat yugto ng pagbabawas ay kasama ang:

Wheel rpm = motor rpm ÷ kabuuang reduction ratio

Ang bawat rebolusyon ng gulong ay sumusulong sa sasakyan sa pamamagitan ng epektibong rolling circumference nito. Ang pag-convert ng metro bawat minuto sa kilometro bawat oras ay nagbibigay ng:

Teoretikal na bilis (km/h) = motor rpm × C × 60 ÷ (1000 × i_total)

dito, C ay epektibong gulong rolling circumference sa metro bawat rebolusyon at i_total ay ang ratio ng pagbawas ng motor-to-wheel. Gumamit ng mekanikal na motor rpm. Ang electrical rpm ng display ng controller ay nangangailangan ng naaangkop na conversion na partikular sa motor bago ito magamit sa formula na ito.

Ang transmission calculator ng Dana/Spicer ay katulad na nauugnay sa bilis ng shaft, mga ratio ng transmission at mga sukat ng gulong, habang tinutukoy ang pagkalkula ng matematika mula sa pagiging angkop sa aplikasyon ng sasakyan. Mga Bahagi ng Spicer

Para sa isang nagtrabahong halimbawa, ipagpalagay na:

• Bilis ng pagpapatakbo ng motor: 3000 rpm.
• Epektibong rolling circumference: 1.50 m bawat rebolusyon.
• Kabuuang pagbawas: 10:1.

Ang pagkalkula ay:

Bilis ng gulong = 3000 ÷ 10 = 300 rpm

Bilis ng sasakyan = 300 × 1.50 × 60 ÷ 1000 = 27 km/h, humigit-kumulang 16.8 mph.

Gamit ang parehong bilis ng motor at mga gulong na may kabuuang 12:1 na pagbawas ay nagbibigay 250 wheel rpm at 22.5 km/h, humigit-kumulang 14.0 mph. Ang mga ito ay hypothetical na mga input ng pagkalkula at mga resulta, hindi mga detalye para sa isang produkto ng ECOGO.

Para sa isang perpektong pabilog na gulong, ang circumference ay maaaring tantiyahin bilang π × diameter. Sa isang aktwal na pagkalkula ng sasakyan, gumamit ng epektibong rolling circumference o ang naaangkop na data ng revolutions-per-distansya ng supplier ng gulong. Ang diameter ng wheel-rim ay hindi gulong rolling diameter, at ang isang nominal na pagtatalaga ng gulong lamang ay maaaring hindi magbigay ng kinakailangang circumference.

Magtrabaho Paatras mula sa Target na Bilis

Ang muling pagsasaayos ng parehong equation ay nagbibigay ng kabuuang ratio ng kandidato:

i_total = motor rpm × C × 60 ÷ (1000 × target na bilis sa km/h)

Sa parehong ipinapalagay na 3000 rpm at 1.50 m circumference, ang target na 25 km/h ay nagbibigay ng:

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

Ito ay isang kalkuladong kandidato. Hindi nito itinatag na ang isang 10.8:1 na pagpupulong ay magagamit, na ang motor ay maaaring magpanatili ng 3000 rpm sa ilalim ng kinakailangang pagkarga, o na ang sasakyan ay aabot sa ganoong bilis.

Ang kahusayan sa paghahatid ay hindi na-multiply sa fixed-ratio speed equation na ito. Nakakaapekto ito sa kinakailangang kapangyarihan at magagamit na metalikang kuwintas. Kung ang mga pagkalugi ay pumipigil sa motor na mapanatili ang ipinapalagay na rpm, gamitin ang maaabot na rpm upang muling kalkulahin ang bilis ng kalsada.

Suriin ang Torque at Operating Limits Bago Pumili ng Ratio

Kalkulahin ang Kabuuang Torque ng Drive sa Pare-parehong Batayan

Para sa tuluy-tuloy na pagmamaneho, na may parehong mga axle na output sa parehong bilis at walang karagdagang pagbabawas sa pagitan ng mga output na iyon at ng mga gulong, ang kabuuang motor-to-wheel ratio ay maaaring gamitin sa sumusunod na pagkalkula ng torque:

Kabuuang axle output torque ≈ motor torque × i_total × pangkalahatang kahusayan sa paghahatid

Ang relasyon sa pagbabawas-at-kahusayan ay ibinibigay sa mga tala ng gear ni maxon. Dito, ang ibig sabihin ng "kabuuang axle output torque" ay ang pinagsamang torque sa dalawang hinihimok na output. Hindi ito nangangahulugan na natatanggap ng bawat gulong ang buong halaga. maxongroup.com

Palawakin ang nakaraang hypothetical na halimbawa sa pamamagitan ng pag-aakala 5 N·m ng motor torque sa 3000 rpm at 0.90 pangkalahatang kahusayan sa paghahatid para sa parehong mga ratio:

Ang mas malaking pagbawas ay gumagawa ng mas maraming output torque sa mas mababang bilis ng output para sa parehong punto ng pagpapatakbo ng motor. Hindi ito lumilikha ng karagdagang kapangyarihan. Ang ipinapalagay na 90% na kahusayan ay isang input lamang sa halimbawang ito; ang aktwal na kahusayan ay dapat magmula sa naaangkop na data o pagsukat.

Paghiwalayin ang Pagkalkula sa Pagganap ng Sasakyan

Ang kinakalkula na output torque ay hindi pinahihintulutang rating ng torque ng axle. Nalalapat pa rin ang mga limitasyon ng gear, shaft at assembly. Katulad nito, ang axle torque ay hindi isang payload rating: ang puwersa sa lupa ay nakasalalay din sa laki ng gulong at magagamit na pagdirikit, habang ang sasakyan ay dapat na malampasan ang operating resistance nito.

Bago pumili ng ratio, suriin kung ang motor ay maaaring mapanatili ang kinakailangang bilis at metalikang kuwintas gamit ang iminungkahing boltahe ng baterya, mga limitasyon ng controller at mga kondisyon ng thermal. Ang pagpapalit ng naka-load na data ng bilis ng motor ng walang-load na rpm na halaga ay maaaring mag-overstate ng maaabot na bilis ng kalsada.

Ang isang custom na gear ratio para sa isang electric tricycle differential axle ay dapat na masuri laban sa isang tinukoy na operating point. Ang mga kalkulasyon ng ratio ay nagtatatag ng kaugnayan sa pagitan ng mga bilis at mga torque; hindi sila nakapag-iisa na nagtatatag ng payload, kakayahan sa pag-akyat sa burol o hanay.

Kumpirmahin ang Aktwal na Ratio at Axle Configuration Bago Mag-order

ng ECOGO rear axle at hanay ng drivetrain kabilang ang isang pagpupulong ng electric tricycle gearbox at isang pinagsamang disc brake rear axle. Ang kanilang mga pampublikong listahan ay hindi nagbibigay ng aktwal na ratio at kumpletong operating rating para sa mga kalkulasyon sa itaas. Dapat kumpirmahin ang isang ratio para sa partikular na pagpupulong na isinasaalang-alang. Ecogo

Para sa isang kapaki-pakinabang na teknikal na paghahambing, kumuha ng:

• Ang eksaktong daanan ng pagpupulong at paghahatid: tukuyin ang input ng motor, bawat yugto ng pagbabawas, ang pagkakaiba at anumang pagbabawas sa dulo ng gulong.
• Ang aktwal na ratio: sabihin ang mga input at output point nito at ang naaangkop na posisyon ng gear, kung nauugnay.
• Mga limitasyon sa pagpapatakbo: kumuha ng pinahihintulutang bilis ng pag-input at tuluy-tuloy o pansamantalang mga limitasyon ng torque kasama ng kanilang mga kundisyon.
• Ang mga input ng pagkalkula ng sasakyan: gamitin ang nilalayong rolling data ng mga gulong at isang makatotohanang load na motor operating point.
• Ang tugma sa pag-install: i-verify ang mounting at brake interface para sa napiling rear axle assembly.

Upang kumpirmahin ang axle ratio at configuration sa ECOGO, ibigay ang target na bilis ng pagpapatakbo, data ng paggulong ng gulong, impormasyon ng motor at kinakailangang tungkulin. Ang mga input na iyon ay nagbibigay-daan sa isang iminungkahing ratio na masuri laban sa aktwal na produkto, sa halip na ituring ang isang mathematical na resulta bilang isang yari na detalye.