Максимальная скорость на 1 передаче

8.4: Передаточное отношение

Передачи используются не только для передачи мощности, но также для обеспечения возможности настройки механического преимущества для механизма. Как обсуждалось во введении к данному блоку, в некоторых случаях электромотор сам по себе обладает достаточной мощностью для выполнения конкретной задачи, но выходные характеристики электромотора не соответствуют требованиям. Электромотор, который вращается ОЧЕНЬ быстро, но при очень малом крутящем моменте , не подходит для подъема тяжелого груза. В таких случаях возникает необходимость использования передаточного отношения для изменения выходных характеристик и создания баланса крутящего момента и скорости.

Представьте себе велосипед: велосипедист обладает ограниченной мощностью, и хочет обеспечить максимальное использование этой мощности в любой момент времени.

Путем изменения механического преимущества изменяется скорость движения. Мощность представляет собой количество проделанной работы в единицу времени. Чем больше количество работы. тем ниже скорость ее выполнения.

В примере 8.1 показано, что если на стороне входа рычаг сместится на 1 метр, на стороне выхода рычаг сместится на 4 метра. Разница пропорциональна соотношению между длинами рычагов.

Длина на выходе / Длина на входе = 8 / 2 = 4

Интересно то, что оба расстояния преодолеваются за одно и то же время. Давайте представим, что смещение рычага на входе на 1 метр происходит за 1 секунду, так что скорость движения на входе составляет 1 метр в секунду. В то же время, на выходе смещение на 4 метра также происходит за 1 секунду, так что скорость движения здесь составляет 8 метров в секунду. Скорость на выходе БОЛЬШЕ скорости на входе за счет соотношения между длинами рычагов.

В примере 8.2 представлена та же система, что и в примере 8.1, но теперь на вход действует сила, равная 4 ньютонам. Какова равнодействующая сила на выходе?

Прежде всего, необходимо рассчитать приложенный момент в центре вращения, вызванный входной силой, с помощью формул из Блока 7:

Крутящий момент = Сила х Расстояние от центра гравитации = 4 Н х 2 м = 8 Н-м

Далее, необходимо рассчитать равнодействующую силу на выходе:

Сила = Крутящий момент / Расстояние = 8 Н-м / 8 м = 1 ньютон

Глядя на эти два примера, мы видим, что если система смещается на 1 метр под действием входной силы, равной 4 ньютона, то на выходе она сместится на 4 метра под действием силы, равной 1 ньютон. При меньшей силе рычаг смещается быстрее!

Мы можем видеть, как механическое преимущество (выраженное в форме рычагов) может быть использовано для управления входной силой в целях получения требуемого выхода. Передачи работают по тому же принципу.

Цилиндрическая прямозубая шестерня по сути представляет собой серию рычагов. Чем больше диаметр шестерни, тем длиннее рычаг.

Как видно из примера 8.3, результатом крутящего момента, приложенного к первой шестерне, является линейная сила, возникающая на кончиках ее зубьев. Эта же сила воздействует на кончики зубьев шестерни, с которой зацепляется первая шестерня, заставляя вторую вращаться по действием крутящего момента. Диаметры шестерен становятся длиной рычагов, при этом изменение крутящего момента равносильно соотношению диаметров. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, крутящий момент увеличивается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, крутящий момент уменьшается.

В примере 8.4, если входная 36-зубая шестерня поворачивается на расстояние одного зуба (d = ширина 1 зуба), это означает, что она поворачивается на 1/36-ю своего полного оборота (а1 = 360 / 36 = 10 градусов). Поворачиваясь, она приводит в движение 60-зубую шестерню, заставляя последнюю смещаться также на 1 зуб. Тем не менее, для 60-зубой шестерни это означает смещение всего лишь на 1/60-ю полного оборота (а2 = 360 / 60 = 6 градусов).

Когда малая шестерня проходит определенное расстояние в заданный интервал времени, большая шестерня при этом проходить меньшее расстояние. Это означает, что большая шестерня вращается медленнее малой. Этот принцип работает в обоих направлениях. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, скорость понижается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, скорость повышается.

Из примеров 8.1 – 8.4 видно, что отношение между размерами двух зацепляющихся между собой шестерен пропорционально изменению крутящего момента и скорости между ними. Это называется передаточным числом.

Как обсуждалось выше, количество зубьев шестерни прямо пропорционально ее диаметру, поэтому для расчета передаточного отношения вместо диаметра можно просто считать зубья.

Передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), поэтому представленная выше пара шестерен может быть описана как 12:60 (или 36 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = зубья ведомой шестерни / зубья ведущей шестерни = 60/36 = 1,67

Как обсуждалось выше, передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), так что пара шестерен, представленная выше, может быть выражена как 12:60 (или 12 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 60/12 = 5

Глядя на пример, представленный выше.

Предельный перегрузочный момент второго вала может быть рассчитан по формуле:

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число

Выходной момент = 1,5 Н-м х 5 = 7,5 Н-м

Свободная скорость второго вала может быть рассчитана по формуле:

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 5 = 20 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 20 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 7,5 Н-м. При понижении скорости крутящий момент увеличивается.

Для второго примера расчеты могут быть произведены тем же способом.

Передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 12/60 = 0,2

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число = 1,5 Н-м х 0,2 = 0,3 Н-м

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 0,2 = 500 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 500 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 0,3 Н-м. При повышении скорости крутящий момент уменьшается.

Расчет максимальной скорости автомобиля

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так . Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Это будет не информационный пост как обычно, а некий мануал, калькулятор, который в зависимости от заданных типоразмеров шин, оборотов мотора и указанных передаточных чисел коробки рассчитает, какая будет скорость движения у автомобиля на передачи.

Конечно, калькулятор скорости автомобиля по передаточным числам и шинам производит расчет в идеальных (лабораторных) условиях. В реальных же условиях на конечную скорость автомобиля влияет очень много факторов, начиная от климатических условий и состояния дорожного полотна, и заканчивая настройкой мотора. Другими словами, калькулятор показывает потенциал коробки передач, до какой максимальной скорости она способна разогнать автомобиль.

Калькулятор расчет максимальной скорости автомобиля и КПП

Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:

* Для сликов маркированных в дюймах вводите только R колеса (вводить ширину и профиль не надо).

По умолчанию в калькуляторе расчета передаточных чисел КПП указаны характеристики коробок S4C (КПП #1) и S9B (КПП #2). Выбрал эти коробки не случайно, т.к. первая устанавливалась на Civic EK9, а вторая считается самой длинной МКПП для Б-моторов.

Размеры шин, количество оборотов двигателя, передаточные числа КПП и главную пару Вы можете подставлять на свое усмотрение. Калькулятором представляет собой универсальное средство, поэтому не стоит зацикливаться, что он работает только на КПП предназначенных для Хонды. Коробку ВАЗ’ика он тоже рассчитает без проблем

Внимание ! Калькулятор КПП и максимальной скорости движения автомобиля предоставлен исключительно в ознакомительных целях и не гарантирует 100% достоверных данных!

На форуме есть несколько тем, посвященных Honda коробкам, из которых Вы можете узнать передаточные числа для калькулятора. Информация еще не полная, но со временем, усилиями сообщества обновим топики и сделаем полную подборку характеристик:

– КПП и передаточные числа для моторов B серии;
– КПП и передаточные числа для моторов K серии;
– КПП и передаточные числа для моторов H серии;
– КПП и передаточные числа для моторов F серии.
–

В завершении поста, хочу заметить, что при установке на автомобиль дисков большего диаметра или шин отличных от стокового типоразмера, спидометр будет выдавать не совсем корректные данные. Единицы отдают его на калибровку, чтобы снимать точные показания, в 99.999% случаев автовладельцы оставляют все как есть. Чтобы узнать, насколько спидометр “обманывает” Вас, в блоге есть еще один полезный инструмент:

Спасибо за внимание и отдельный респект всем тем, кто поделился ссылкой на пост

P.S. По давней традиции, не забывайте подписываться на обновления проекта и нашего паблика ВКонтакте, рассказывать друзьям о проекте, делиться в сети ссылками на интересные посты, оставлять развернутые комментарии по теме, делать ретвиты, ставить лайки, нажимать на “мне нравится”, добавлять посты в гугл плюс и . И конечно же, САМОЕ-САМОЕ ГЛАВНОЕ – приглашаю всех на форум любителей хонда . С момента последнего поста много чего изменилось и форум тоже. Жду всех на форуме

Как правильно переключать передачи (скорости) на мотоцикле?

Даже людям очень далеким от авто и мототехники известно, что для движения любого транспортного средства необходимо «переключать передачи». Иногда этот процесс еще называют «переключением скоростей», что не совсем корректно, но в целом отражает содержание взаимодействия двигателя внутреннего сгорания с колесами.

Знание о том, как переключать передачи, является базовым для любого человека, который только приступает к осваиванию мотоцикла. В самом переключении нет ничего сложного. Но для начала следует понять ту принципиальную роль, которую играет передача крутящего момента в движении мотоцикла.

Зачем нужно переключать передачи

Трансмиссия или механизм передачи крутящего момента от двигателя к колесам – необходимый элемент всех двигателей внутреннего сгорания. Это связано с особенностями работы двигателя, с его тяговой характеристикой.

Физические основы движения транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания таковы:

• большой крутящий момент обладает большим импульсом – он идеален для преодоления сопротивления при старте;
• при прямолинейном равномерном движении на скорости большой крутящий момент на мотоцикле не эффективен.

И наоборот: выигрывая в скорости и снижая крутящий момент, мы начинаем проигрывать в силе. Если, например, после равномерного скоростного движения мы начнем подъем в гору, то сопротивление движению усилится. Как следствие – обороты двигателя начнут падать, небольшой крутящий момент уменьшится, и двигатель заглохнет. Чтобы этого не произошло, нужно увеличить крутящий момент.

Максимальный крутящий момент обеспечивает 1 скорость. С возрастанием порядкового номера передачи крутящий момент уменьшается. Но все равно скорости с 1 по 3 считаются низшими и позволяют ехать небыстро, но преодолевать большее сопротивление. Передачи с 4 по 6 считаются высокими.

На высоких передачах можно двигаться с максимальной скоростью, но абсолютно невозможно тронуться с места, т.к. на колеса не будет передаваться необходимая для этого сила.

Таким образом, потребность в дифференцированной передаче крутящего момента от двигателя к колесам приводит к необходимости специального передаточного механизма – трансмиссии или коробки передач.

Как переключаются передачи на мотоцикле

Как правило, у мотоцикла 6 передач. Плюс 1 нейтральная. Скорости переключаются педалью с левой стороны. Для этого в зависимости от модели мотоцикла, а также от того, нужно ли нам поднять или снизить скорость, ее приподнимают или на нее нажимают.

На большинстве мотоциклов переключение скоростей производится по такой схеме:

1. Из нейтральной передачи в первую осуществляется нажатием на педаль.
2. Повышение до всех последующих скоростей осуществляется приподниманием педали.
3. Понижение передач с высшей до 1 совершается путем нажатия на педаль.

Переключение скоростей осуществляется при выжатом сцеплении и сбавлении (или сбросе) газа.

Как переключать передачи вверх:

1. Ослабляем газ.
2. Выжиманием сцепление.
3. Повышаем передачу (+1).
4. Отпускаем сцепление.
5. Газуем.

Схема переключения скоростей вниз:

1. Ослабляем газ.
2. Выжиманием сцепление.
3. Понижаем передачу (-1).
4. Отпускаем сцепление.
5. Газуем для дальнейшего движения или тормозим для остановки.
6. После остановки устанавливаем передачу в нейтральное положение.

Как переключаются передачи вниз в случаях, когда необходимо перескочить на более чем 1 скорость (напр., в случае торможения):

1. Ослабляем газ.
2. Выжиманием сцепление.
3. Резко перегазовываем.
4. Понижаем передачу (-2/-3) на падающих оборотах двигателя.
5. Отпускаем сцепление.
6. Газуем или тормозим в зависимости от конкретной ситуации.

Советы

Все действия, выполняемые при переключении скорости, необходимо проводить быстро, но плавно. Сбрасывание газа и выжимание сцепления должно производиться одновременно. Если пауза будет долгой, то мотоцикл заглохнет.

Если, наоборот, выжимание сцепления будет предшествовать сбросу газа, байк заревет и при последующем переключении скорости начнет дергаться.

Переключать передачи нужно в ходе прямолинейного движения. Прежде чем входить в поворот, следует разобраться со скоростью.

Когда вы освоите базовое переключение скоростей на мотоцикле, вы увидите, что в некоторых случаях сцепление может не использоваться. Например, при значительных оборотах двигателя достаточно просто нажимать педаль переключения передач вверх.