¡Hola! Como proveedor de la caja de cambios, a menudo me preguntan sobre cómo calcular la relación de engranaje de una caja de cambios. Puede sonar como un tema complejo, pero una vez que te acostumbras, en realidad es bastante sencillo. En este blog, desglosaré el proceso y te daré algunos ejemplos reales del mundo para que sea más fácil de entender.
¿Qué es la relación de engranaje?
Lo primero es lo primero, hablemos sobre qué es la relación de marcha. En pocas palabras, la relación de engranaje es la relación de la cantidad de dientes en el engranaje conducido al número de dientes en el engranaje impulsor. Muestra cómo se transfieren la velocidad y el par entre dos engranajes en una caja de cambios. Una relación de engranaje puede decirle mucho sobre cómo funcionará una caja de cambios. Por ejemplo, una relación de marcha alta significa más torque pero menor velocidad, mientras que una relación de marcha baja le brinda una mayor velocidad pero menos torque.
La fórmula básica
La fórmula básica para calcular la relación en marcha es súper fácil. Si tiene un engranaje impulsor (el que proporciona la potencia de entrada) con (n_d) dientes y un engranaje impulsado (el que recibe la potencia) con (n_ {dr}) dientes, la relación de engranaje (gr) viene dada por:
[Gr = \ frac {n_ {dr}} {n_d}]
Supongamos que tiene un engranaje con 20 dientes y un engranaje conducido con 60 dientes. Usando la fórmula, la relación de transmisión sería (\ frac {60} {20} = 3). Esto significa que para cada rotación del engranaje impulsor, el engranaje conducido girará uno, tercero de un giro. En términos de velocidad, el engranaje impulsor gira tres veces más rápido que el engranaje conducido. Y en términos de torque, el engranaje conducido tendrá tres veces el torque del engranaje impulsor.
Múltiples engranajes en una caja de cambios
La mayoría de las cajas de cambios tienen más de dos engranajes. Cuando tiene múltiples engranajes en una caja de cambios, calcula la relación de engranaje general multiplicando las relaciones de engranajes individuales de cada par de engranajes.
Supongamos que tenemos un simple sistema de engranajes de tres. El engranaje A es el engranaje de conducción, el engranaje B es un engranaje intermedio y el engranaje C es el engranaje conducido. Si el número de dientes en el engranaje A es (n_a), en el engranaje b es (n_b) y en el engranaje C es (n_c), la relación de engranaje entre el engranaje A y el engranaje B es (gr_ {ab} = \ frac {n_b} {n_a}) y la relación de engranaje entre el engranaje B y el engranaje c es (gr_ {bc} = \ frac {n_c}}.
La relación de engranaje general (gr_ {total}) del sistema es (gr_ {total} = gr_ {ab} \ times gr_ {bc} = \ frac {n_b} {n_a} \ times \ frac {n_c} {n_b} = \ frac {n_c} {n_a})
Como puede ver, el número de dientes en el engranaje intermedio cancela. Esta es una propiedad útil al calcular las relaciones de engranajes de los sistemas de engranajes complejos.
Real - Aplicaciones mundiales
Echemos un vistazo a algunos cálculos reales de aplicaciones mundiales de la relación de transmisión. En las transmisiones automotrices, las relaciones de marcha están cuidadosamente diseñadas para optimizar el rendimiento del vehículo. Por ejemplo, en una situación de engranaje bajo, como cuando comienza desde una parada o sube una colina empinada, necesita una relación alta para obtener más torque. Por otro lado, cuando navega en la carretera, se usa una relación de marcha baja para lograr velocidades más altas.
Suministramos una variedad de cajas de cambios, como laRenault 7420562642. Las relaciones de marcha en esta caja de cambios se calculan con precisión para cumplir con los requisitos específicos de los vehículos Renault. Otro producto que ofrecemos es elRenault 20365902 7420365902 barra de engranaje de barra, que es una parte importante del engranaje: cambio de mecanismo en los autos Renault. Y elRenault 7421133934 Válvula de controlTambién juega un papel crucial para garantizar el funcionamiento suave de la caja de cambios controlando el flujo de fluido hidráulico.
Medir dientes de engranaje
Cuando calcula las relaciones de marcha, debe saber la cantidad de dientes en cada engranaje. La medición de la cantidad de dientes se puede hacer de varias maneras. Para engranajes pequeños, simplemente puede contar los dientes uno por uno. Para engranajes más grandes, o engranajes en lugares duros, para llegar a alcanzar, puede usar una herramienta de medición de dientes de engranaje. Estas herramientas pueden determinar de manera rápida y precisa el número de dientes en un engranaje.
Comprobando sus cálculos
Una vez que haya calculado la relación de engranajes, es una buena idea duplicar su trabajo. Puede hacerlo midiendo las velocidades de entrada y salida de la caja de cambios. Si conoce la velocidad de entrada (S_ {en}) y la velocidad de salida (S_ {Out}), la relación de engranajes (gr) también se puede calcular como (gr = \ frac {S_ {in}} {S_ {Out}}). Si esta relación de marcha calculada coincide con la que obtiene del método de conteo dental, entonces sabe que lo ha hecho bien.
Factores que afectan la relación en marcha
Hay algunos factores que pueden afectar el rendimiento real de una relación de engranaje. Uno de los principales factores es la fricción. La fricción en la caja de cambios puede causar cierta pérdida de potencia, lo que significa que el par de salida y la velocidad reales pueden ser ligeramente diferentes de lo que esperaría en función de la relación en marcha calculada. Otro factor es el material y la calidad de los engranajes. Los engranajes de alta calidad con superficies lisas tendrán menos fricción y funcionarán más cerca de los valores teóricos.
Importancia de la relación de marcha correcta
Obtener la relación de marcha correcta es crucial para el funcionamiento adecuado de cualquier máquina que use una caja de cambios. Ya sea que se trate de un automóvil, una máquina herramienta o una turbina eólica, la relación de engranaje determina cuán eficientemente funcionará la máquina. Una relación de equipo incorrecta puede conducir a un bajo rendimiento, un mayor desgaste en los engranajes e incluso fallas mecánicas.
Conclusión
Calcular la relación de engranaje de una caja de cambios es una habilidad importante, especialmente si está en el negocio de suministrar o trabajar con cajas de cambios. Al comprender la fórmula básica y cómo calcular la relación de engranaje para múltiples sistemas de engranajes, puede asegurarse de que las cajas de cambios que usan o suministran funcionan en su mejor momento.
Si está buscando cajas de cambios de alta calidad o componentes relacionados, no dude en comunicarse con una discusión de adquisiciones. Estamos aquí para ayudarlo a encontrar las soluciones adecuadas para sus necesidades.
Referencias
- "Diseño de ingeniería mecánica" de Joseph E. Shigley y Charles R. Mischke
- "Teoría de las máquinas" de SS Rattan
