Передаточное число кпп: что означает и как его рассчитать

Содержание:

Определение передаточного числа главной передачи.
Передаточное число [I]
Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам
- Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:
Звезды
Основные диаметры
Калькулятор главной пары
Как по передаточному числу рассчитать обороты двигателя
Таблица рядов и главных пар КПП Ваз 2108-2110-1118-2170
- Таблица главных пар КПП 2108.
- Скорость автомобиля при 5000 оборотов в минуту.
Крутящий момент редуктора
Расчет максимальной скорости автомобиля
Передаточное отношение зубчатой передачи
Крутящий момент редуктора
Передаточное число [I]
Как рассчитываются передаточные числа КПП

Определение передаточного числа главной передачи.

Передаточное число главной передачи находят исходя из максимальной скорости автомобиля на высшей передаче, заданной техническими условиями на проектируемый автомобиль.

Значение передаточного числа главной передачи определяют по формуле

Ur=3,6(wmaxrk)/VmaxUkUд

где vmax — максимальная скорость автомобиля, км/ч; wmах — максимальная угловая скорость коленчатого вала, рад/с; rk — радиус колеса, м; Uk — передаточное число коробки передач на высшей передаче; ид — передаточное число дополнительной коробки передач на высшей передаче (ид = 1).

Полагают, что передаточные числа коробки передач на высшей передаче имеют следующие значения: ик= 1,0 — для прямой передачи и ик = 0,9…1,0 — для повышающей передачи легковых автомобилей; ик — 1,0 — для грузовых автомобилей с числом передач не более шести; ик = 0,7…0,8 — для многоступенчатых коробок передач грузовых автомобилей.

Найденное расчетным путем передаточное число главной передачи UТ должно иметь следующие значения: не более 5,0 — у легковых автомобилей; не более 7,0 — у грузовых автомобилей грузоподъемностью до 8 т; не более 8,0 — у грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 8 т.

Расчетное значение передаточного числа главной передачи необходимо сравнить с существующими передаточными числами главных передач автомобилей аналогичного типа и назначения. В том случае, если у новой модели автомобиля проектируется ведущий мост, то это значение передаточного числа уточняют с учетом числа зубьев шестерен главной передачи.

Определение передаточного числа первой передачи коробки передач. Определение передаточных чисел промежуточных ступеней коробки передач.

При определении передаточных чисел коробки передач нужно помнить о том, что I передача предназначена для преодоления максимального сопротивления дороги. Промежуточные передачи коробки передач используются при разгоне автомобиля, преодолении повышенного сопротивления движению, работе автомобиля в условиях, не позволяющих двигаться с высокой скоростью (гололед, выбитая дорога, задержка впереди идущим транспортом и т.д.), а также при торможении двигателем на затяжных пологих спусках.

При расчете передаточных чисел сначала находят передаточное число I передачи по заданному техническими условиями максимальному коэффициенту сопротивления дороги ψmах или максимальному динамическому фактору автомобиля по тяге Dmax на I передаче.

Это передаточное число определяют с помощью выражения, полученного из формулы для динамического фактора, пренебрегая силой сопротивления воздуха, так как она незначительна при небольших скоростях движения:

u1=(Gaψmaxrk)/Mmaxηтрuгuд

где Ga — вес автомобиля с полной нагрузкой, Н; Mmax — максимальный крутящий момент двигателя, Н • м.

Полученное передаточное число I передачи коробки передач не гарантирует отсутствия буксования ведущих колес автомобиля. Чтобы не было буксования ведущих колес при движении на I передаче, необходимо выполнение следующего неравенства:

(Mmaxηтрuгuдu1)/ Gark≤Dсц=(mp2Ga2φx)/Ga

где Dсц — динамический фактор автомобиля по сцеплению; тР2 -= 1,20…1,35 — коэффициент изменения реакций на задних ведущих колесах; Ga2 —- вес, приходящийся на задние колеса автомобиля с полной нагрузкой, Н; фх= 0,6…0,8 — коэффициент сцепления колес с дорогой.

Из этого соотношения определяют новое передаточное число I передачи, при котором буксования ведущих колес не будет:

u1=(mp2Ga2φxrk)/ Mmaxηтрuгuд

После проверки передаточного числа I передачи на отсутствие буксования ведущих колес автомобиля из двух найденных передаточных чисел I передачи коробки передач для дальнейших расчетов выбирают меньшее.

По этому значению передаточного числа I передачи и известному значению передаточного числа высшей передачи определяют передаточные числа промежуточных передач.

Если высшая передача прямая (ип = 1), то для расчёта передаточных чисел промежуточных передач используют следующее выражение:

Uk=

где п’ — число передач, не считая повышающую передачу и передачу заднего хода; к — номер передачи.

Если высшая передача повышающая (ик < 1), то значение ее передаточного числа выбирают в соответствии с типом автомобиля, а остальные передаточные числа промежуточных передач рассчитывают с помощью приведенного выше выражения.

Передаточное число передачи заднего хода

Uзк=(1.2…..1,3)u1

Окончательное значение передаточного числа передачи заднего хода определяют при компоновке коробки передач.

Рассчитанные передаточные числа коробки передач являются ориентировочными и при проектировании новой коробки передач могут незначительно изменяться.

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе; N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктора	Передаточные числа
Червячный одноступенчатый	8-80
Червячный двухступенчатый	25-10000
Цилиндрический одноступенчатый	2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый	8-50
Цилиндрический трехступенчатый	31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый	6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый	28-180

ВАЖНО! Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей

Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам

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.

Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:

1я передача:	23.68	км/ч	24.43	км/ч
2я передача:	36.34	км/ч	41.52	км/ч
3я передача:

52.47 км/ч 58.01 км/ч 4я передача: 69.1 км/ч 73.3 км/ч

5я передача: 90.21 км/ч 93.04 км/ч

6я передача: нет км/ч нет км/ч

*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:

— Калькулятор погрешности спидометра.

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

Продолжение следует …

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

Звезды

Звезды бывают двух видов – передние (ведущие) и задние (ведомые). Передние звезды изготавливаются из стали или никель-хром-молибденового сплава. Они тоже бывают двух видов: стандарт и с канавками (с обеих сторон), по которым цепь выдавливает грязь.

Задние звезды отличаются по конструкции зуба и по материалу: сталь и алюминий. Стальные звезды более тяжелые, долговечные и дешевые, а алюминиевые легче и предпочтительнее из-за снижения неподрессоренных масс. Существуют также звезды с двумя контурами (комбинированные) и радиальные. Давайте подробней рассмотрим звезды на примерах нескольких мировых лидеров:

Основные диаметры

Для расчета параметров шкивов, а также привода в целом, применяются различные значения диаметров, так, для шкива клиноременной передачи используются:

расчетный Dрасч;
наружный Dнар;
внутренний, или посадочный Dвн.

Для вычисления передаточного числа используется расчетный диаметр, а наружный-для расчета габаритов привода при компоновке механизма.

Для зубчатоременной передачи Dрасч отличается от Dнар на высоту зубца.Передаточное число также рассчитывается, исходя из значения Dрасч.

Для расчета плоскоременного привода, особенно при большом размере обода относительно толщины профиля, часто принимают Dрасч равным наружному.

Калькулятор главной пары

R колеса : Ширина колеса : Высота профиля : Главная пара : 3.53.73.94.14.34.54.74.95.16.81-я передача : 3.63 (стандарт)2.92 (5-й ряд)2.92 (6-й ряд) 2.92 (7-й ряд)3.42 (8-й ряд)3.42 (10-й ряд)3.63 (11-й ряд)3.16 (12-й ряд)3.17 (15-й ряд)3.17 (18-й ряд)3.17 (20-й ряд)3.17 (102-й ряд)2.92 (103-й ряд)2.92 (104-й ряд)2.92 (200-й ряд)3.0 (026-й ряд)3.0 (711-й ряд)2.67 (745-й ряд)2.67 (74-й ряд)2-я передача : 1.95 (стандарт)1.81 (5-й ряд)1.81 (6-й ряд)2.05 (7-й ряд)2.05 (8-й ряд)2.05 (10-й ряд)2.22 (11-й ряд)1.95 (12-й ряд)1.81 (15-й ряд)2.11 (18-й ряд)1.9 (20-й ряд)1.95 (102-й ряд)1.95 (103-й ряд)1.95 (104-й ряд)2.22 (200-й ряд)2.53 (026-й ряд)2.53 (711-й ряд)1.93 (745-й ряд)1.93 (74-й ряд)3-я передача : 1.36 (стандарт)1.28 (5-й ряд)1.28 (6-й ряд)1.56 (7-й ряд)1.36 (8-й ряд)1.36 (10-й ряд)1.54 (11-й ряд)1.36 (12-й ряд)1.28 (15-й ряд)1.48 (18-й ряд)1.26 (20-й ряд)1.36 (102-й ряд)1.36 (103-й ряд)1.36 (104-й ряд)1.76 (200-й ряд)2.06 (026-й ряд)2.06 (711-й ряд)1.59 (745-й ряд)1.56 (74-й ряд)4-я передача : 0.94 (стандарт)0.97 (5-й ряд)1.06 (6-й ряд)1.31 (7-й ряд)0.97 (8-й ряд)0.97 (10-й ряд)1.17 (11-й ряд)1.03 (12-й ряд)0.94 (15-й ряд)1.13 (18-й ряд)0.94 (20-й ряд)0.94 (102-й ряд)0.94 (103-й ряд)1.03 (104-й ряд)1.39 (200-й ряд)1.74 (026-й ряд)1.74 (711-й ряд)1.37 (745-й ряд)1.37 (74-й ряд)5-я передача : 0.78 (стандарт)0.78 (5-й ряд)0.94 (6-й ряд)1.13 (7-й ряд)0.78 (8-й ряд)0.78 (10-й ряд)0.89 (11-й ряд)0.78 (12-й ряд)0.73 (15-й ряд)0.89 (18-й ряд)0.73 (20-й ряд)0.73 (102-й ряд)0.69 (103-й ряд)0.73 (104-й ряд)1.17 (200-й ряд)1.48 (026-й ряд)1.48 (711-й ряд)1.2 (745-й ряд)0.79 (74-й ряд)6-я передача : нет0.69 (стандарт)0.94 (7-й ряд)0.78 (18-й ряд)0.94 (200-й ряд)Обороты двигателя ( оборотов в минуту) : belais.ru

Как по передаточному числу рассчитать обороты двигателя

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев

Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Таблица рядов и главных пар КПП Ваз 2108-2110-1118-2170

Таблица расчета рядов и главных пар в КПП переднеприводного ВАЗ.

Позволяет подобрать ряд и главную пару под условия эксплуатации автомобиля, что существенно снизит нагрузку на двигатель и продлит его ресурс до капитального ремонта. Подобрав нужную комплектацию, используйте программу для перевода цифр в наглядные графики.

Номер набора	Номер передач
1	2	3	4	5	6
Серийный ряд	40/113.64	39/201.95	38/281.36	32/340.94	29/370.78	27/390.69
08 ряд	41/123.42	39/192.05	серийная	32.330.97	—	—
05 ряд	38/132.92	38/211/81	37/291.28	33/340.97	—	—
11 ряд	серийная	40/182.22	40/261.54	35/301.17	31/350.89	—
12 ряд	38/123.17	серийная	серийная	33/321.03	—	—
18 ряд	38/123.17	40/192.11	40/271.48	35/311.13	31/350.89	—
06 ряд	38/132.92	38/211.81	37/291/28	34/321.06	32/340.94	29/370.78
07 ряд	38/132.92	39/192.05	28/181.56	38/291.31	35/311.13	32/340.94
026 ряд	41/123.42	38/152.53	35/172.06	33/191.74	34/231.48	33/261.27
074 ряд	38/122.667	29/151.933	27/171.588	26/191.368	—	—

Таблица главных пар КПП 2108.

Кол-во зубьев	63/17	62/15	65/15	63/14	66/14	64/13	69/13
Главная пара	3.7	4.13	4.33	4.5	4.71	5.08	5.31

Скорость автомобиля при 5000 оборотов в минуту.

(Колеса: ширина 185 , профиль 60, R диска 14)

Серийная КПП	*1 перед* 3,64 40/11	*2 перед* 1,95 39/20	*3 перед* 1,35 38/28	*4 перед* 0,94 32/34	*5 перед* 0,78 29/37	*6 перед* 0,69 27/39
3,7	40	74	106	154	184	209
3,9	38	70	101	145	174	198
4,1	36	67	96	139	166	188
4,3	34	64	92	132	159	180
05 ряд	2,92 38/13	1,81 38/21	1,2737/29	0,96 32/33	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	50	80	114	149	184	209
3,9	47	76	108	141	174	198
4,1	45	72	102	134	166	188
4,3	43	69	98	128	159	180
06 ряд	2,92 38/13	1,81 38/21	1,2737/29	1,06 34/32	0,94 32/34	0,78 29/37
3,7	50	80	114	136	154	184
3,9	47	76	108	129	145	174
4,1	45	72	102	122	139	166
4,3	43	69	98	117	132	159
07 ряд	2,92 38/13	2,05 39/19	1,56 28/18	1,31 28/29	1,13 35/31	0,94 32/34
3,7	50	70	93	110	128	154
3,9	47	67	88	105	121	145
4,1	45	63	84	100	116	139
4,3	43	61	80	95	110	132
08 ряд	3,42 41/12	2,11 40/19	1,35 38/28	0,96 32/33	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	42	69	106	149	184	209
3,9	40	65	101	141	174	198
4,1	38	62	96	134	166	188
4,3	36	59	92	128	159	180
11 ряд	3,64 40/11	2,22 40/18	1,54 40/26	1,17 35/30	0,87 31/35	0,78 29/37
3,7	40	65	94	124	163	184
3,9	38	62	89	117	155	174
4,1	36	59	85	112	147	166
4,3	34	56	81	107	140	159
12 ряд	3,17 38/12	1,95 39/20	1,35 38/28	1,03 33/32	0,78 29/37	0,69 27/39
3,7	46	74	106	140	184	209
3,9	43	70	101	133	174	198
4,1	41	67	96	126	166	188
4,3	39	64	92	119	159	180
18 ряд	3,17 38/12	2,11 40/19	1,48 40/27	1,13 35/31	0,87 31/35	0,78 29/37
3,7	46	69	98	128	163	184
3,9	43	65	92	121	155	174
4,1	41	62	88	116	147	166
4,3	39	59	84	110	140	159
200 ряд	2,92 38/13	2,22 40/18	1,76 37/21	1,39 39/28	1,17 35/30	0,94 32/34
3,7	50	65	82	104	124	154
3,9	47	62	78	99	117	145
4,1	45	59	73	93	112	139
4,3	43	56	71	89	107	132
102 ряд	3,17 38/12	1,95 39/20	1,35 38/28	0,94 32/34	0,73
3,7	46	74	106	154	196
3,9	43	70	101	145	188
4,1	41	67	96	139	178
4,3	39	64	92	132	170
103 ряд	2,92 38/13	1,95 39/20	1,35 38/28	0,94 32/34	0,69 27/39
3,7	50	74	106	154	209
3,9	47	70	101	145	198
4,1	45	67	96	139	188
4,3	43	64	92	132	180
104 ряд	2,92 38/13	1,95 39/20	1,35 38/28	1,03 33/32	0,73
3,7	50	74	106	140	196
3,9	47	70	101	133	188
4,1	45	67	96	126	178
4,3	43	64	92	119	170
111 ряд	3,1738/12	2,22 40/18	1,54 40/26	1,17 35/30	0,81 3/37
3,7	46	65	94	124	184
3,9	43	62	89	117	175
4,1	41	59	85	112	166
4,3	39	56	81	107	158

Шестая передача девяти видов:

1) 0,78 / 0,69; стандарт	2) 0,87 / 0,78 к 18 ряду
3) 0,87 / 0,73 к 18 ряду Тюн	4) 1,13 / 0,94 к 7 ряду
5) 0,94 / 0,78 к 6 ряду	6) 1,17 / 0,94 к 200 ряду
7) 1.13 / 0,78 к 7 тюн	8) 1.17/0,78 к 200 тюн
9) 0,87/ 0,69 к 18 тюн	10)

Примечание:

Главная пара 4.1 — разгружает двигатель, мотору легче крутить колеса, повышается динамика машины, передачи укорачиваются, максимальная скорость падает ~ на 20км/ч ( при 160 км/ч. обороты тахометра 5 тыс.), расход топлива + 1л. ( за счет изменения езды).

Главная пара 4.3 -тоже, что и 4.1 + 5км/ч на всех передачах.

Гл. пара 4.1 или 4.3 + спортивный ряд (06, 07 или 08-й): динамика (быстрый разгон за счет гл. пары) + длинные передачи, в основном 1-я и 2-ая раскручиваются по максимуму.

Гл. пары 4.5 и 4.7: передачи еще короче, чем 4.1 и 4.3 ( максимальная скорость при 5 тыс. оборотов тахометра 140км/ч. ), рекомендуемое использование: при буксировке и перевозке тяжелых прицепов.

Гл. пары 4.9, 5.1, 5.3 и 5.07: используются только на крутых склонах-подъемах ( максимальная скорость 110-120 км/ч.)

Ряды: 011, 012, 018- устанавливаются со стандартной гл. парой 3.9 под форсированные двигателя 1.7, 1.8 и 2.0л.

Понравился материал? Поделись ссылкой с друзьями…

Трансмиссия / Сделай сам / Автошкола

+11

Крутящий момент редуктора

Крутящий момент на выходном валу – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность , коэффициент безопасности , расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

Номинальный крутящий момент – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

Максимальный вращающий момент – предельный крутящий момент, выдерживаемый редуктором при постоянной или изменяющейся нагрузках, эксплуатации с частыми пусками/остановками. Данное значение можно трактовать как моментальную пиковую нагрузку в режиме работы оборудования.

Необходимый крутящий момент – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.

Расчетный крутящий момент – значение, необходимое для выбора редуктора. Расчетное значение вычисляется по следующей формуле:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

где Mr2 – необходимый крутящий момент; Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент); Mn2 – номинальный крутящий момент.

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.

Передаточное отношение зубчатой передачи

Значение передаточного числа зубчатой передачи совпадает передаточным отношением. Величина угловой скорости и момента силы изменяется пропорционально диаметру, и соответственно количеству зубьев, но имеет обратное значение.

При схематическом изображении величины силы и перемещения шестерню и колесо можно представить в виде рычага с опорой в точке контакта зубьев и сторонами, равными диаметрам сопрягаемых деталей. При смещении на 1 зубец их крайние точки проходят одинаковое расстояние. Но угол поворота и крутящий момент на каждой детали разный.

Например, шестерня с 10 зубьями проворачивается на 36°. Одновременно с ней деталь с 30 зубцами смещается на 12°. Угловая скорость детали с меньшим диаметром значительно больше, в 3 раза. Одновременно и путь, который проходит точка на наружном диаметре имеет обратно пропорциональное отношение. На шестерне перемещение наружного диаметра меньше. Момент силы увеличивается обратно пропорционально соотношению перемещения.

Крутящий момент увеличивается вместе с радиусом детали. Он прямо пропорционален размеру плеча воздействия – длине воображаемого рычага.

Передаточное отношение показывает, насколько изменился момент силы при передаче его через зубчатое зацепление. Цифровое значение совпадает с переданным числом оборотов.

Передаточное отношение редуктора вычисляется по формуле:

U₁₂ = ±ω₁/ω₂=±n₁/n₂

где U₁₂ – передаточное отношение шестерни относительно колеса;

ω₁ и ω₂ – угловые скорости ведущего и ведомого элемента соединения;

n₁ и n₂ – частота вращения.

Зубчатая передача имеет самый высокий КПД и наименьшую защиту от перегруза – ломается элемент приложения силы, приходится делать новую дорогостоящую деталь со сложной технологией изготовления.

Крутящий момент редуктора

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

Тип редуктора	Передаточные числа
Червячный одноступенчатый	8-80
Червячный двухступенчатый	25-10000
Цилиндрический одноступенчатый	2-6,3
Цилиндрический двухступенчатый	8-50
Цилиндрический трехступенчатый	31,5-200
Коническо-цилиндрический одноступенчатый	6,3-28
Коническо-цилиндрический двухступенчатый	28-180

Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Как рассчитываются передаточные числа КПП

Алгоритм определения передаточного числа коробки:

за базовую берём формулу К = Квм/Квщ, где Квм — число зубцов ведомой шестерни, Квщ — ведущей. Если, скажем, требуется определить ПЧ крутящего момента на колеса от трансмиссии, необходимо взять за исходные данные число зубцов шестерни дифференциала, которая будет ведомой, и количество зубцов шестерни вторичного вала КПП. Полученное значение называют ПЧ главной пары;
итак, пускай на коробке, расположенной на вторичном валу, имеется 15 зубьев, на шестерне дифференциала – 53 зубца. Подставив эти значения в нашу формулу, получим значение ПЧ для этой пары, равное 3,5. Это означает, что вал дифференциала будет вращаться медленнее вторичного вала коробки в 3,5 раза;
аналогичным образом рассчитываются ПЧ для каждой пары шестерен, присутствующих в трансмиссии. Чем ближе они будут находиться, тем плавнее будет осуществляться разгон авто, если передачи переключать последовательно друг за другом. По передаточным числам КПП можно произвести расчёт скорости вращения мотора, вернее, разницу скоростей между высшей и низшей передачами, разделив ПЧ первой передачи на ПЧ самой высокой;
рост передаточного числа, приводит к более коростному разгону автомобиля, но придётся чаще переключаться. Чем меньше ПЧ, тем выше максимально достижимая скорость, но разгоняться придётся дольше.

В принципе такой способ расчёта применяется при разработке трансмиссии, но здесь многое зависит от точности подбора передаточных чисел – это влияет не только на максимальную скорость автомашины, но и её динамические характеристики.

Узнать ПЧ для конкретной модели авто можно просмотрев её технические характеристики в руководстве пользователя. Если таковые найти не удалось, посчитать отношение для каждых пар МКПП можно и самостоятельно.

Делается это следующим образом:

машина загоняется на яму, все колёса, кроме одного ведущего, фиксируются противооткатными упорами;
выставляем рычаг КП в нейтральное положение;
мелом фиксируем текущее положение колеса, поставив метки на шине и полу (добиваясь их совмещения);
аналогичную операцию выполняем с фланцем и корпусом редуктора;
пуская помощник вращает колесо, а вы подсчитывайте, сколько оборотов сделает вал редуктора. Помощник добивается повторного совпадения меток, подсчитывая количество оборотов колеса;
полученное значение делим пополам, а затем на количество оборотов, выполненных карданным валом. Результирующее значение и будет искомым передаточным числом.