Зубчатый редуктор представляет собой пару взаимосвязанных шестерен. Одна из шестерен приводится в движение входом, обычно двигателем, который имеет заданную скорость, обороты в минуту и крутящий момент. Крутящий момент - это сила вращения. Шестеренчатый редуктор преобразует входное усилие и скорость в другое усилие и скорость на выходе. Однако общая мощность остается прежней. Коробка передач в вашем автомобиле является примером зубчатого редуктора. На первой передаче быстрое вращение двигателя преобразуется в медленное вращение с высоким крутящим моментом, а на пятой передаче выходная шестерня вращается быстро, но с низким крутящим моментом. Вы можете рассчитать выходной крутящий момент, используя показатель, называемый «передаточным отношением» редуктора.
Посмотрите крутящий момент вашего двигателя в его характеристиках.
Поищите передаточное отношение вашего редуктора, если у вас есть на него документация. Если у вас нет упаковки или документации на шестеренчатый редуктор, посчитайте количество зубьев на каждой шестерне. Передаточное число - это число зубьев на выходной шестерне, деленное на число зубьев на входной шестерне, прикрепленной к двигателю. Если вы не хотите считать зубья, измерьте диаметр каждой шестерни от центра до точки контакта между шестернями. Разделите диаметр выходной шестерни на диаметр входной шестерни.
Умножьте крутящий момент двигателя на передаточное число, чтобы получить выходной крутящий момент. Например, двигатель с крутящим моментом 10 фунто-футов, используемый с редуктором с передаточным числом 10:1, даст вам крутящий момент 100 фунто-футов на выходной шестерне.
Умножьте выходной крутящий момент на номинальный КПД редуктора, если изготовитель опубликовал эту информацию. Результатом является фактический выходной крутящий момент редуктора. Расчет на третьем шаге предполагает, что зубчатый редуктор полностью эффективно передает мощность, но в действительности все зубчатые редукторы теряют часть мощности из-за трения. Легкие пластиковые шестерни очень эффективны, и во многих случаях вы можете игнорировать рейтинг эффективности. Тем не менее, для шестерен из очень тяжелого металла или критических применений следует учитывать эффективность редуктора.