Dalam teknik mesin, rasio roda gigi adalah ukuran langsung dari rasio kecepatan rotasi dua atau lebih roda gigi yang saling mengunci. Sebagai aturan umum, ketika berhadapan dengan dua roda gigi, jika roda gigi penggerak (yang langsung menerima gaya rotasi dari mesin, motor, dll.) lebih besar dari roda gigi yang digerakkan, yang terakhir akan berputar lebih cepat, dan sebaliknya. Kita dapat mengungkapkan konsep dasar ini dengan rumus Rasio gigi = T2/T1, di mana T1 adalah jumlah gigi pada gigi pertama dan T2 adalah jumlah gigi pada gigi kedua.
Langkah
Metode 1 dari 2: Menemukan Rasio Roda Gigi dari Kereta Roda Gigi
Dua Gigi
Langkah 1. Mulailah dengan kereta dua gigi
Untuk dapat menentukan rasio roda gigi, Anda harus memiliki setidaknya dua roda gigi yang terhubung satu sama lain - ini disebut "kereta roda gigi". Biasanya, roda gigi pertama adalah "roda gigi penggerak" yang melekat pada poros motor dan yang kedua adalah "gigi penggerak" yang melekat pada poros beban. Mungkin juga ada sejumlah roda gigi di antara keduanya untuk mentransmisikan daya dari roda gigi penggerak ke roda gigi yang digerakkan: ini disebut "roda gigi pemalas".
Untuk saat ini, mari kita lihat kereta gigi dengan hanya dua roda gigi di dalamnya. Untuk dapat menemukan rasio roda gigi, roda gigi ini harus berinteraksi satu sama lain - dengan kata lain, giginya perlu disatukan dan yang satu harus memutar yang lain. Sebagai contoh tujuan, katakanlah Anda memiliki satu roda gigi penggerak kecil (gigi 1) memutar roda gigi penggerak yang lebih besar (gigi 2)
Langkah 2. Hitung jumlah gigi pada roda gigi penggerak
Salah satu cara sederhana untuk menemukan rasio roda gigi antara dua roda gigi yang saling terkait adalah dengan membandingkan jumlah gigi (tonjolan kecil seperti pasak di tepi roda) yang dimiliki keduanya. Mulailah dengan menentukan berapa banyak gigi pada gigi penggerak. Anda dapat melakukan ini dengan menghitung secara manual atau, terkadang, dengan memeriksa informasi yang tertera pada roda gigi itu sendiri.
-
Sebagai contoh tujuan, katakanlah drive gear yang lebih kecil di sistem kami memiliki 20 gigi.
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 3 Langkah 3. Hitung jumlah gigi pada roda gigi yang digerakkan
Selanjutnya, tentukan berapa banyak gigi pada roda gigi yang digerakkan persis seperti yang Anda lakukan sebelumnya untuk roda gigi penggerak.
-
Katakanlah, dalam contoh kita, roda gigi yang digerakkan memiliki 30 gigi.
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 4 Langkah 4. Bagilah satu gigi dihitung dengan yang lain
Sekarang setelah Anda mengetahui berapa banyak gigi pada setiap roda gigi, Anda dapat menemukan rasio roda gigi dengan relatif sederhana. Bagilah gigi roda gigi yang digerakkan dengan gigi roda gigi penggerak. Tergantung pada tugas Anda, Anda dapat menulis jawaban Anda sebagai desimal, pecahan, atau dalam bentuk rasio (yaitu, x: y).
- Dalam contoh kita, membagi 30 gigi roda gigi yang digerakkan dengan 20 gigi roda gigi penggerak menghasilkan 30/20 = 1.5. Kami juga dapat menulis ini sebagai 3/2 atau 1.5: 1, dll.
- Apa yang dimaksud dengan rasio roda gigi ini adalah bahwa roda gigi pengemudi yang lebih kecil harus berputar satu setengah kali untuk mendapatkan roda gigi yang digerakkan lebih besar untuk membuat satu putaran penuh. Ini masuk akal - karena gigi yang digerakkan lebih besar, itu akan berputar lebih lambat.
Lebih dari Dua Roda Gigi
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 5 Langkah 1. Mulailah dengan rangkaian roda gigi lebih dari dua roda gigi
Seperti namanya, "kereta roda gigi" juga dapat dibuat dari rangkaian roda gigi yang panjang - bukan hanya roda gigi penggerak tunggal dan roda gigi penggerak tunggal. Dalam kasus ini, gigi pertama tetap menjadi gigi pengemudi, gigi terakhir tetap menjadi gigi penggerak, dan yang di tengah menjadi "gigi idle". Ini sering digunakan untuk mengubah arah rotasi atau untuk menghubungkan dua roda gigi ketika roda gigi langsung akan membuatnya berat atau tidak tersedia.
Katakanlah misalnya untuk tujuan bahwa kereta dua gigi yang dijelaskan di atas sekarang digerakkan oleh gigi tujuh gigi kecil. Dalam hal ini, gigi 30 gigi tetap menjadi gigi penggerak dan gigi 20 gigi (yang merupakan penggerak sebelumnya) sekarang menjadi gigi idler
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 6 Langkah 2. Bagilah nomor gigi penggerak dan roda gigi yang digerakkan
Hal penting yang harus diingat ketika berhadapan dengan kereta gigi dengan lebih dari dua gigi adalah bahwa hanya roda gigi pengemudi dan penggerak (biasanya yang pertama dan terakhir) yang penting. Dengan kata lain, roda gigi idler tidak mempengaruhi rasio roda gigi kereta secara keseluruhan sama sekali. Setelah Anda mengidentifikasi roda gigi pengemudi dan roda gigi yang digerakkan, Anda dapat menemukan rasio roda gigi persis seperti sebelumnya.
Dalam contoh kami, kami akan menemukan rasio roda gigi dengan membagi tiga puluh gigi roda gigi yang digerakkan dengan tujuh gigi pengemudi baru kami. 30/7 = sekitar 4.3 (atau 4.3: 1, dll.) Ini berarti bahwa roda gigi pengemudi harus berputar sekitar 4,3 kali agar roda gigi yang digerakkan jauh lebih besar berputar sekali.
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 7 Langkah 3. Jika diinginkan, temukan rasio roda gigi untuk roda gigi perantara
Anda dapat menemukan rasio roda gigi yang melibatkan roda gigi idler juga, dan Anda mungkin ingin dalam situasi tertentu. Dalam kasus ini, mulai dari roda gigi penggerak dan bekerja ke arah roda gigi beban. Perlakukan gigi sebelumnya seolah-olah itu adalah gigi penggerak sejauh menyangkut gigi berikutnya. Bagilah jumlah gigi pada setiap roda gigi "digerakkan" dengan jumlah gigi pada roda gigi "penggerak" untuk setiap set roda gigi yang saling terkait untuk menghitung rasio roda gigi perantara.
- Dalam contoh kita, rasio roda gigi antara adalah 20/7 = 2.9 dan 30/20 = 1.5. Perhatikan bahwa keduanya tidak sama dengan rasio roda gigi untuk keseluruhan kereta, 4.3.
- Namun, perhatikan juga bahwa (20/7) × (30/20) = 4.3. Secara umum, rasio roda gigi menengah dari rangkaian roda gigi akan dikalikan bersama untuk menyamai rasio roda gigi keseluruhan.
Metode 2 dari 2: Membuat Perhitungan Rasio/Kecepatan
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 8 Langkah 1. Temukan kecepatan rotasi gigi penggerak Anda
Menggunakan gagasan rasio roda gigi, mudah untuk mengetahui seberapa cepat roda gigi yang digerakkan berputar berdasarkan kecepatan "input" roda gigi penggerak. Untuk memulai, temukan kecepatan rotasi gigi penggerak Anda. Dalam kebanyakan perhitungan roda gigi, ini diberikan dalam rotasi per menit (RPM), meskipun satuan kecepatan lainnya juga akan bekerja.
Sebagai contoh, katakanlah dalam contoh rangkaian roda gigi di atas dengan roda gigi penggerak tujuh gigi dan roda gigi penggerak 30 gigi, roda gigi penggerak berputar pada 130 RPM. Dengan informasi ini, kita akan menemukan kecepatan roda gigi yang digerakkan dalam beberapa langkah berikutnya
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 9 Langkah 2. Masukkan informasi Anda ke dalam rumus S1 × T1 = S2 × T2
Dalam rumus ini, S1 mengacu pada kecepatan putaran roda gigi penggerak, T1 mengacu pada gigi pada roda gigi penggerak, dan S2 dan T2 mengacu pada kecepatan dan gigi roda gigi yang digerakkan. Isi variabel sampai Anda hanya memiliki satu yang tidak terdefinisi.
- Seringkali, dalam masalah seperti ini, Anda akan menyelesaikan untuk S2, meskipun sangat mungkin untuk memecahkan salah satu variabel. Dalam contoh kami, memasukkan informasi yang kami miliki, kami mendapatkan ini:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
Tentukan Rasio Roda Gigi Langkah 10 Langkah 3. Selesaikan
Menemukan variabel Anda yang tersisa adalah masalah aljabar dasar. Sederhanakan sisa persamaan dan isolasi variabel di satu sisi tanda sama dengan dan Anda akan mendapatkan jawabannya. Jangan lupa untuk memberi label dengan unit yang benar - Anda dapat kehilangan poin untuk ini dalam tugas sekolah.
- Dalam contoh kita, kita dapat menyelesaikan seperti ini:
- 130 RPM × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30,33 RPM = S2
- Dengan kata lain, jika roda gigi penggerak berputar pada 130 RPM, roda gigi yang digerakkan akan berputar pada 30,33 RPM. Ini masuk akal - karena roda gigi yang digerakkan jauh lebih besar, itu akan berputar jauh lebih lambat.
Video - Dengan menggunakan layanan ini, beberapa informasi dapat dibagikan dengan YouTube
Tips
- Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan beban diarahkan ke atas atau ke bawah dari motor dengan rasio roda gigi. Motor harus berukuran untuk menyediakan daya yang dibutuhkan oleh beban setelah rasio roda gigi dipertimbangkan. Sistem yang digiring (di mana RPM beban lebih besar dari RPM motor) akan membutuhkan motor yang menghasilkan daya optimal pada kecepatan putaran yang lebih rendah.
- Untuk melihat prinsip-prinsip rasio roda gigi beraksi, kendarai sepeda Anda! Perhatikan bahwa paling mudah untuk mendaki bukit ketika Anda memiliki perlengkapan kecil di depan dan yang besar di belakang. Meskipun lebih mudah untuk memutar gigi yang lebih kecil dengan pengungkit dari pedal Anda, dibutuhkan banyak putaran untuk membuat roda belakang Anda berputar dibandingkan dengan pengaturan gigi yang akan Anda gunakan untuk bagian datar, membuat Anda berjalan lebih lambat.
- Sistem yang diturunkan (di mana RPM beban kurang dari RPM motor) akan membutuhkan motor yang memberikan daya optimal pada kecepatan rotasi yang lebih tinggi.
-
