Wat is een overbrengingsverhouding?
Een overbrengingsverhouding is de relatie tussen het aantal tanden op twee tandwielen die in elkaar grijpen. Deze relatie wordt wiskundig uitgedrukt. Als bijvoorbeeld een tandwiel met 13 tanden wordt aangedreven door een tandwiel met 21 tanden, is de overbrengingsverhouding 1 / 1,62 of 1: 1,62. Bijna alle soorten mechanische machines, zoals voertuigen, landbouwmachines en industriële machines, gebruiken op een bepaalde manier tandwielen en overbrengingsverhoudingen worden gebruikt om de prestaties van de machine te helpen bepalen.
Het idee van een overbrengingsverhouding is gebaseerd op de omtrek van cirkels. Wanneer twee tandwielen met verschillende omtrekken worden verbonden door tanden aan de buitenrand, wordt de beweging van de ene vertaald in grotere of kleinere beweging door de andere. Als een versnelling met een grote omtrek een versnelling draait die slechts half zo groot is, zal de kleinere versnelling twee keer zo snel ronddraaien als de grotere. Hetzelfde concept werkt omgekeerd.
Overbrengingsverhoudingen zijn specifiek afgestemd door fabrikanten van motoren en andere machines om een bepaald resultaat te bereiken. In sommige contexten, zoals auto-transmissies, kunnen overbrengingsverhoudingen worden gevarieerd om zich aan te passen aan de behoeften van de auto met verschillende snelheden. De laagste versnelling in de transmissie van een auto heeft een hoge overbrengingsverhouding, zoals 2: 1 of 3: 1. Dit geeft de auto de mogelijkheid om gemakkelijk te vertrekken vanaf een volledige stop, zoals bij een verkeerslicht. Omdat de motor echter voor elke omwenteling van de transmissie twee of drie omwentelingen moet maken, kan een motor een auto in lage versnelling niet erg snel laten gaan.
In de tweede versnelling is de overbrengingsverhouding lager, wat betekent dat de motor niet zo hard hoeft te werken om de auto extra te versnellen. In de hogere versnellingen worden de overbrengingsverhoudingen steeds lager. Deze zijn goed voor matige versnelling en het verminderen van het aantal motoromwentelingen dat nodig is om de auto op een comfortabele kruissnelheid te houden. De versnellingen in een transmissie dienen daarom om het vermogen van een motor te vergroten of te verminderen, op basis van de snelheid van de auto op dat moment.
Tandwielen kunnen soms worden verbonden door riemen of op andere manieren, maar de meeste zijn verbonden door tanden. Deze opstelling biedt enkele duidelijke voordelen. Ten eerste is er, zolang geen van de tanden breekt, geen slip tussen de tandwielen, wat zou leiden tot een verlies aan efficiëntie. Ze maken het ook mogelijk om exacte overbrengingsverhoudingen te ontwerpen. Zelfs als de omtrek van de tandwielen enigszins onvolmaakt zijn, zorgen de tanden ervoor dat deze onvolkomenheden er niet toe doen. Omdat ze de tandwielen precies synchroniseren, geven ze ze ook een exacte overbrengingsverhouding.