Vad är ett växelförhållande?

Ett växelförhållande är förhållandet mellan antalet tänder på två växlar som är meshed. Detta förhållande uttrycks matematiskt. Till exempel, om en växel med 13 tänder drivs av en växel med 21 tänder, är växelförhållandet 1/1,62 eller 1: 1,62. Nästan alla typer av mekaniska maskiner, såsom fordon, jordbruksutrustning och industrimaskiner, använder växlar på något sätt, och växelförhållanden används för att definiera maskinens prestanda.

Idén om ett växelförhållande är baserat på omkretsar. När två växlar med olika omkretsar är anslutna med tänder på ytterkanten, översätts rörelsen av den ena till större eller mindre rörelse av den andra. Om en växel med en stor omkrets gör en som bara är hälften så stor, kommer den mindre växeln att snurra dubbelt så snabbt som den större. Samma koncept fungerar omvänt.

växelförhållanden är specifikt skräddarsydda av människanufakturer av motorer och andra maskiner för att uppnå ett visst resultat. I vissa sammanhang, såsom bilöverföringar, kan växelförhållanden varieras för att anpassa sig till bilens behov med olika hastighetshastigheter. Den lägsta växeln i bilens växellåda kommer att ha ett högt växelförhållande, till exempel 2: 1 eller 3: 1. Detta ger bilen möjlighet att enkelt börja flytta från ett komplett stopp, till exempel vid ett trafikljus. Eftersom motorn måste göra två eller tre varv för varje revolution av växellådan, kan en motor inte få en bil i låg växel att gå mycket snabbt.

I andra växeln är växelförhållandet lägre, vilket innebär att motorn inte behöver arbeta lika hårt för att ge bilen ytterligare acceleration. I de högre växlarna blir växelförhållandena gradvis lägre. Dessa är bra för måttlig acceleration och minskar antalet motorrevolutioner som behövs för att hålla bilen i en bekväm kryssningshastighet. Växlarna i en växellåda tjänar därför till att antingen förstora eller minska utgången från enmotor, baserad på bilens hastighet vid den tiden.

växlar kan ibland anslutas med bälten eller på andra sätt, men de flesta är anslutna med tänder. Detta arrangemang ger några tydliga fördelar. Först, så länge ingen av tänderna går sönder, finns det ingen glidning mellan växlarna, vilket skulle resultera i en förlust av effektivitet. De gör det också möjligt att utforma exakta växelförhållanden. Även om växlarnas omkretsar är något ofullkomliga, gör tänderna det så att dessa brister inte spelar någon roll. Eftersom de exakt synkroniserar växlarna ger de dem också ett exakt växelförhållande.