齿轮与速比

ksj7341 · 发表于 2009-2-21 21:29

汽车后桥主动被动齿轮组

　　古希腊工程师阿基米德曾经说过，“给我一根足够长的杠杆和一个支点，我可以举起地球。”这句话讲的就是杠杆的增力作用。变速齿轮基本上是一组布置在一个圆内的杠杆。通过齿轮中齿的数目和大小的差异来增力。
　　所以输出300英尺-磅扭矩的发动机可以驱动一个 3,000.磅的汽车。这就是传动齿轮速比的作用。速比是一个反映啮合齿轮的齿数差异的术语。
　　同一尺寸齿轮= 1:1速比
　　例如：
　　两齿轮大小一样，齿数也相同。
　　主动齿轮每转一圈，从动齿轮也转一圈。
　　两个齿轮以同一速度转动，由于大小相同齿数相同，因此转动扭矩也相同。
　　其间的唯一差别是转动方向相反。
　　同大小同齿数的齿轮啮合，速比为1比1，因为从动齿轮每转一圈主动齿轮也转一圈。
　　速比通常采用数字之间夹一冒号的形式，这样1比1的速比写作1：1。
　　当主动齿轮比从动齿轮小时，从动齿轮转得比主动齿轮慢，齿轮副起减速作用。
　　12齿的小齿轮驱动24齿的大齿轮。
　　12齿主动齿轮以10磅扭矩转动。但是24齿从动齿轮每转一圈它要转两圈。
　　这样从动齿轮的转动扭矩便多了一倍。此时从动齿轮的扭矩为20磅。减速比为2:1。
　　某种典型的手动变速器各档速比示例：
　　倒档：3.40:1
　　一档：3.97:1
　　二档：2.34:1
　　三档：1.46:1
　　四档：1.00:1
　　可以看到，1至3档和倒档都是减速档。四档为1:1，意味着主从动齿轮齿数相同转速相同，称为直接档。
　　如果发动机可生成300磅扭矩，配接10:1速比的传动系，结果加在车轮上的扭矩为 3000磅，恰是驱动3000磅汽车所需的力量。
　　不过，减速比是有代价的。主动齿轮的转速要比从动齿轮高出许多倍。因而6000转/分的发动机只能以600转/分的速度驱动10:1速比的传动系。
　　不过汽车动起来后，保持速度所需的扭矩就不必象起动时所需的那么大了。这样就可以改变速比来加大转速。这就是为什么手动变速器有好几个档位。
　　超速传动齿轮
　　主动齿轮转得比从动齿轮慢时称为超速传动。
　　超速传动使传动系的实际转速可以快于发动机，因为在高速时保持车速所需的扭矩很小。超速传动比使得发动机能在较低的转速下工作，从而改善燃油经济性。
　　要确定整个传动系的总速比只需用特定档位的速比乘以主减速比。例如，假定主减速比为3.78:1。
　　要求某一档位实际所用的速比，只须用该档速比乘以3.78。这样，如果变速器一档速比为3.97:1，乘以主减速比3.78:1后，便得出从发动机到车轮的总的减速比为15.01:1。发动机的扭矩被传动系放大15.01倍。zt