TASARIMDAN İMALATA
Perhitungan Putaran dan Torsi Roda Gigi
Hitung putaran dan torsi keluaran dari rasio, daya masuk dan efisiensi, dengan contoh reduktor dua tahap.
Hubungan dasar
z adalah jumlah gigi dan n putaran dalam rpm. Roda gigi 1 menggerakkan roda gigi 2. Untuk pasangan bersumbu tetap, besar rasio i = z₂/z₁ = n₁/n₂. Roda gigi luar yang berkaitan berputar berlawanan arah. Roda gigi yang dipasang tetap pada poros yang sama memiliki putaran sama.
Daya, torsi dan efisiensi
P dalam kilowatt, T dalam newton meter dan n dalam rpm. Koefisien 9550 dibulatkan. η adalah efisiensi mekanis total; pada perhitungan ideal tanpa rugi nilainya 1. Kerugian mengurangi torsi keluaran aktual.
P = T × 2πn / 60000
T ≈ 9550 × P / n
i = n₁ / n₂ = z₂ / z₁; n₂ = n₁ / i; T₂ = η × i × T₁
Contoh dua tahap
Masukan sebesar 10 kW pada 3000 rpm. Pasangan pertama memiliki 10/40 gigi dan pasangan kedua 16/50. Roda gigi 40 dan 16 gigi terpasang tetap pada poros antara. Hasil berikut mengabaikan kerugian dan tidak membulatkan nilai perantara selama perhitungan.
i₁ = 40 / 10 = 4; i₂ = 50 / 16 = 3.125
i = 4 × 3.125 = 12.5
n₂ = 3000 / 4 = 750 rpm; n₄ = 750 / 3.125 = 240 rpm
T₁ ≈ 9550 × 10 / 3000 = 31.833333… N·m
T₂ = T₁ × 4 ≈ 127.333333… N·m
T₄ = T₁ × 12.5 ≈ 397.916667 N·m
| Masukan | Poros antara | Keluaran | |
|---|---|---|---|
| n (rpm) | 3000 | 750 | 240 |
| T (N·m) | 31.83 | 127.33 | 397.92 |
Memasukkan efisiensi
Jika efisiensi setiap tahap diasumsikan 98%, efisiensi totalnya 0,9604. Putaran keluaran tetap 240 rpm, daya keluaran 9,604 kW dan torsi sekitar 382,16 N·m. Angka 98% hanya asumsi contoh; gunakan data pabrikan untuk transmisi sebenarnya.
η = 0.98 × 0.98 = 0.9604; T ≈ 397.916667 × 0.9604 ≈ 382.16 N·m
Pertimbangan desain
Perhitungan rasio tidak membuktikan kekuatan atau umur gigi. Periksa modul, sudut tekan, kekuatan akar gigi, kelelahan kontak, pelumasan, bantalan dan beban poros secara terpisah. Rasio total adalah hasil kali rasio tiap tahap. Torsi yang sama pada roda gigi poros antara mengasumsikan kerugian dapat diabaikan dan tidak ada beban lain.