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齿轮比越大和越小有什么差别?

2024-04-24 16:41 发布

齿轮比是汽车传动系统中一个重要的参数,它决定了齿轮在传动过程中的力臂大小和做功的效率。

首先,我们可以把齿轮简化成杠杆,把齿轮与齿轮的接触点作为杠杆的力臂尽头,把齿轮的圆心作为杠杆原点。

大的齿轮力臂长,所以外力想让它转动比较容易,相反地通过大齿轮带动别的齿轮当然就吃力了。这就是齿轮比越大的时候,传动效率低,因为需要更大的力来转动齿轮。

而小齿轮的力臂短,所以通过小齿轮带动别的齿轮就相对容易一些,传动效率就高。这就是齿轮比越小的时候,传动效率高的原因。

另一个角度是从做功来算,齿轮的本质就是杠杆。大齿轮周长大,如果发动机带着大齿轮转动一圈,做得功就多些,带着小齿轮,做功就少些。

这就是大车拉小车,同样是转一圈,小齿轮走的路程小,就相对容易一些。所以,齿轮比越小,做的功就相对少,传动效率就高。

扭矩和转速没有确定的关系,这要看齿轮(或车轮)带的负载如何。让汽车拉火车走得当然慢,让汽车拉普通货物自然就快些。同样的扭矩,这就是差别。

当外部阻力确定的时候,第三个问题是成立的。但往往速度越快阻力越大,比如轴承惯性阻力、风阻等等。所以,齿轮比越小的时候,汽车在高速行驶时的阻力就会相对小一些。

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