Vì sao bộ truyền giảm tốc tăng moment mà không tự tăng công suất?

Giải thích nguyên lý

Bộ truyền lý tưởng đổi moment lấy góc quay và tốc độ quay. Trục ra quay ít hơn trong cùng thời gian thì có thể tạo moment lớn hơn mà không tạo thêm năng lượng. Với moment không đổi, công bằng moment nhân góc quay tính bằng radian, vì công lực tiếp tuyến là lực nhân độ dài cung. Công suất so sánh cùng khoảng thời gian.

Ví dụ tính từng bước

Trong 1 s, trục vào nhận moment 1 N·m và quay 1 vòng, công nhận 2π J. Bộ truyền lý tưởng tỉ số giảm tốc 5 làm trục ra quay 1/5 vòng trong 1 s, có moment 5 N·m. Công ra 5 × 2π/5 = 2π J; cả hai công suất đều 2π W, không phải công suất ra gấp 5.

Điểm dễ hiểu sai

Phải dùng góc radian trong công thức này. Tăng moment không có nghĩa tăng cả moment lẫn tốc độ góc ở đầu ra.

Tự kiểm tra

Nếu hiệu suất bộ truyền là 80%, công ra trong 1 s tối đa bao nhiêu? Đáp án: 0,8 × 2π ≈ 5,03 J.

Điều kiện áp dụng

Trạng thái truyền ổn định; phần tính 5 N·m giả sử lý tưởng, không tích trữ thêm năng lượng trong bộ truyền. Tổn hao thực làm công ra nhỏ hơn công vào.

Đọc hình minh họa

Hai trục nối qua bộ truyền giảm tốc 5:1, trục vào quay một vòng và trục ra một phần năm vòng trong cùng một giây; công lý tưởng bằng nhau. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Công của lực bằng Fs cos alpha khi nào Định lí động năng liên hệ tổng công ra sao