Калькулятор передаточных чисел
Что такое передаточное число?
Передаточное число (или передаточное отношение) — это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей. Это фундаментальная величина в механике, которая определяет, как изменяются скорость вращения и крутящий момент при передаче через зубчатую пару.
Понижающая передача (i > 1)
Скорость вращения уменьшается, а крутящий момент увеличивается. Используется для первых передач КПП, стартовых режимов и тяжелых нагрузок.
Повышающая передача (i < 1)
Скорость вращения увеличивается, а крутящий момент уменьшается. Применяется для высших передач КПП и крейсерского движения на трассе.
Основные формулы
Для расчета передаточного числа и связанных величин используются следующие формулы:
- Передаточное число:
i = Z2 / Z1(Z2 — ведомая, Z1 — ведущая шестерня) - Выходная скорость:
n2 = n1 / i(n1 — входные обороты) - Выходной момент:
M2 = M1 x i x η(η — КПД зацепления, ~0.97-0.99) - Составная передача:
i_общ = i1 x i2 x ... x iN
Как работает трансмиссия автомобиля
Коробка передач (КПП) — это набор зубчатых пар, каждая из которых имеет свое передаточное число. На первой передаче передаточное число максимально, что дает наибольшую тягу для старта. На высших передачах число уменьшается, позволяя разгоняться до высокой скорости.
Что определяет скорость на передаче?
- Передаточное число передачи: Чем больше число, тем ниже скорость при тех же оборотах.
- Главная пара (final drive): Дополнительный редуктор в мосту или дифференциале.
- Размер колеса: Больший диаметр колеса = больше скорость за один оборот.
- Обороты двигателя: Скорость прямо пропорциональна RPM.
Старт
i = 3.5-4.5. Максимальная тяга, минимальная скорость.
Разгон
i = 1.2-1.5. Баланс между тягой и скоростью.
Круиз
i = 0.7-0.9. Экономичный режим на трассе.
Главная пара
i = 3.5-4.3. Умножает все передаточные числа КПП.
Передаточные числа популярных автомобилей
Справочная таблица передаточных чисел КПП и главной пары для распространенных моделей.
| Автомобиль | 1-я | 2-я | 3-я | 4-я | 5-я | ГП |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ВАЗ 2114 | 3.636 | 1.950 | 1.357 | 0.941 | 0.784 | 3.706 |
| Лада Веста | 3.727 | 2.048 | 1.393 | 1.029 | 0.837 | 3.722 |
| Honda Civic (6MT) | 3.267 | 2.130 | 1.517 | 1.147 | 0.921 | 4.294 |
| Toyota Corolla | 3.545 | 1.904 | 1.310 | 1.031 | 0.837 | 3.722 |
| VW Golf (DSG) | 3.462 | 2.050 | 1.300 | 0.902 | 0.914 | 3.647 |
Велосипедные передачи
Понимание gear inches, развития и каденса помогает выбрать оптимальную передачу для разных условий: подъемов, равнины и спусков.
Дюймы передачи
Расстояние за оборот
Частота вращения
Влияние размера шин на скорость
Замена колес на большие или меньшие напрямую влияет на фактическую скорость автомобиля и показания спидометра.
Формула скорости
- V — скорость, км/ч
- RPM — обороты двигателя
- D — диаметр колеса, мм
- i_КПП — передаточное число текущей передачи
- i_ГП — передаточное число главной пары
Как размер шин меняет картину
Составные зубчатые передачи
Когда одна пара шестерен не может обеспечить нужное передаточное число, используют многоступенчатые передачи.
Двухступенчатый редуктор
Две последовательные зубчатые пары. Общее передаточное число = i1 x i2.
Планетарный редуктор
Компактная схема с солнечной, сателлитами и коронной шестернями. Высокое передаточное число при малых размерах.
Червячная передача
Передаточное число определяется числом заходов червяка и зубьев колеса. Высокое i, но низкий КПД (40-80%).
КПД составной передачи
Общий КПД = η1 x η2 x ... x ηN. Каждая ступень вносит потери (~2-5%). Для цилиндрических зубчатых пар η ~ 0.97-0.99, для конических ~ 0.95-0.97.
Практические советы
Когда переключать передачу?
Для экономии топлива переключайте при 2000-2500 об/мин (дизель) или 2500-3500 об/мин (бензин). Для максимальной динамики — при 5000-6500 об/мин, в зависимости от характеристик двигателя.
Замена главной пары
Установка главной пары с большим числом (например, 4.3 вместо 3.7) улучшает разгон, но снижает максимальную скорость и увеличивает расход. Обратная замена — для трассовых авто.
Велосипед: выбор кассеты
Для плоской местности: 11-25T или 11-28T. Для холмистой: 11-32T или 11-34T. Для гор: 11-42T и более. Широкий диапазон позволяет ехать в любых условиях.
Как найти передаточное число?
Посчитайте зубья на ведущей и ведомой шестерне. Разделите число зубьев ведомой на число зубьев ведущей. Для КПП эти данные обычно указаны в руководстве по ремонту (Service Manual).
Кросс-чек расчетов
Проверяйте расчетную скорость по GPS. Если показания спидометра расходятся с GPS более чем на 5%, скорее всего, установлены колеса нестандартного размера.
Не забывайте о потерях
Реальная мощность на колесах всегда меньше мощности двигателя. Трансмиссия «съедает» 10-15% мощности через трение в шестернях, подшипниках, приводных валах и шинах.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Калькулятор международного налогообложения (СИДН, КИК)
Расчёт налога у источника по СИДН, налогообложение КИК (ст. 25.13 НК РФ), тест налогового резидентства и зачёт иностранного налога.
Калькулятор векторов 2D и 3D
Сложение, вычитание, скалярное и векторное произведение, длина, угол между векторами. Пошаговое решение.
Калькулятор тренировочного объёма
Рассчитайте объём: сеты × повторения × вес. Анализ недельного объёма по группам мышц с ориентирами MEV, MAV, MRV.
Калькулятор нейронауки
Уравнения Нернста и Голдмана, потенциал действия, синаптическая передача, ритмы ЭЭГ, нейромедиаторы и рецепторы.
Калькулятор водного следа
Рассчитайте свой личный водный след. Узнайте, сколько воды тратится на ваш образ жизни: душ, еда, вещи.
Калькулятор планировщик маршрутов: расстояние и время
Рассчитайте расстояние между городами и точками. Узнайте время в пути и конвертируйте его в человеческие года.
Психометрический калькулятор: Z-оценка, IQ, надежность
Профессиональные психометрические расчеты. Перевод сырых баллов в стандартные шкалы (Z, T, IQ), расчет Альфы Кронбаха и нормализация тестов.
Калькулятор обработки аудио: sample rate, сжатие, латентность, FFT, LUFS
Профессиональный калькулятор аудиообработки: размер WAV/AIFF по sample rate и bit depth, сжатие MP3/AAC/FLAC/Opus, латентность буфера ASIO/CoreAudio, конвертер частот и нот (MIDI), громкость LUFS для стриминга и оценка DSP-нагрузки (FFT).
Калькулятор Монте-Карло симуляции: оценка рисков
Прогнозирование стоимости активов и оценка рисков методом Монте-Карло. Расчет распределения вероятностей, VaR и волатильности.
Калькулятор сухой массы тела (LBM)
Рассчитайте сухую массу тела (LBM - Lean Body Mass) без жира. Формулы Бура, Джеймса и Юма для спортсменов.
Калькулятор SaaS-метрик: Unit-экономика, MRR, Churn, Runway
Комплексный калькулятор SaaS-метрик: unit-экономика (CAC, LTV, LTV/CAC, ARPU, ARPPU), метрики выручки (MRR, ARR, Quick Ratio), анализ оттока (Churn, NRR, когорты), метрики роста (Rule of 40, T2D3), воронка конверсий и финансовые прогнозы (runway, burn rate).
Калькулятор размера базы данных
Расчёты БД: размер таблиц, IOPS, память, индексы, репликация, шардирование
Калькулятор налога на имущество
Рассчитайте налог на имущество физических лиц и земельный налог по кадастровой стоимости. Учет вычетов и льгот по НК РФ.
Калькулятор алкоголя в крови (онлайн алкотестер)
Рассчитайте уровень алкоголя в крови (BAC) и время выведения. Формула Видмарка. Узнайте, когда можно за руль.
Калькулятор промышленного IoT (IIoT)
Расчёты IIoT: устройства, связь, шлюзы, облако, энергопотребление, ROI