Voimansiirtoon tarkoitetun vaihdejunan suunnittelussa on valittava asianmukaiset vaihteet, joilla voidaan siirtää liikettä ja voimaa tehokkaasti akselien välillä. Esimerkkien avulla voidaan ymmärtää vaihteiden välityssuhteiden, vaihdetyyppien ja asettelukokoonpanojen käytännön soveltamista.

Pyydyssuhteiden ymmärtäminen

Vaihteistosuhde määrittää ajo- ja ajettujen pyydysten välisen nopeus- ja vääntömomenttisuhteen. Esimerkiksi jos vaihdejunan vaihdesuhde on 3:1, vetopyörä pyörii kolme kertaa kuljettajavaihdetta hitaammin mutta vääntömomentti on kolminkertainen. Vaihdesuhteen laskeminen edellyttää ajetun vaihteen hampaiden lukumäärän jakamista kuljettajan vaihteen hampaalla.

Vaihdetyyppien valinta

Yhteisiä vaihdetyyppejä ovat esimerkiksi kannu, helical, bevel ja matovaihteet. Spur-vaihteet ovat yksinkertaisia ja sopivat rinnakkaisakselille, kun taas viistovaihteita käytetään akselien leikkaamiseen. Esimerkiksi proxy-vaihde voidaan suunnitella siirtämään tehoa rinnakkaisakselien välillä hyvin vähän monimutkaisesti, mikä tekee siitä ihanteellisen monille käyttökohteille.

Malliesimerkki

Oletetaan, että moottori ajaa vaihde 20 hampaita, joka puolestaan ajaa vaihde 60 hampaita. Välityssuhde on 60/20 = 3:1. Tämä asetus vähentää nopeutta kerroin kolme ja lisää vääntömomenttia suhteessa. Järjestämällä nämä vaihteet rinnakkaisakselit mahdollistaa tehokkaan tehonsiirron koneita vaativat lisääntynyttä vääntömomenttia pienempi nopeuksilla.

Lisähuomioita

Vaihdejunan suunnittelussa on otettava huomioon mm. vaihdemateriaalit, voitelu ja linjaus kestävyyden ja tehokkuuden varmistamiseksi. Vaihteiden asianmukainen valinta ja järjestely optimoivat voimansiirron ja pidentävät vaihdejunan käyttöikää.