传动比的公式:i=Z2/Z1,
式中:
i=传动比
Z1=主动轮齿数
Z2=从动论齿数
容易看出,若主动轮齿数一定,从动轮齿数越多传动比就越大。那么为什么传动比大,从动轮的扭矩就越大呢?我们用功和力来解释这个问题。
我们知道当功率一定,机械作功和出力是一对矛盾,传动比大就是齿轮“小带大”,“小带大”时,从动轮越大它的动力臂就越大,动力臂大就省力,这在杠杆原理中就学过。这时的小齿轮可能要转好几圈大齿轮才转一圈,这说明它可以省力,但费功。若反过来传动比小,“大带小”大齿轮转一圈。小齿轮可能要转好几圈,它费力,但省功,这叫做能量守恒。
发动机转速最大的时候为什么扭矩不是最大呢?我们来看有关功率、速度、和力之间的关系式:P=Fν
式中:
P=功率
F=力
ν=速度
在这个式子里,不难看出,速度和出力是一对矛盾,当功率一定,速度越快那么出力就越小,你要出力大只能速度小。汽车爬坡时你的档位要放在3挡以下,否则很容易熄火就是这个道理。这也是能量守恒的一个例子。
物质不灭,能量守恒是我们初中阶段物理的重点之一,它始终贯穿着每一个事例。