กลไกการหมุนของเกียร์

มีเฟืองเล็ก (เฟือง) ติดตั้งอยู่ที่เพลาอินพุตเสมอเมื่อต่อกับเฟืองขนาดใหญ่ที่ติดตั้งบนเพลาส่งออกหรือไม่? มีสถานที่ใดบ้างที่เกียร์ที่ใหญ่กว่าจะทำให้เกียร์เล็กลง?

เกียร์แบบตาข่ายสองตัวถูกใช้เพื่อถ่ายโอนไดรฟ์แบบหมุนได้ระหว่างเพลาทั้งสอง
ความเร็วสัมพัทธ์ของการหมุนจะแปรผกผันกับจำนวนฟันในแต่ละเกียร์ นั่นคือ -

$$\text{Input}_{\text{RPM}} / \text{Output}_{\text{Rpm}} = \text{Output gear}_{\text{teeth}} / \text{Input gear}_{\text{teeth}}$$

ดังนั้นหากต้องการให้เพลาเอาต์พุตหมุนช้ากว่าเพลาอินพุตดังนั้นเกียร์เอาต์พุตจะมีขนาดใหญ่กว่า แต่ถ้าเป็นที่ต้องการที่เพลาเอาท์พุทจะหมุนเร็วกว่าเพลาอินพุตดังนั้นเกียร์เอาต์พุตจะมีขนาดเล็กลง

เหตุผลสำหรับความสัมพันธ์ข้างต้นนั้นชัดเจน "โดยการตรวจสอบ"

ด้วยการจัดเรียงที่แสดงด้านล่างสำหรับทุกการหมุน (360 องศา) ของเฟืองเล็กเกียร์เฟืองขนาดใหญ่จะหมุนเพียงบางส่วนเท่านั้น เกียร์ขนาดใหญ่มีอัตรารอบต่อนาทีต่ำกว่าเกียร์ขนาดเล็ก

ถ้าเกียร์เล็กเป็นเกียร์ DRIVING หรือ INPUT แล้วเกียร์ DRIVEN หรือ OUTPUT ขนาดใหญ่จะเปลี่ยนช้ากว่า

แต่

หากเกียร์ขนาดใหญ่เป็นเกียร์ DRIVING หรือ INPUT เกียร์ DRIVEN หรือ OUTPUT ขนาดเล็กจะเปลี่ยนเร็วขึ้น

การจัดเรียงใดที่ใช้ขึ้นอยู่กับว่าจำเป็นต้องเพิ่มหรือลด RPMs หรือไม่

แรงบิดหรือ "แรงบิด" นั้นแปรผกผันกับความเร็ว
นั่นคือเพลาหมุนที่ช้าลงจะมีแรงบิดเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน

แผนภาพจากWikipedia - อัตราทดเกียร์

---

ดูตัวอย่างด้านล่างและคุณจะเห็นว่าขนาดเฟืองเกี่ยวข้องกับความเร็วเพลาสัมพัทธ์อย่างไร:

ตัวอย่างภาพเคลื่อนไหวมากมาย

ตัวอย่างภาพยนตร์ 3 เกียร์แบบเคลื่อนไหว

ตัวอย่างความเร็วแบบเคลื่อนไหว 2 ต่อ 1

---

1: 1 และ 1: 2 ตัวอย่างจากคำถามชีววิทยาสแต็กการแลกเปลี่ยนสแต็กที่ไม่เกี่ยวข้อง

มีตัวอย่างมากมายของความเร็วอินพุตต่ำถึงอัตราส่วนหนี้สินต่อทุนความเร็วสูงเอาท์พุท:

• ครัว "เครื่องปั่นสลัด"
• ไซเรนมือ cranked ล้าสมัย
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดอยู่กับรถแทรกเตอร์ PTO (เครื่องขึ้น - ลง) - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม
• เกียร์ "พิกัด" ในการส่งยานพาหนะใด ๆ
• ตัวควบคุมความเร็วของเครื่องจักรไอน้ำหรือในกลไกของกลไกนาฬิกาหลายชนิด

แท้จริงแล้วนาฬิกาแบบสปริงหรือน้ำหนักแบบใด ๆ ก็ใช้วิธีนี้ สปริงหรือน้ำหนักถูกใช้เพื่อปรับแรงบิดให้กับเกียร์ที่เคลื่อนที่ช้าที่สุดในกลไกและการหลบหนี (เช่นสมดุลล้อหรือลูกตุ้ม) ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของระบบเกียร์จะควบคุมความเร็ว

ในบางกรณีจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการใช้ตัวขับสายพานสำหรับการเปลี่ยนความเร็วแบบนี้ ตัวอย่างเช่น "ล้อหมุน" สมัยเก่าสำหรับทำด้าย

นาฬิกาเชิงกลหรือนาฬิกาใด ๆ ขึ้นอยู่กับพลังขับเคลื่อนที่ใช้กับเฟืองขนาดใหญ่ ("ล้อ") ซึ่งขับเคลื่อนหนึ่งอันเล็กกว่า ("เฟือง") ดังนั้นน้ำหนักในนาฬิกา longcase จะถูกแขวนไว้ด้วยเชือกเชือกหรือโซ่จาก "วงล้อใหญ่" (โดยปกติจะทำการหมุนทุก ๆ 12 ชั่วโมง) และอัตราการหมุนจะมุ่งขึ้นไปยังวงล้อหลบหนี (ซึ่งมักจะมีเข็มวินาที ติดตั้งบนมัน)

โปรดทราบว่ารูปแบบฟันมักจะแตกต่างกันเมื่อใส่เกียร์: แรงเสียดทานมีความสำคัญอย่างยิ่งในนาฬิกาการส่งกำลังแรงสูงมักจะน้อยดังนั้น (และมักจะรองรับด้วยการทำให้ล้อใหญ่หนากว่าแบบอื่น) ดังนั้นฟันมักจะเป็นไซโคลลอยด์ในรูปแบบที่ส่วนลึกของช่องในฟันเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าประมาณซึ่งหมายความว่าฐานของฟันเฟืองอยู่ใต้ตัด นี่เป็นรูปแบบฟันที่อ่อนแอกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปีกนกอาจมีฟันน้อยถึง 6 ซี่ แต่จะวิ่งได้อย่างอิสระโดยมีแรงเสียดทานเพียงเล็กน้อยและมีมุมเป็นศูนย์ (ดูด้านล่าง)

ตัวอย่างเช่น

(จากหน้านี้ )

กรณีที่รุนแรงคือปีกนกตะเกียง

(จากหน้านี้ ) ที่ฟันเฟืองอยู่ใต้ผิวหนังโดยสมบูรณ์!

คุณไม่เคยหล่อลื่นฟันของนาฬิกาหรือวงล้อนาฬิกา: เพียงเพิ่มความหนืด (เช่นแรงเสียดทาน) พลังสิ้นเปลืองและไม่ทำอะไรเลยที่จะกำจัดการสึกหรอ นี่เป็นเพราะพื้นผิวสัมผัสของฟันคกกลิ้งกันไม่มีการเคลื่อนไหวแบบเลื่อนที่เกี่ยวข้อง (pivots ยกเว้นว่าทำงานใน ballraces จำเป็นต้องทำการหล่อลื่น John Harrison ว่าจ้าง ballraces สำหรับเครื่องวัดระยะทางทะเลต้นแบบ)

ในทางตรงกันข้ามในขณะที่ความเร็วในการลดความเร็วยังเกี่ยวข้องกับพื้นผิวสัมผัสที่หมุนไปรอบ ๆ กันโดยมีจุดประสงค์เพื่อขยายแรงและเพื่อทำสิ่งนั้นด้วยวัสดุที่น้อยที่สุดจำเป็นต้องมีรูปแบบฟันที่แข็งแรง โดยปกติจะเป็นรูปแบบฟันที่ไม่ม้วนซึ่งฟันแต่ละซี่จะกว้างที่ฐานเช่นลิ่ม

ซึ่งหมายความว่าฟันจะกดซึ่งกันและกันออกไปด้านนอกรวมถึงหมุนด้วยกันในมุมที่เรียกว่ามุมความดัน ดังนั้นเพลาจะถูกผลักออกจากกันเพิ่มแรงเสียดทานบน pivots และต้องการกระปุกที่แข็งแกร่ง (ภาพเคลื่อนไหวบนหน้า Wikipedia เกินความกดดัน) ตามเนื้อผ้าปีกนกที่ตัดไม่ออกนั้นถูกตัดให้เหลือเพียง 12 ซี่เท่านั้นโดยมีค่า PA 20 องศาทำให้มีแรงเสียดทานมากขึ้น แต่ฟันที่แข็งแรงและมีรากกว้างขึ้น

ดังนั้น: ใช่การใส่เกียร์สามารถใช้เพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุน แต่โดยทั่วไปจะต้องใช้รูปแบบฟันที่แตกต่างกันมิฉะนั้นจะสูญเสียพลังในการเสียดสี