Εφαρμογή Gears σε αυτήν την κατασκευή

Βήμα 1: Τα γρανάζια σε ένα μόνο επίπεδο της κατασκευής του κιβωτίου ταχυτήτων V5

Σε κάθε στρώση του κιβωτίου ταχυτήτων, συνέδεες ένα γρανάζι 12 δοντιών με ένα γρανάζι 60 δοντιών. Παρατηρήστε ότι το γρανάζι των 60 δοντιών βρίσκεται στον άξονα που περιστρέφεται όταν περιστρέφετε την πλάκα ασφάλισης του άξονα. Όταν περιστρέφεται το γρανάζι των 60 δοντιών, περιστρέφεται και το γρανάζι των 12 δοντιών. Αυτό σημαίνει ότι σε αυτήν την πλευρά του κιβωτίου ταχυτήτων, το γρανάζι των 60 δοντιών είναι το γρανάζι κίνησης και το γρανάζι των 12 δοντιών είναι το κινούμενο γρανάζι. Εντοπίστε τις τρεις θέσεις στην κατασκευή όπου ένα γρανάζι 60 δοντιών κινεί ένα γρανάζι 12 δοντιών. Υπόδειξη: Έχει σημασία ποιον άξονα γυρίζετε. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κολάρο άξονα που επεκτείνεται σε έναν τροχό ή σε άλλο εξάρτημα που ασφαλίζει τον άξονα για να το κάνετε πιο εύκολο.

Δεδομένου ότι υπάρχουν 5 φορές περισσότερα δόντια στο μεγαλύτερο γρανάζι, η σχέση μετάδοσης είναι 5:1, που σημαίνει ότι κάθε 5 στροφές του μικρότερου γραναζιού, το μεγαλύτερο γρανάζι θα περιστρέφεται 1 φορά.

Βήμα 2: Χρήση μεγαλύτερης ταχύτητας ως εισροή για αυξημένη ταχύτητα

Χρήση γραναζιού 60 δοντιών για την κίνηση μιας ταχύτητας γραναζιών 12 δοντιών γύρω από έναν άξονα. Στο παραπάνω παράδειγμα, στρίβουμε ή οδηγούμε το μεγάλο γρανάζι. Για κάθε 1 στροφή του μεγαλύτερου, κινητήριου γραναζιού, το μικρότερο γρανάζι πρέπει να κάνει 5 ολόκληρες στροφές. Αυτό σημαίνει ότι το μικρότερο γρανάζι θα περιστρέφεται 5 φορές πιο γρήγορα από το μεγαλύτερο γρανάζι, λόγω της σχέσης μετάδοσης 5:1. Αυτό είναι γνωστό ως υψηλή σχέση μετάδοσης· η σχέση είναι υψηλότερη από 1:1.

Βήμα 3: Χρήση μικρότερης ταχύτητας ως εισροή για αυξημένη ροπή

Η ροπή είναι ένα μέτρο του πόσο δυνατά στρίβετε κάτι γύρω από ένα κεντρικό σημείο. Μπορείτε να το υπολογίσετε πολλαπλασιάζοντας τη δύναμη μιας ώθησης με την απόσταση της ώθησης από το κεντρικό σημείο. Δεδομένου ότι τα δόντια του μικρότερου, κινητήριου γραναζιού βρίσκονται κοντά στο κέντρο, πιέζουν με μεγαλύτερη δύναμη για την ίδια ποσότητα ροπής. Ταυτόχρονα, τα δόντια του κινούμενου γραναζιού βρίσκονται πολύ μακριά από το κεντρικό σημείο, επομένως η ίδια ποσότητα δύναμης δημιουργεί μεγαλύτερη ροπή.

Εάν έχετε μεγαλύτερο κινούμενο γρανάζι, η ροπή που πρέπει να εφαρμόσετε στον άξονα είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι αν οδηγούσατε μικρότερο γρανάζι. Δεδομένου ότι μπορούμε να συνδέσουμε πολλά γρανάζια στον ίδιο άξονα, μπορούμε να ρυθμίσουμε την ποσότητα δύναμης από την ίδια ροπή στρέψης, με αποτέλεσμα υψηλότερη ροπή στρέψης με κάθε σύνδεσμο. Η προκύπτουσα σχέση μετάδοσης από κάθε στάδιο του κιβωτίου ταχυτήτων V5 μας είναι 1:5, μια χαμηλή σχέση μετάδοσης. Το γρανάζι κίνησης θα πρέπει να περιστραφεί περισσότερο για να κινήσει το κινούμενο γρανάζι, αλλά αυτό θα το κάνει να πιέζει πιο δυνατά.

Βήμα 4: Πολλαπλασιασμός του Μηχανικού Πλεονεκτήματος

Κάθε στάδιο έχει σχέση μετάδοσης 5:1, επομένως μπορούμε να τις πολλαπλασιάσουμε για να έχουμε αναλογία 5x5x5:1x1x1 ή 125:1 μεταξύ των αξόνων εισόδου και εξόδου. Αυτό σημαίνει ότι αν περιστρέψετε τον άξονα με την υψηλή ταχύτητα 1 φορά μέχρι το τέρμα, ο άξονας εξόδου θα περιστραφεί 125 φορές! Από την άλλη πλευρά, αν εφαρμόσετε κάποια ροπή στον άξονα χαμηλής ταχύτητας, ο άξονας εξόδου θα εξάγει με ροπή 125 φορές υψηλότερη, αλλά θα το κάνει πολύ αργά.

Δοκιμάστε να περιστρέψετε τον άξονα υψηλής ταχύτητας χωρίς αντίσταση. Πόσο γρήγορα περιστρέφεται ο άξονας εξόδου;

Δοκιμάστε να περιστρέψετε τον άξονα χαμηλής ταχύτητας ενώ κρατάτε τον άξονα εξόδου. Μπορείτε να σταματήσετε την περιστροφή του άξονα εξόδου;