Étape 1 : Les engrenages dans une seule couche de la construction de la boîte d'engrenages V5

Dans chaque couche de la boîte de vitesses, vous avez engrené un engrenage à 12 dents avec un engrenage à 60 dents. Notez que l'engrenage à 60 dents se trouve sur l'arbre qui tourne lorsque vous tournez la plaque de verrouillage de l'arbre. Lorsque l'engrenage à 60 dents tourne, il tourne l'engrenage à 12 dents. Cela signifie que de ce côté de la boîte de vitesses, l'engrenage à 60 dents est l'engrenage menant et l'engrenage à 12 dents est l'engrenage mené. Localisez les trois emplacements dans la construction où un engrenage à 60 dents entraîne un engrenage à 12 dents. Astuce : peu importe l'arbre que vous tournez. Vous pouvez utiliser un collier d'arbre étendu sur une roue ou une autre pièce verrouillée sur l'arbre pour le rendre plus facile.

Comme il y a 5 fois plus de dents sur le plus grand engrenage, notre rapport d'engrenage est de 5:1, ce qui signifie que tous les 5 tours du plus petit engrenage, le plus grand engrenage tournera 1 fois.

Étape 2 : Utilisation d'un engrenage plus grand comme entrée pour une vitesse accrue

Utilisation d'un engrenage à 60 dents pour entraîner une vitesse de 12 dents autour d'un essieu. Dans l'exemple ci-dessus, nous tournons ou entraînons le grand engrenage. Pour chaque 1 tour pour le plus grand engrenage d'entraînement, le plus petit engrenage doit tourner 5 fois. Cela signifie que le plus petit engrenage tournera 5 fois plus vite que le plus grand, en raison du rapport d'engrenage de 5:1. C'est ce qu'on appelle le rapport de vitesse élevé ; le rapport est supérieur à 1:1.

Étape 3 : Utilisation d'un petit engrenage comme entrée pour un couple accru

Le couple est une mesure de la force avec laquelle vous tournez quelque chose autour d'un point central. Vous pouvez le calculer en multipliant la force d'une poussée par la distance entre la poussée et le point central. Étant donné que les dents de l'engrenage d'entraînement plus petit sont proches du centre, elles poussent avec plus de force pour le même couple. En même temps, les dents de l'engrenage mené sont loin du point central, de sorte que la même quantité de force crée plus de couple.

Si vous avez un engrenage d'entraînement plus grand, le couple que vous devez appliquer à l'arbre est beaucoup plus élevé que si vous conduisiez un engrenage plus petit. Étant donné que nous pouvons attacher plusieurs engrenages au même arbre, nous pouvons ajuster la quantité de force à partir du même couple, ce qui entraîne un couple plus élevé avec chaque bielle. Le rapport de démultiplication résultant de chaque étage de notre boîte de vitesses V5 est de 1:5, un rapport de démultiplication faible. L'engrenage menant devra tourner plus loin pour déplacer l'engrenage mené, mais cela rendra l'engrenage mené plus difficile à pousser.

Étape 4 : Multiplier les avantages mécaniques

Chaque étage a un rapport d'engrenage de 5:1, nous pouvons donc les multiplier ensemble pour obtenir un rapport de 5x5x5:1x1x1, ou de 125:1 entre les arbres d'entrée et de sortie. Cela signifie que si vous tournez l'arbre à engrenages élevés 1 fois sur tout le tour, l'arbre de sortie tournera 125 fois ! D'autre part, si vous appliquez un certain couple à l'arbre à faible vitesse, l'arbre de sortie produira un couple 125 fois plus élevé, mais il le fera très lentement.

Essayez de tourner l'arbre à engrenages élevés sans résistance. À quelle vitesse l'arbre de sortie tourne-t-il ?

Essayez de tourner l'arbre à engrenages bas tout en maintenant l'arbre de sortie. Pouvez-vous empêcher l'arbre de sortie de tourner ?