Différentes tailles et types d'engrenages
La circonférence d'un engrenage a un impact direct sur la façon dont l'engrenage transmet le couple et la vitesse. Lorsque deux engrenages sont engrenés, un avantage mécanique est produit si la circonférence des engrenages diffère. Cela entraîne une modification de la vitesse et du couple des essieux fixés aux engrenages. Ce changement est proportionnel au nombre de dents dans l'engrenage. L'animation ci-dessus montre un grand engrenage en bas et un engrenage plus petit engrené en haut. Lorsque la plus grande vitesse tourne une fois, vous verrez la plus petite vitesse tourner sept fois au total. Les engrenages
VEX ont des dents de la même taille et du même espacement. Cela permet d'éviter le glissement entre les engrenages, en veillant à ce que les essieux fixés soient toujours synchronisés les uns avec les autres. Le fait d'avoir des dents de taille et d'espacement similaires permet également à l'utilisateur de déterminer le rapport d'engrenage.
Conseils à l'enseignant
Aidez vos élèves à reconnaître que pour un tour du grand engrenage, le petit engrenage doit tourner sept fois, tournant ainsi sept fois plus vite.
Motiver la discussion
Les engrenages sont couramment utilisés pour obtenir un avantage mécanique et pour la transmission mécanique. Voici quelques questions pour favoriser la discussion sur la façon dont les engrenages peuvent être utilisés pour obtenir un avantage mécanique.
Q : Où avez-vous vu l'utilisation des engins dans votre vie quotidienne ?
A : Voitures, tracteurs, montres, robots, transmissions et/ou trains
Q : Comment les engrenages peuvent-ils être un aspect important de la conception des robots ?
R : Les rapports de vitesse peuvent être utilisés pour augmenter la vitesse ou le couple au volant pour une plus grande mobilité ou puissance. Les engrenages peuvent également être utilisés pour changer la direction du mouvement. En outre, les rapports d'engrenage peuvent être utilisés avec des mécanismes de levage et de préhension.
Q : Comment les engrenages offrent-ils un avantage dans le dispositif d'avantage mécanique que vous avez construit ?
R : Si les élèves sont familiers avec la terminologie utilisée dans cette leçon, ils peuvent mentionner une augmentation de la vitesse ou du couple. Si ce n'est pas le cas, c'est une bonne occasion de renforcer l'utilisation de ces termes.
Étendez votre apprentissage
Pour développer cette activité, demandez à vos élèves d'explorer les différents types d'équipement fournis avec le V5 Classroom Super Kit. Les étudiants peuvent ensuite esquisser les différents types d'engrenages dans leurs cahiers d'ingénierie et expliquer les avantages de chaque type.
Pour développer davantage cette activité, demandez à vos élèves d'étudier comment d'autres composants de mouvement dans leur super kit de classe V5, tels que la chaîne et le pignon ou la courroie et la poulie, sont utilisés pour obtenir un avantage mécanique.