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3단 기어비 계산

교사 팁 아이콘 교사 팁 - 어휘

분자: 분수의 위쪽 부분.
분모: 분수의 아래 부분.

이제 두 개의 기어비에서 컴파운드 기어비를 계산했으므로 세 개의 기어비에서 컴파운드 기어비를 계산하겠습니다!

4개 그룹으로 나누어 기어비를 계산하고 결과적인 기계적 이점을 결정합니다.

계산 2

교사 팁 아이콘 교사 팁 - 분수 단순화

학생들은 분수를 단순화할 때 종종 어려움을 겪습니다. 12/60과 36/12는 분자 또는 분모에 1로 균등하게 단순화됩니다.

그러나 60/36은 분자 또는 분모의 1로 균등하게 단순화되지 않습니다. 분수의 각 부분을 12로 다이빙하여 이 분수가 5/3로 단순화될 수 있다는 것을 학생들이 알고 있는지 확인하십시오.

기어 비율 표에서 누락된 계산을 입력하십시오. 각 사람은 자신의 역할에 따라 계산해야 합니다.

세 번째 기어 비율이 추가되고 값이 빈 기어 비율 계산 테이블. 기어 비율 1은 12T의 구동 기어와 60T의 구동 기어를 읽습니다. 기어 비율 2는 36T의 구동 기어와 12T의 구동 기어를 가지고 있습니다. 기어 비율 3은 60T의 구동 기어와 36T의 구동 기어를 가지고 있습니다.

  • 역할 1: 위 표의 기어 비율 1 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 2: 위 표의 기어 비율 2 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 3: 위 표의 기어 비율 3 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 4: 위 표의 결과 비율 행을 계산합니다. 최종 컴파운드 기어비를 계산하기 전에 기어비 1, 2, 3의 계산을 확인하십시오. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 모든 역할: 위 표의 Advantage 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 솔루션

계산 2에 대한 다음 솔루션 표가 제공됩니다. 계산 2의 기계적 이점은 1: 1 비율이므로 전력이 전달됩니다.

완성된 기어 비율 표는 기어 비율 1 = 1 ~ 5, 기어 비율 2 = 3 ~ 1, 기어 비율 3 = 5 ~ 3의 용액을 보여줍니다. Resulting ratio는 1 over 5 times 3 over 1 times 5 over 3 reducing to 1 over 1, for a ratio of 1 to 1이다. 구동 기어가 한 번 회전하기 위해 구동 기어가 한 번 회전하기 때문에 장점은 동력 전달입니다.

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 중지 및 토론

동일한 크기의 두 개의 기어만 사용하여 1: 1 비율을 달성할 수도 있었습니다. 학생들에게 다음과 같이 질문하여 토론을 시작한다.

  • 로봇의 1: 1 기어비는 언제 도움이 될까요?

  • 복합 기어 비율 1: 1을 달성하는 데 세 가지 기어 비율이 모두 필요했습니까? 그렇지 않다면, 기어를 덜 사용하는 기어의 예를 들어주실 수 있나요?

  • 각 소녀의 회전 횟수와 관련하여 1: 1 기어비가 얼마나 되는지 한 문장으로 설명해 주시겠습니까? (힌트: __ T 구동 (입력) 기어는 __ T 구동 (출력) 기어도 한 번 회전합니다.)

계산 3

기어 비율 표에서 누락된 계산을 입력하십시오. 각 사람은 자신의 역할에 따라 계산해야 합니다.

세 번째 기어 비율이 추가되고 값이 빈 기어 비율 계산 테이블. 기어 비율 1은 12T의 구동 기어와 36T의 구동 기어를 읽습니다. 기어 비율 2는 36T의 구동 기어와 60T의 구동 기어를 가지고 있습니다. 기어 비율 3은 12T의 구동 기어와 60T의 구동 기어를 가지고 있습니다.

  • 역할 1: 위 표의 기어 비율 1 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 2: 위 표의 기어 비율 2 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 3: 위 표의 기어 비율 3 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 역할 4: 위 표의 결과 비율 행을 계산합니다. 최종 컴파운드 기어비를 계산하기 전에 기어비 1, 2, 3의 계산을 확인하십시오. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.
  • 모든 역할: 위 표의 Advantage 행을 계산합니다. 엔지니어링 노트에 모든 작업을 표시합니다.

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 솔루션

계산 3에 대한 다음 솔루션 표가 제공됩니다. 계산 3의 기계적 이점은 1:25 비율이므로 속도가 증가합니다.

완성된 기어 비율 표는 기어 비율 1 = 1 ~ 3, 기어 비율 2 = 3 ~ 5, 기어 비율 3 = 1 ~ 5의 용액을 보여줍니다. Resulting ratio는 1 over 3 times 3 over 5 times 1 over 5 reducing to 1 over 5, for a ratio of 1 to 25. 구동 기어가 25회 회전할 때 구동 기어가 한 번 회전하기 때문에 속도가 향상됩니다.

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 기계적 이점

이제 학생들이 기어비를 계산하여 세 가지 유형의 기계적 이점 (동력 전달, 속도 증가 및 토크 증가) 을 모두 얻었으므로 학생들은 공학 공책에서 자신의 계산을 반영하도록 권장합니다. 학생들에게 눈에 띄는 패턴을 찾아보라고 한다. 학생들에게 다음 질문을 한다.

Q: 전력 이전을 초래하는 비율을 계산할 때 어떤 패턴을 발견했습니까?
 답변: 답변은 다를 수 있지만, 학생들은 복합 기어 비율이 1/1의 비율로 단순화된다는 점에 유의해야 합니다.

Q: 속도를 높이는 비율을 계산할 때 어떤 패턴이 나타났습니까?
A: 답은 다를 수 있지만, 분수의 분자로 표시되는 비율의 첫 번째 부분은 분수의 분모 또는 비율의 두 번째 부분과 비교하여 더 작은 수입니다. 즉, 구동 입력 기어는 구동 출력 기어에 비해 회전 시간이 줄어듭니다.

Q: 토크 증가로 이어지는 비율을 계산할 때 어떤 패턴이 나타났습니까?
A: 답은 다를 수 있지만, 학생들은 분수의 분모로 표시되는 비율의 두 번째 부분이 비율의 첫 번째 부분이나 분수의 분자에 비해 작은 수라는 점에 유의해야 합니다. 즉, 구동 입력 기어가 구동 출력 기어에 비해 더 많이 회전합니다.

Q: 속도와 토크의 전반적인 관계는 무엇입니까?
A: 속도가 증가하면 토크가 감소하고 그 반대도 마찬가지입니다. 이는 각각의 기어 비율로 알 수 있습니다.

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