1단계: 미친 Box의 2단계: 12 및 36 톱니 기어

제작 지침의 2단계에서 12톱니 기어는 이미 MAD를 연결하는 샤프트에 있었습니다. 빌드 쪽의 상자 손잡이입니다.

• Build Expert, MAD의 그 측면을 찾아보세요 상자에 담아 팀원들에게 보여주세요. 그런 다음 핸들을 돌리면 샤프트가 12톱니 기어(구동 기어 - 입력)를 회전시키고 이 빌드 단계에서 추가되는 36톱니 기어(구동 기어 - 출력)를 회전시키는 것을 시연합니다.

• 이 두 기어의 기어비는 얼마입니까?

• 계산기, 아래 방정식을 알아내고 레코더가 이를 확인하도록 하세요.

3:1 비율은 구동 중인 12톱니 기어가 36톱니 기어를 한 번 회전하려면 3번 회전해야 함을 나타냅니다.
이는 토크의 기계적 이점을 가져옵니다. 토크란 무엇입니까?

토크는 피구동 기어나 기계의 출력을 더욱 강력하게 만드는 기계적 이점입니다. 이 경우 MAD는 Box는 출력보다 입력이 3배 더 많아 더욱 강력해졌습니다.

• 기록자님, MAD 내 토크의 기계적 이점에 대한 메모를 엔지니어링 노트북에 추가하세요. 상자.

2단계: 미친 Box의 10단계: 36 및 12 톱니 기어

빌드 지침의 10단계에서 MAD의 반대편 박스가 연결되었습니다. 손잡이가 있는 샤프트에 36개의 톱니 기어가 있었습니다.

• Build Expert, MAD의 그 측면을 찾아보세요 상자에 담아서 그룹에게 보여주세요. 그런 다음 핸들을 돌리면 샤프트가 36 톱니 기어(구동 기어 - 입력)를 회전시키고 다시 12 톱니 기어(구동 기어 - 출력)를 회전시키는 것을 보여줍니다.

• 이 두 기어의 기어비는 얼마입니까?

• 계산기를 사용하여 아래 방정식을 알아낸 다음 레코더에서 이를 확인하도록 하세요.

1:3 비율은 구동하는 36톱니 기어가 12톱니 기어를 3번 돌리기 위해 한 번만 회전하면 된다는 것을 의미합니다.
이는 속도의 기계적 이점을 가져옵니다.

속도는 피구동 기어나 기계의 출력을 더 빠르게 만드는 기계적 이점입니다. 이 경우 MAD는 Box는 입력 회전보다 출력이 3배 더 많아 속도가 더 빠릅니다.

• 기록자님, MAD 내 속도의 기계적 이점에 대해 엔지니어링 노트에 메모를 추가하세요. 상자.

3단계: 미친 Box의 복합 기어비

• Build Expert, 36 Tooth Gear에 연결된 핸들을 천천히 돌리고 다른 핸들이 얼마나 빨리 회전하는지 그룹에게 관찰하게 합니다.

• 기록자님, 아래 설명을 읽어보신 후 엔지니어링 수첩에 복합기어비가 무엇인지 설명해주세요.

12톱니 기어를 회전시키는 36톱니 기어의 기어비는 1:3으로 기계적 속도의 장점을 갖췄습니다. 하지만 36톱니 기어에 연결된 핸들을 한 번 돌리면 다른 핸들도 세 번 이상 회전하게 됩니다.

그 이유는 MAD 때문입니다. Box는 복합 ​​기어비를 사용합니다. 매드 Box의 복합 기어비는 36개의 톱니 기어와 12개의 톱니 기어가 동일한 샤프트를 공유함으로써 생성됩니다.

복합 기어비는 메커니즘 내에서 속도나 토크의 기계적 이점을 배가시킵니다.

위 이미지의 빨간색 화살표는 36톱니 기어와 12톱니 기어가 모두 있는 샤프트를 보여줍니다. 이 샤프트는 1단, 2단, 3단 기어비를 서로 연결합니다. 샤프트가 회전하면 샤프트의 12톱니 기어와 36톱니 기어가 모두 회전합니다.

이는 복합 기어비로 연결되기 때문에 각 기어비에 의해 생성되는 기계적 이점을 배가시킵니다.

매드 Box에는 양쪽에 입력을 제공할 수 있기 때문에 두 가지 복합 기어비가 있습니다. 하나는 토크 이점으로 이어지고 다른 하나는 속도 이점으로 이어집니다.

MAD 한쪽의 복합 기어비를 계산하려면 상자, 우리는 해당 입력에서 출력까지 빌드에서 세 가지 기어비를 찾은 다음 서로 곱해야 합니다.

• 빌드 전문가, MAD의 면모를 찾아보세요 입력 핸들이 36개의 톱니 기어를 돌려 그룹에게 보여주는 상자입니다. 힌트: 위 이미지 하단에 있는 핸들입니다. 세 가지 기어비가 어디에 있는지 검토하려면 빌드에서 지적하세요.

• 모든 구동 기어는 36개의 톱니 기어이고 모든 피동 기어는 12개의 톱니 기어라는 것을 기억하세요.

• 계산기와 레코더를 사용하여 아래 방정식을 완성하고 확인하세요.

• 전체 팀은 다음 질문에 답해야 합니다. 1:27 복합 기어비는 무엇을 의미합니까? 36톱니가 달린 손잡이를 한 번 돌렸을 때, 다른 손잡이는 몇 바퀴 돌려야 합니까?

• 기록자는 팀의 베스트 답변을 정리하여 엔지니어링 노트에 작성해야 합니다.

4단계: MAD 토크에 대한 Box의 복합 기어비

• 빌드 전문가, MAD의 면모를 찾아보세요 입력 핸들이 12개의 톱니 기어를 회전시켜 그룹에 보여주는 상자입니다. 힌트: MAD의 반대쪽입니다. 위에서 사용했던 것과 같은 상자입니다. 이 입력 핸들을 사용할 때 모든 구동 기어는 12개의 톱니 기어이고 모든 피동 기어는 36개의 톱니 기어라는 점에 유의하세요.

• 계산기와 레코더를 사용하여 아래 방정식을 완성하고 확인하세요.

• 전체 팀은 다음 질문에 답해야 합니다. 복합 기어비는 무엇이며 이는 무엇을 의미합니까? 다른 쪽 손잡이를 한 번 돌리려면 12톱니 기어로 손잡이를 몇 번 돌리나요?

• 기록자는 팀의 베스트 답변을 정리하여 엔지니어링 노트에 작성해야 합니다.

5단계: MAD에 대해 생각하기 박스 디자인

왜 MAD가 아닌가? Box의 6개 기어가 모두 한 줄에 있습니까?

모든 기어가 일렬로 맞물려 있는 설계를 기어열라고 합니다. 위 이미지는 MAD를 보여줍니다. Box의 기어는 기어트레인입니다.

이와 같은 기어열은 하나의 기어비만 가지며 복합 기어비는 이 아닌 입니다. 비율은 첫 번째 기어인지 마지막 기어가 구동 기어인지에 따라 1:3 또는 3:1입니다. 이 기어열의 첫 번째 기어와 마지막 기어의 크기만 기어비에 영향을 미칩니다.

첫 번째 기어와 마지막 기어 사이의 기어를 아이들러 기어라고 합니다. 힘이나 속도를 증가시키지 않습니다. 아이들러 기어는 회전 방향만 변경합니다.

왜 MAD가 아니었나요? 작은 기어와 27배 더 많은 톱니를 가진 기어, 두 개의 기어로만 설계된 박스?

MAD의 복합 기어비 박스는 1:27 또는 27:1입니다. 왜 12톱니 기어와 324톱니 기어라는 두 개의 기어로만 설계되지 않았는지 궁금할 것입니다. 그러면 기어비가 1:27 또는 27:1이 됩니다.

 

MAD를 사용하는 이유는 두 가지입니다. Box는 324 Tooth Gear로 설계되지 않았습니다.

첫 번째 이유는 VEX Plastic 324 Tooth Gear가 존재하지 않기 때문입니다. 키트에서 가장 큰 기어는 60개의 톱니 기어입니다. 엔지니어가 빌드를 설계할 때 어떤 재료를 사용할 수 있는지, 324 Tooth Gear는 사용할 수 없는지 고려해야 합니다.

두 번째 이유는 324 Tooth Gear가 가능하다면 매우 클 것이기 때문입니다. 그 크기의 장비는 빌드를 다루기 어렵게 만듭니다. 복합 기어비는 휴대용 장치를 설계하는 데 더 적합합니다. 엔지니어는 빌드를 설계할 때 소비자가 장치를 어떻게 사용할 것인지 고려해야 합니다.