Skip to main content

Gears là gì?

Biểu tượng Hộp công cụ dành cho giáo viên Hộp công cụ dành cho giáo viên - Mục đích của phần này

Phần Play của Phòng thí nghiệm STEM này sẽ giới thiệu cho sinh viên về các bánh răng và mục đích của họ trong một bản dựng. Trang đầu tiên này sẽ giới thiệu các thuật ngữ như: bánh răng có lưới, bánh răng truyền động, bánh răng truyền động, tỷ số truyền động, lợi thế cơ học và truyền tải điện. Trang tiếp theo sẽ xem xét việc xây dựng M.A.D. Hộp, tỷ số truyền của nó và các ưu điểm cơ học của mô-men xoắn hoặc tốc độ được tạo ra bởi các tỷ số đó. Trang tiếp theo lên đến đỉnh điểm trong việc tính toán tỷ số truyền cho toàn bộ M.A.D. Xây dựng hộp.
Có thể là một ý tưởng tốt để đọc qua trang đầu tiên với cả lớp và sau đó yêu cầu các nhóm sinh viên làm việc qua trang thứ hai. Mỗi học sinh nên đọc cùng.

Nếu làm việc theo nhóm ba người, học sinh có thể được chỉ định một trong ba vai trò:

1) Chuyên gia xây dựng: Sinh viên này tìm thấy bước xây dựng trong Hướng dẫn xây dựng và chỉ ra vị trí của các bánh răng đó trong bản dựng đã hoàn thành.

2) Máy tính: Sinh viên này thực hiện các tính toán về tỷ số truyền.

3) Máy ghi âm: Học sinh này kiểm tra toán học của Máy tính, giải thích ý nghĩa của tỷ số truyền và đảm bảo rằng nhóm đang ghi lại tất cả công việc của họ trong sổ ghi chép kỹ thuật của họ.

Nếu các nhóm học viên có nhiều hơn ba học viên, thì nhiều học viên có thể chịu trách nhiệm cho cùng một vai trò. Nếu các nhóm có ít hơn ba người, cùng một học sinh có thể đảm nhận nhiều vai trò.

Nhấp vào đây(Google Doc / .docx / .pdf ) để xem phiếu đánh giá Cộng tác hoặc nhấp vào đây (Google Doc / .docx / .pdf)  để xem phiếu đánh giá sổ ghi chép kỹ thuật theo nhóm. Ngoài ra còn có một phiếu đánh giá sổ ghi chép kỹ thuật cá nhân, nhấp vào đây (Google Doc / .docx / .pdf ) . Bất kỳ tiêu chí chấm điểm nào sẽ được sử dụng để chấm điểm nên được chia sẻ và giải thích cho học sinh trước khi bắt đầu bài tập.

Hai bánh răng IQ VEX kết hợp với nhau, minh họa cách bánh răng truyền động xoay bánh răng truyền động theo hướng ngược nhau.

Bánh răng

Bánh răng trông giống như đĩa với răng xung quanh các cạnh của chúng. Điều quan trọng cần lưu ý là răng của họ có khoảng cách bằng nhau vì các bánh răng hoạt động bằng cách nối các răng với nhau, như thể hiện trong hình trên. Khi một bánh răng quay, nó quay bánh răng tiếp theo vì răng của chúng được định vị giữa nhau, được gọi là được nối với nhau. Các

bánh răng thường được gắn hoặc kết nối với các bộ phận khác bằng trục hoặc đế. Vì vậy, các bánh răng được sử dụng để truyền chuyển động quay, hoặc công suất, từ trục này sang trục khác. Trục thường được đặt ở trung tâm của bánh răng. Trong hình ảnh trên của VEX IQ Gears, lỗ trung tâm để vượt qua một trục thông qua là hình vuông vì trục IQ là hình vuông.

Một trong những cách chính để xác định một bánh răng là số lượng răng mà nó có.

 

Biểu tượng Mẹo dành cho giáo viên Lời khuyên của giáo viên

Có thể giúp hướng học sinh đến áp phích Bộ phận IQ VEX và để CÁC em nhận thấy rằng các bánh răng có trong Bộ siêu dụng cụ được đặt tên bằng cách sử dụng số răng của các em (60, 36 và 12 Bánh răng). Nếu học sinh bối rối bởi việc gắn bánh răng trên trục, các em có thể được hướng dẫn nhìn vào M.A.D. Box build và lưu ý rằng tất cả các bánh răng trong tòa nhà được xây dựng trên các trục ở trung tâm của chúng.

Bánh răng có lưới

Khi hai bánh răng được nối với nhau, một bánh răng sẽ quay bánh răng tiếp theo. Bánh răng đang quay đầu tiên được gọi là bánh răng dẫn động. Thiết bị dẫn động có thể được coi là một loại đầu vào. Bánh răng đang được quay bởi bánh răng thứ nhất được gọi là bánh răng dẫn động. Do đó, bánh răng dẫn động là đầu ra.

Xem hình động bên dưới để xem các bánh răng có lưới đang hoạt động.

Tệp video

Bạn nên nhận thấy rằng bánh răng dẫn động và bánh răng dẫn động quay theo hướng ngược nhau. Chúng phải quay theo hướng ngược nhau vì răng của chúng được nối với nhau và chúng quay ở trung tâm của chúng.

Tỷ số truyền

Hai bánh răng 60 răng có lưới, cho thấy cách bánh răng truyền động (được dán nhãn bên trái) và bánh răng truyền động (được dán nhãn bên phải) quay theo hướng ngược lại, được chỉ báo bằng mũi tên màu đỏ.

Tỷ lệ bánh răng là sự so sánh giữa đầu vào (bánh răng dẫn động) với đầu ra (bánh răng dẫn động) và được tính bằng cách xem xét số lượng răng của mỗi bánh răng có lưới.

Trong ví dụ trên, bánh răng dẫn động (đầu vào) và bánh răng dẫn động (đầu ra) đều có 60 răng.

Dưới đây là công thức tính tỷ số truyền:

Công thức đọc Tỷ lệ bánh răng = Số răng bánh răng dẫn động trên số răng bánh răng dẫn động.

Hãy sử dụng ví dụ về hai Bánh răng 60 ở trên vì đó là một tỷ lệ đơn giản để tính toán.

Công thức đọc Tỷ lệ bánh răng = Số răng bánh răng dẫn động trên số răng bánh răng dẫn động = 60 trên 60, giảm xuống tỷ lệ 1 trên 1 hoặc tỷ lệ 1:1.

Tỷ lệ bánh răng của hai bánh răng có lưới này là 1:1 có nghĩa là mỗi lần bánh răng dẫn động (đầu vào) quay một vòng quay đầy đủ, bánh răng dẫn động (đầu ra) cũng quay một vòng quay đầy đủ.

Biểu tượng Mẹo dành cho giáo viên Lời khuyên của giáo viên

Đảm bảo rằng học viên nhận ra tỷ lệ từ lớp này hoặc lớp khác. Nói một cách đơn giản, tỷ lệ là một tuyên bố về cách hai con số so sánh.

Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng học viên hiểu cách giảm phân số bằng cách chia tử số và mẫu số cho cùng một số tiền.

Ưu điểm cơ học

Bất cứ khi nào hai hoặc nhiều bánh răng được nối với nhau, một lợi thế cơ học được tạo ra trong tòa nhà đó.

Lợi thế cơ học được định nghĩa là sự thay đổi lực đầu vào trong máy. Sự thay đổi có thể được đo bằng cách so sánh đầu vào và đầu ra.

Trong ví dụ trên, đầu vào và đầu ra có tỷ lệ 1:1 nên có vẻ như không có lợi thế cơ học nhưng thực sự là có. Ưu điểm cơ học khi hai bánh răng có cùng kích thước được gọi là truyền công suất vì bánh răng dẫn động và trục của nó quay cũng giống như bánh răng dẫn động và trục của nó. Vì vậy, bánh răng dẫn động (đầu vào) chuyển toàn bộ công suất của nó sang bánh răng dẫn động (đầu ra).

Trong hoạt động tiếp theo, bạn sẽ xem lại M.A.D. của mình Box build và sẽ tính toán và kiểm tra các ưu điểm cơ học của tốc độ và mô-men xoắn.

Mở rộng biểu tượng học tập của bạn Mở rộng việc học của bạn - Bánh răng trong cuộc sống hàng ngày

Nhiều thiết bị cơ khí sử dụng bánh răng. Trong thời đại kỹ thuật số, dường như có thể có ít hơn nhưng học sinh sẽ có thể xác định ít nhất năm thiết bị sử dụng bánh răng. Họ cũng có thể kiểm tra các công cụ trước khi sử dụng điện. Sau đó, học sinh nên giải thích cách mỗi người sử dụng bánh răng và (các) chức năng của hệ thống bánh răng là gì.

Dưới đây là một số ví dụ:

  • Nhiều xe đạp sử dụng bánh răng để cho phép người lái dịch chuyển bánh răng để đạp nhanh hơn hoặc với lực mạnh hơn.

  • Máy trộn cầm tay trong nhà bếp, trước khi có điện, đã sử dụng các bánh răng để người sử dụng có thể xoay tay quay được xử lý theo một hướng (ví dụ, lên và xuống) và để các máy đập của máy trộn quay theo hướng khác (ví dụ, qua lại) trong bát nguyên liệu.

  • Cối xay nước cũng sử dụng các bánh răng để thay đổi hướng của lực thông qua việc truyền điện. Nước sẽ quay tuabin (bánh xe nước) sẽ quay bánh răng, chuyển năng lượng vào nhà máy nơi nó được sử dụng để nghiền, lăn hoặc búa các sản phẩm.