Mekanisme rotasi gigi

Apakah gear yang lebih kecil (pinion) selalu dipasang ke poros input saat disambungkan dengan gear yang lebih besar yang dipasang pada poros output? Apakah ada tempat di mana gigi yang lebih besar menggerakkan gigi yang lebih kecil?

Dua gigi bertautan digunakan untuk mentransfer drive rotasi antara dua poros.
Kecepatan rotasi relatif berbanding terbalik dengan jumlah gigi pada setiap gigi. Itu adalah -

$$\text{Input}_{\text{RPM}} / \text{Output}_{\text{Rpm}} = \text{Output gear}_{\text{teeth}} / \text{Input gear}_{\text{teeth}}$$

Jadi, jika diinginkan bahwa poros output berputar lebih lambat dari poros input maka output gear lebih besar. Tetapi, jika diinginkan bahwa poros output berputar lebih cepat dari poros input maka output gear lebih kecil.

Alasan untuk hubungan di atas menjadi jelas "dengan inspeksi".

Dengan pengaturan yang ditunjukkan di bawah ini, untuk setiap rotasi lengkap (360 derajat) dari gigi kecil, gigi besar hanya memutar sebagian belokan. Roda gigi besar memiliki tingkat RPM yang lebih rendah daripada roda gigi kecil.

JIKA roda gigi kecil adalah gigi DRIVING atau INPUT maka gigi DRIVEN atau OUTPUT yang besar akan berputar lebih lambat.

Tapi

JIKA roda gigi besar adalah gigi DRIVING atau INPUT, maka gigi DRIVEN atau OUTPUT yang kecil akan berputar lebih cepat.

Pengaturan mana yang digunakan tergantung pada apakah peningkatan atau penurunan RPM diperlukan.

Torsi atau "gaya puntir" berbanding terbalik dengan kecepatan.
Itu adalah poros balik yang lebih lambat akan memiliki torsi lebih proporsional.

Diagram dari Wikipedia - Rasio gigi

---

Lihat contoh di bawah ini dan Anda akan melihat bagaimana ukuran roda gigi berhubungan dengan kecepatan poros relatif:

Beberapa contoh animasi

Contoh animasi 3 meshed gear

Contoh kecepatan animasi 2 hingga 1

---

1: 1 dan 1: 2 contoh dari pertanyaan biologi pertukaran stack yang pada dasarnya tidak berhubungan

Ada banyak contoh kecepatan input rendah hingga gearing kecepatan output tinggi:

• dapur "salad spinner"
• sirene engkol tangan kuno
• generator listrik terpasang ke traktor PTO (power takeoff) - juga generator bertenaga angin
• gigi "overdrive" dalam transmisi kendaraan apa pun
• pengatur kecepatan pada mesin uap, atau dalam banyak jenis mekanisme jarum jam

Memang, segala jenis jam yang digerakkan pegas atau berat bekerja dengan cara ini. Pegas atau berat digunakan untuk menerapkan torsi ke gigi yang paling lambat bergerak dalam mekanisme, dan pelepasan (misalnya, roda keseimbangan atau pendulum) di ujung lain dari sistem roda gigi mengatur kecepatan.

Dalam beberapa kasus, lebih efisien menggunakan penggerak sabuk untuk perubahan kecepatan semacam ini. Misalnya, "roda pemintal" kuno untuk membuat benang.

Setiap jam atau arloji mekanis bergantung pada kekuatan motif yang diterapkan pada gigi besar ("roda") yang menggerakkan yang lebih kecil ("pinion"). Dengan demikian berat dalam jam longcase tergantung pada tali, tali atau rantai dari "roda besar" (biasanya membuat rotasi setiap 12 jam) dan laju rotasi diarahkan ke roda pelarian (yang sering memiliki jarum detik) terpasang di sana).

Perhatikan bahwa bentuk gigi biasanya berbeda ketika bersiap: gesekan sangat penting dalam satu jam, mentransmisikan kekuatan tinggi biasanya kurang demikian (dan biasanya dipenuhi dengan membuat roda yang lebih besar lebih tebal daripada yang lain). Jadi gigi biasanya berbentuk sikloidal, di mana bagian dalam slot dalam gigi kira-kira persegi panjang, yang berarti pangkal gigi pinion dipotong. Ini adalah bentuk gigi yang secara fundamental lebih lemah, terutama karena pinion mungkin memiliki sedikitnya 6 gigi, tetapi berjalan bebas dengan sedikit gesekan dan sudut tekanan nol (lihat di bawah).

Sebagai contoh

(dari halaman ini )

Kasus ekstrem adalah pinion lentera

(dari halaman ini ) di mana gigi pinion benar-benar dipotong!

Anda tidak pernah melumasi gigi jam atau roda arloji: yang hanya menambah viskositas (yaitu gesekan), tenaga yang terbuang, dan tidak melakukan apa pun untuk menghilangkan keausan. Ini karena permukaan kontak dari gigi berguling satu sama lain, tidak ada gerakan geser yang terlibat. (Pivot, kecuali berjalan di ballraces, perlu pelumasan. John Harrison menggunakan ballraces untuk purwarupa kronometer laut).

Sebaliknya, sementara kecepatan roda gigi juga melibatkan permukaan kontak yang saling berguling, tujuannya biasanya untuk memperkuat kekuatan, dan untuk melakukannya dengan bahan yang paling sedikit, diperlukan bentuk gigi yang lebih kuat. Ini biasanya merupakan bentuk gigi involusi , di mana setiap gigi lebih lebar di pangkal, seperti irisan.

Ini berarti gigi saling menekan keluar satu sama lain serta memutar satu sama lain, pada sudut yang dikenal sebagai sudut tekanan (biasanya 20 derajat pada roda gigi modern, sebelumnya 14,5 derajat). Dengan demikian as roda didorong terpisah, meningkatkan gesekan pada pivot dan membutuhkan gearbox yang lebih kuat. (Animasi pada halaman Wikipedia melebih-lebihkan sudut tekanan). Secara tradisional, pinus involute hanya dipotong menjadi 12 gigi, dengan PA 20 derajat membuat lebih banyak gesekan tetapi gigi yang lebih kuat dengan akar yang lebih luas.

Jadi: ya, persneling dapat digunakan untuk meningkatkan kecepatan rotasi, tetapi biasanya membutuhkan bentuk gigi yang berbeda, jika tidak maka akan kehilangan banyak tenaga karena gesekan.