Тема занятия: Зубчатые передачи.
Во множестве устройств и механизмов, которые мы используем каждый день, используются зубчатые колеса - шестерёнки. Сочетая шестерёнки с разным количеством зубьев, можно получить более мощный или быстрый механизм.
Устройства, использующие зубчатые передачи:
Коробка передач в автомобиле
Велосипед
Часы
Зубчатая передача – механизм передачи движения за счет зацепления зубьев. Они используются для изменения скорости или направления вращения.
Мы рассмотрим цилиндрические зубчатые передачи - это механизмы, в которых шестеренки расположены в одной плоскости.
Чтобы понять, как изменится вращение, нужно рассчитать передаточное отношение:
Передаточное отношение N = (количество зубьев ведомого колеса) : (количество зубьев ведущего колеса)
N = 24 : 8 = 3
повышающая передача
скорость вращения ведомого колеса меньше, зато мощность механизма повышается
N = 8 : 24 = 1/3
понижающая передача
ведомое колесо крутится быстрее, мощность механизма при этом понижается
N = 24 : 24 = 1
холостая передача
направление вращения ведущей и ведомой шестерни разное, скорость и мощность не изменяются
N = 24 : 8 : 24 = 1
холостая передача с паразитной шестеренкой
направление вращения ведущей и ведомой шестерни одинаковое
Внимание! Иногда при расчёте передаточного числа в результате деления получается дробное число. Если вы пока не знакомы с дробями, посмотрите небольшой мультфильм.
Задание.
Если у вас есть детали Lego Technic или Mindstorm, попробуйте собрать передачи, показанные на рисунке выше, и посмотрите, как меняется скорость и направление вращения ведомой шестерни.
Если деталей Lego нет, выполните модель в Lego Digital Designer. Эта модель, к сожалению, вращаться не будет. Зато в вашем распоряжении целое множество шестерёнок разных цветов и размеров!
Обратите внимание, что хорошо стыкуются между собой шестеренки с 8, 24 и 40 зубьями, а также 12, 20, 36.
Если вы работаете в Lego Digital Designer, то при совмещении шестерёнок иногда необходимо повернуть одну шестерёнку относительно другой. Для этого используется инструмент Hinge Tool.
Сфотографируйте ваши механизмы и обязательно присылайте мне на почту: L82k10@gmail.com.