هر چه باید درمورد چرخ دنده بدانیم

دانلود مقاله هر چه باید درمورد چرخ دنده بدانیم

این مقاله با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد.

چرخ دنده

در دل هر ابزار مکانیکی تعداد زیادی چرخ دنده وجود دارد. تا به حال فکر کرده اید که چرا اینقدر چرخ دنده در آنها استفاده می شود. مهمترین دلیل آن اینست که همه این ابزارها یک موتور کوچک دارند که با سرعت بالا می چرخد. این موتور می تواند توانمورد نیاز را تأمین کند، اما گشتاور آن به اندازه کافی زیاد نیست. مثلاً در یک پیچ گوشتی برقی باید گشتاور بالا برود تا پیچ گوشتی بتواند پیچ ها را سفت کند، ولی موتور گشتاور کمی تولید می کند و در عوض سرعت بالایی دارد. کافیست از چند چرخ دنده استفاده کنیم تا مشکلمان حل شود

کار دیگری که از چرخ دنده برمی آید تغییر جهت چرخش است. اگر دو چرخ دنده را که کنار هم قرار دارند با دقت نگاه کنید می بینید که همواره یکی از آنها ساعتگرد می چرخد و دیگری پادساعتگرد. در این مطلب می خواهیم شما را با انواع مختلف چرخ دنده هایی که در ابزارهای مکانیکی می بینید آشنا کنیم

چرخ دنده ها

معمولاً چرخ دنده ها برای یکی از کاربردهای زیر استفاده می شوند

1-         تغییر جهت چرخش

2-         افزایش یا کاهش سرعت چرخش

3-         انتقال حرکت دورانی به یک محور دیگر

4-         همزمان سازی حرکت دو محور

وارد 1 و 2 و 3 را می توانید در مدل سازی بالا مشاهده کنید. چرخها در جهت عکسهمدیگر می چرخند، چرخ کوچکتر با سرعت بیشتر از چرخ بزرگ می گردد و حرکت دورانی از محور چرخ بزرگ به محور چرخ کوچک منتقل شده است

قطر چرخ سمت چپ دو برابر چرخ دیگر است. اصطلاحاً می گوییم نسبت این دو چرخ دنده 2:1 (بخوانید "دو به یک") است اگر دقت کنید می بینید که هر بار که چرخ بزرگ یک دور می زند، چرخ کوچک دو دور به ور خود می چرخد. پس سرعت چرخش دو برابر شده است

مفهوم نسبت چرخ دنده

اگر بدانید که محیط یک دایره چگونه محاسبه می شود، به راحتی می توانید مفهوم نسبت چرخ دنده ها را درک کنید. محیط دایره برابر است ا حاصلضرب عدد پی در قطر آن. بنابراین نسبت قطر دو چرخ دنده، در واقع همان نسبت محیط های آنها است. در مدل سازی زیر رابطه بین قطر و محیط یک دایره نشان داده شده است

همانطور که می بینید قطر این دایره 27/1 اینچ است، ولی وقتی دایره می چرخد، خطی به طول 4 اینچ را طی می کند. حالا فرض کنید که این دایره در تماس با دایره دیگری قرار دارد که قطر آن نصف این مقدار، یعنی 635/0 اینچ است. اگر این چرخ را یک دور بچرخانیم خط طی شده 2 اینچ طول خواهد داشت. چون هر دو چرخ در کنار هم هستند، با گردش چرخ بزرگ، چرخ کوچک هم حرکت می کند. دو چرخ مسافت یکسانی را طی می کنند، پس چرخ کوچک دو دور می زند