Hoe overbrengingsverhoudingen werken

Je ziet versnellingen in zo ongeveer alles met draaiende delen. Automotoren en transmissies bevatten bijvoorbeeld veel versnellingen. Als je ooit een videorecorder opent en naar binnen kijkt, zul je zien dat hij vol versnellingen zit. Opwindklokken, grootvaderklokken en slingerklokken bevatten veel versnellingen, vooral als ze klokken of klokken hebben. Waarschijnlijk heb je een powermeter aan de zijkant van je huis, en als deze een doorzichtige kap heeft, kun je zien dat er 10 of 15 versnellingen in zitten. Tandwielen zijn overal waar motoren zijn en motoren die roterende bewegingen produceren. In deze editie van Hoe dingen werken, je leert over versnellingen, overbrengingsverhoudingen en tandwieltreinen, zodat je kunt begrijpen wat alle verschillende versnellingen die je ziet aan het doen zijn.

Versnellingen worden over het algemeen gebruikt om een ​​van de vier verschillende redenen:

1. Om de draairichting om te keren
2. Om de rotatiesnelheid te verhogen of te verlagen
3. Om een ​​rotatiebeweging naar een andere as te verplaatsen
4. Om de rotatie van twee assen gesynchroniseerd te houden

U kunt effecten 1, 2 en 3 in de bovenstaande afbeelding zien. In deze afbeelding kun je zien dat de twee versnellingen in tegengestelde richting draaien, dat de kleinere versnelling twee keer zo snel draait als de grotere versnelling, en dat de rotatie-as van het kleinere tandwiel bevindt zich rechts van de rotatieas voor het grotere tandwiel. Het feit dat de ene versnelling twee keer zo snel draait als de andere, is het gevolg van de verhouding tussen de versnellingen, of de overbrengingsverhouding (Bekijk onze overbrengingsverhoudingsgrafiek voor meer info). In deze figuur is de diameter van het tandwiel aan de linkerkant tweemaal zo groot als het tandwiel aan de rechterkant. De overbrengingsverhouding is dus 2: 1 (spreek uit als "twee op een"). Als je naar de figuur kijkt, kun je de verhouding zien: elke keer dat de grotere versnelling één keer rondgaat, gaat de kleinere versnelling twee keer rond. Je kunt zien dat als beide tandwielen dezelfde diameter hadden, ze met dezelfde snelheid maar in tegengestelde richting zouden draaien.