Статьи

Зачем нужны шестеренки? Зубчатая передача Lego. Шестеренки Lego. Передаточное число.


   Шестеренки являются составной частью многих механизмов, в том числе и в конструкторе Lego, Lego Mindstorms и Lego Technic. Что же они такого умеют, без чего существование таких механизмов было бы практически невозможным?
   Главная функция шестеренок - передача движения. Например, колесо нужно привести в движение с помощью мотора, но расстояние от колеса до мотора не позволяет сделать это напрямую. Почему бы не прикрепить несколько шестеренок в ряд, чтобы "дотянуться" мотором до колеса. Вторая функция - изменение направления движения. На картинке первая шестеренка крутится в одну сторону, а вторая уже в другую. Третья важная функция - это изменение скорости движения. На картинке две шестеренки. Представим, что главная шестеренка - это левая, она называется ведущая. От нее движение передается ведомой. У ведущей размер больше ведомой, значит у ведомой скорость вырастит (скоро узнаем, во сколько раз). Четвертая функция - изменение тяговой силы. Мощность мотора расходуется на тягу и на силу. Но с увеличением тяги скорость падает, и наоборот. В нашем примере тяговая сила понизилась от большей шестеренки к меньшей.
    Как же узнать, на сколько выросла либо уменьшилась скорость (тяговая сила)? На помощь приходит понятие "передаточное число". Это число, которое можно найти либо поделив диаметр ведущей шестеренки на диаметр ведомой, либо поделив количество зубчиков ведущей шестеренки на количество зубчиков ведомой шестеренки. Вторым способом в Lego пользоваться удобнее. А что если мы захотим поменять скорость еще в большее число раз, чем это позволяют стандартные шестеренки? Тогда нужно соединять их попарно, как это показано на картинке. Тогда общее передаточное число рассчитывается так: 1) Посчитать передаточные отношения в парах. 2) Перемножить все передаточные числа. Надеюсь, статья была полезной!