Voici comment les engrenages changent la taille et la direction d'une force:
Modification de la taille d'une force (couple):
* Ratio de vitesse: La clé pour modifier la force réside dans le rapport de vitesse . Ce ratio représente le nombre de dents sur un ensemble par rapport au nombre de dents sur un autre engrenage avec lequel il se cache.
* Engrenage plus grand, plus de couple: Lorsqu'un engrenage plus petit entraîne un engrenage plus grand, le plus grand équipement subit une réduction de la vitesse Mais une augmentation du couple . Imaginez pousser une petite roue pour tourner une roue plus grande - vous avez besoin de moins de force pour pousser la petite roue, mais la plus grande roue exerce une plus grande force de rotation (couple).
* Équipement plus petit, moins de couple: Inversement, si un engrenage plus grand entraîne un équipement plus petit, le plus petit équipement tourne plus rapidement mais avec un couple réduit . Pensez à un vélo - vous pédalez un grand engrenage pour tourner un engrenage plus petit sur la roue arrière, ce qui entraîne des rotations de roues plus rapides.
Changer la direction d'une force:
* Engrenages maillés: Les engrenages qui se jettent les uns avec les autres peuvent changer la direction du mouvement.
* Axes parallèles: Si deux engrenages sont maillés avec leurs axes de rotation parallèles, l'arbre de sortie tourne dans le même sens que l'arbre d'entrée.
* Axes croisés: Si deux engrenages sont maillés avec leurs axes de rotation traversés à un angle de 90 degrés, l'arbre de sortie tourne dans une direction perpendiculaire à l'arbre d'entrée.
Exemples du monde réel:
* Transport du vélo: Différents rapports d'engrenages permettent aux cyclistes d'ajuster la force nécessaire à la pédale et la vitesse de la roue arrière.
* Transmission de voitures: Une transmission de voiture utilise un système de vitesses pour modifier le couple et la vitesse de sortie du moteur, offrant la bonne quantité de puissance pour différentes situations de conduite.
* Mécanismes d'horlogerie: Les engrenages dans le mouvement d'une horloge contrôlent le timing précis des mains, en utilisant différents rapports de vitesse pour obtenir un chronomètre précis.
Essentiellement, les engrenages agissent comme des leviers mécaniques, vous permettant de manipuler la force et le mouvement. En sélectionnant soigneusement le nombre de dents sur chaque engrenage, vous pouvez contrôler la vitesse de sortie, le couple et la direction de rotation, ce qui les rend indispensables dans d'innombrables machines et dispositifs.
