วิทยาศาสตร์เบื้องหลังประสิทธิภาพของเกียร์: มันทำงานอย่างไร

ลองนึกถึงประสบการณ์ของคุณเมื่อขี่จักรยาน พลังงานจากการปั่นมาจากขาของคุณ ฮาดัสซ่า พลังงานผ่านไปยังแป้นเหยียบแบบได้รับสิทธิบัตรแล้วเข้าสู่โซ่ที่ทำให้ล้อหมุน เครื่องยนต์รถยนต์ กล่องเกียร์มีอยู่เพื่อช่วยให้พลังงานไหลลื่นและมีประสิทธิภาพ เพื่อให้คุณสามารถขี่ได้โดยไม่ต้องใช้แรงมากเกินไป

มันทํางานยังไง

ตอนนี้ มาพูดถึงว่ากล่องเกียร์ทำงานอย่างไรในความเป็นจริง ภายในกล่องเกียร์ มีเกียร์หลายขนาดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างกัน เกียร์บางตัวใหญ่ และบางตัวเล็ก และพวกมันมีจำนวนฟันที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนเกียร์บนจักรยานของคุณคือการเปลี่ยนแปลงเกียร์ที่พลังงานถูกส่งผ่าน

เกียร์ที่มีขนาดใหญ่มักจะมีฟันมากกว่า ซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายโอนพลังงานได้มากขึ้น แต่จะทำเช่นนั้นด้วยความเร็วต่ำกว่า ในทางกลับกัน เกียร์ที่มีขนาดเล็กมีฟันน้อยกว่า และสามารถเคลื่อนย้ายพลังงานได้น้อยกว่า แต่สามารถทำได้ที่ความเร็วสูงกว่า นี่คือเหตุผลที่เกียร์บนจักรยานสามารถทำให้การปั่นง่ายขึ้นไม่เพียงแค่ตอนลงเขา แต่ยังตอนขึ้นเขาก็เช่นกัน

การทำให้กล่องเกียร์ทำงานได้ดีขึ้น

เพื่อเรียนรู้ไม่เพียงแค่ว่ากล่องเกียร์ทำงานอย่างไร แต่ยังรวมถึงวิธีการทำให้มันทำงานได้ดียิ่งขึ้น เราสามารถทำเช่นนั้นได้หลายวิธี

อีกวิธีหนึ่งในการทำให้กล่องเกียร์ทำงานได้ดีขึ้นคือการเติมน้ำมันหล่อลื่นเป็นประจำ เราจำเป็นต้องแน่ใจว่ามีน้ำมันหรือไขมันเพียงพอระหว่างเกียร์เหล่านี้ เมื่อเกียร์ได้รับการหล่อลื่นที่ดีแล้ว มันสามารถเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้นและไม่สึกหรอเร็วเกินไป และสิ่งนี้สำคัญมากสำหรับการทำงานที่ลื่นไหลของ ยานยนต์ กล่องเกียร์

วิธีหนึ่งในการปรับปรุงการทำงานของกล่องเกียร์คือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟันเฟืองถูกจัดเรียงอย่างเหมาะสม หากฟันเฟืองไม่ได้เรียงกันแม้เพียงเล็กน้อย ก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนหรือสั่นไหวที่ไม่พึงประสงค์ นอกจากนี้ยังทำให้กล่องเกียร์ต้องทำงานภายใต้ความเครียดสูง และอาจทำให้ฟันเฟืองเสียหายในระยะยาว การตรวจสอบการเรียงตัวของฟันเฟืองเป็นงานสำคัญสำหรับกล่องเกียร์ที่ดี

มันมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพเช่นกัน การเลือกใช้ฟันเฟืองประเภทที่เหมาะสมมีความสำคัญมาก ฟันเฟืองที่ทนทานซึ่งทำจากวัสดุ เช่น เหล็กหรือไทเทเนียม สามารถใช้งานได้นานกว่าฟันเฟืองที่อ่อนแอซึ่งทำจากพลาสติกหรืออะลูมิเนียมอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นฟันเฟืองที่มีความสามารถในการทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่าสามารถนำมาใช้และเหมาะสำหรับเครื่องจักรหลายชนิด

กล่องเกียร์ถ่ายโอนพลังงานอย่างไร

ตอนนี้ลองมาดูรายละเอียดปลีกย่อยเกี่ยวกับวิธีที่กล่องเกียร์ถ่ายโอนพลังงาน และกล่องเกียร์ เครื่องยนต์  ทำหน้าที่นี้อย่างไร?

พลังงานมาจากแหล่งกำเนิดเป็นอันดับแรก ในรถจักรยาน พลังนี้ถูกจัดหาโดยขาของคุณ สำหรับยานพาหนะ แหล่งกำเนิดคือเครื่องยนต์ เมื่อพลังงานถูกสร้างขึ้นแล้ว มันจะเคลื่อนไปยังเพลาขับเข้าของกล่องเกียร์ จากนั้นเกียร์อื่น ๆ จะถูกเชื่อมโยง-- ทำให้ปฏิสัมพันธ์กันเพื่อถ่ายโอนพลังงานไปยังเพลาออก

มิติและการจัดเรียงของเกียร์ในกล่องเกียร์มีความสำคัญต่อการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ วิศวกรออกแบบกล่องเกียร์เพื่อให้สามารถถ่ายโอนพลังงานได้ด้วยแรงเสียดทานและความสูญเสียที่น้อยที่สุด เป้าหมายคือการรักษาการทำงานของระบบ และทำให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ