Roată dinţată
De la Wikipedia, enciclopedia liberă
O roată dinţată este o roată care are "dinţi" de-a lungul circumferinţei sale pentru a angrena una sau alte roţi dinţate sau piese similare ale unui mecanism mai complex cu scopul de a realiza transmiterea forţei de-a lungul unei direcţii tangenţiale la suprafeţele ambelor. O roată ne-dinţată poate realiza transmiterea, într-o oarecare măsură, a unei forţe tangenţiale, dar are utilizări limitate deoarece la forţe mari se produc fenomene de alunecare (sau patinare) şi de deteriorare ale roţii. Dinţii unei roţi dinţate previn orice formă de alunecare, patinare sau de deteriorare/deformare şi permit transmiterea de forţe considerabil mai mari decât în cazul roţilor "obişnuite".
Pentru a fi capabilă de angrenare, o roată dinţată se poate ataşa oricărui dispozitiv care are dinţii de angrenare compatibili cu dinţii săi. Deşi astfel de dispozitive pot fi cremaliere sau alte dispozitive similare nerotative, cea mai obişnuită conectare a unei roţi dinţate este într-un angrenaj cu una sau mai multe roţi dinţate. Rotaţia oricăreia din roţile dinţate ale unui astfel de angrenaj cauzează obligatoriu rotaţia tututor celorlalte. Astfel, mişcarea de rotaţie poate fi transferată dintr-un loc într-altul, de la un arbore sau ax la altul.
Deşi de multe ori, roţile dinţate sunt folosite doar pentru a transmite rotaţia dintr-o parte într-alta a unui mecanism sau ansamblu, ele pot fi folosite şi pentru a transmite forţe amplificate sau diminuate. Atunci când roţile dinţate ale unui ansamblu au diametre diferite (aşa cum este cazul în prima imagine) vitezele lor de rotaţie, şi deci momentele lor cinetice, sunt diferite. Ca rezultat practic, transmiterea forţei dintr-un loc într-altul se face la viteze şi momente cinetice diferite, fiind total sub controlul operatorului dispozitivului sau maşinăriei.
Cuprins |
[modifică] Materialul brut transferat de la Roţi dinţate
[modifică] Avantaje mecanice
Consideram ca avem un angrenaj de doua roti dintate cu numar diferit de dinti, cu raze diferite. Din moment ce viteza unghiulara -- masurata in rotatii per secunda, rotatii per minut sau radiani per secunda -- este proportionala cu viteza de rotatie impartita la raza rotii intelegem ca roata dintata cu raza mai mare are viteza de rotatie cea mai mica. Aceeasi concluzie se poate trage si dintr-o analiza diferita a procesului privit din prisma numarului de dinti. Avind doua roti dintate cu numar de dinti diferit, se observa ca la o rotatie completa a rotii cu numar de dinti mai mic, roata cu numar de dinti mai mare nu a terminat o rotatie. Roata mai mica face mai multe rotatii intr-o perioada de timp data, se invirte mai repede. Raportul vitezelor este inversul raportului numarului de dinti:
viteza A/viteza B = numarul de dinti B/numarul de dinti A
Raportul momentelor poate fi determinat luind in cosideratie forta pe care un dinte al unei roti o exercita pe un dinte al celeilalte roti. Considerind doi dinti in contact intr-un punct, forta care este exercitata de dintele care angreneaza cel de-al doilea dinte are in general doua componente: o componenta radiala si una tangentiala.
Componenta radiala poate fi ignorata, ea este pur si simplu cea care impinge intr-o parte roata pe directia radiala si nu contribuie deloc la rotatie.
Componenta tangentiala este cea care cauzeaza rotatia.
Momentul este egal cu componenta tangentiala a fortei inmultit cu raza. Din acest rationament este lesne de inteles ca roata cu raza mai mare exercita un moment mai mare, iar roata mai mica unul mai mic. Raportul momentelor este egal cu raportul razelor, si este invers proportional cu raportul vitezelor. Un moment mai mare implica o viteza mica si viceversa. Faptul ca raportul momentului este invers proportional fata de raportul vitezelor se poate deduce si din legea conservarii energiei. Trebuie mentionat faptul ca s-a neglijat efectul frecarii in rapotul momentului. Raportul vitezelor este dat cu adevarat de rapotul numarului de dinti sau de raportul razelor, dar frecarea face ca raportul momentelor sa fie mai mic decit inversul rapotului vitezelor. Alta mentiune care trebuie facuta este despre termenul de raza a rotii dintate. Cum roata dintata nu poate fi substituita geometric la un cerc, roata dintata nu are raza. Oricum intr-un cuplu de roti dintate angrenate fiecare din ele se considera a avea o raza efectiva numita si raza cercului de divizare.
[modifică] Sfârşitul materialului brut transferat de la Roţi dinţate
[modifică] Vezi şi
- Emil Botez (1914-1978) inventator român
[modifică] Legături externe
- en Mathematical Tutorial for Gearing (Relating to Robotics) -- Introducere matematică în studiul roţilor dinţate
- en Animation of an Involute Rack and Pinion -- Animaţie prezentând o roată dinţată şi un pinion
- en Gear Encyclopedia -- Enciclopedia roţilor dinţate
- en Gear Solutions Online -- Soluţii tehnice online pentru roţi dinţate
