موارد استفاده ی دیگر چرخ دنده ها(ترجمه
از
صبا سمنکان)
برای ایجاد نسبت دنده ی بالا، هیچ چیز نمی تواند با دنده ی حلزونی رقابت
کند. در یک دنده ی حلزونی، یک محور رزوه داده شده با دندانه های یک چرخ دنده درگیر
می شود. هر بار که محور یک دور بزند، چرخ دنده به اندازه ی یک دندانه پیش می رود.
اگر چرخ دنده ٤۰
دندانه داشته باشد، در یک فضای بسیار کوچک نسبت دنده ای برابر با
٤۰:١
خواهید داشت. به مثال زیر از یک برف پاک کن توجه کنید:
کیلومترشمار مکانیکی، مورد دیگری است که از تعداد زیادی دنده حلزونی استفاده می
کند.
در
این کیلومترشمار سه دنده ی حلزونی قابل رؤیت وجود دارد. برای اطّلاعات بیشتر مراجعه
کنید به کیلومتر شمار
چگونه کار می کند.
دنده های سیّاره ای
راه
های بسیار زیاد دیگری برای استفاده از چرخ دنده ها وجود دارد. یک توالی ویژه ی دنده
ها به توالی سیّاره ای دنده ها نامیده شده است. دنده های سیّاره ای، مشکل
زیر را حل کرده اند. فرض کنید، می خواهید نسبت دنده ی
۶:١ را با جهت های ورودی و
خروجی یکسان داشته باشید. یک روش برای به وجود آوردن این نسبت به کار بردن توالی سه
چرخ دنده ایِ زیر است:
در
این زنجیره، قطر چرخ دنده ی آبی شش برابر قطر چرخ دنده ی زرد است (که نسبت دنده ای ۶:١ را به دست می دهد). اندازه ی چرخ دنده ی قرمز اهمّیتی ندارد، چرا که وجود آن
تنها به خاطر تغییر جهت دوران است تا چرخ دنده های زرد و آبی در یک جهت بچرخند. به
هر حال، تصوّر کنید که می خواهید محور چرخ دنده ی خروجی، همان محور چرخ دنده ی
ورودی باشد. یکی از موارد معروفی که در آن، این قابلیّت هم محوری نیاز است، آچار
پیچ گوشتی الکتریکی می باشد. در این حالت، همان طور که نشان داده شده می توانید از
یک سیستم دنده ی سیّاره ای استفاده کنید:
در
این سیستم دنده ای، چرخ دنده ی زرد (خورشید) به طور همزمان، با هر سه چرخ
دنده- ی قرمز (سیّاره ها) درگیر است. هر سه آنها به یک صفحه (حامل سیّاره)
متّصل اند، و از داخل با چرخ دنده ی آبی (حلقه) درگیرند، نه از خارج.
به دلیل وجود سه چرخ دنده ی قرمز به جای یکی، این توالی دنده ثبات زیادی دارد. محور
خروجی به چرخ دنده ی حلقه ایِ آبی متّصل است، و حامل سیّاره ثابت نگه داشته شده
است؛ این سیستم همان نسبت دنده ی ۶:١ را به دست می دهد. شما می توانید تصویری از یک
سیستم دنده ی سیّاره ای دو مرحله ای را در
electric screwdriver ، و یک سیستم دنده های
سیّاره ای سه مرحله ای را درsprinklerمشاهده
کنید. همچنین می توانیدسیستم های دنده های
سیّاره ای را درگیربکس
اتوماتیکبیابید.
مسئله ی جالب دیگر در مورد سیستم های دنده های سیّاره ای این است که
آنها می توانند نسبت دنده های مختلفی را بسته به این که کدام چرخ دنده به عنوان
ورودی، کدام یک به عنوان خروجی و کدام یک به عنوان چرخ دنده ی ثابت استفاده شود،
ایجاد نمایند. به طور مثال، اگر چرخ دنده ی خورشید به عنوان ورودی انتخاب شود، و
چرخ دنده ی حلقه را ثابت نگه داریم و محور خروجی را به صفحه ی حامل سیّاره متصل
کنیم، نسبت دنده ی متفاوتی را به دست خواهیم آورد. در این حالت، حامل سیّاره و
سیّاره ها حول چرخ دنده ی خورشید می چرخند، بنا بر این به جای این که چرخ دنده ی
خورشید شش دور بزند تا حامل سیّاره را یک دور بچرخاند، باید هفت دور را طی کند.
دلیل این مطلب این است که حامل سیّاره در همان جهت چرخش چرخ دنده ی خورشید، دور آن
می گردد و باعث می شود که چرخ دنده ی خورشید یک دور عقب بیفتد.بنابراین در این
حالت، تبدیل نسبت دنده را به ۷:١ خواهیم داشت.
شما می توانید همه چیز را از نو بازآرایی
کنید، و این بار چرخ دنده ی خورشید را ثابت نگه داشته، خروجی را به حامل سیّاره و
ورودی را با یک گیره به چرخ دنده ی حلقه ای وصل کنید. این سیستم به شما نسبت دنده ی
١: ١۷⁄١ را خواهد داد. یک گیربکس اتوماتیک علاوه بر کلاچ ها و ترمزهای نواری برای
ثابت نگه داشتن قسمت های مختلف سیستم دنده و تعویض ورودی و خروجی ها، از سیستم های
دنده های سیّاره ای برای به وجود آوردن نسبت های مختلف دنده استفاده می کند.
