Transmisi gerak – sabuk, rantai dan roda gigi

TeknologiTeknik mesinUsia 13–14

Gunakan di kelas saya

Dua roda dihubungkan oleh sabuk, rantai atau gigi yang saling berkait: roda penggerak berputar pada kecepatan yang diatur, dan roda yang digerakkan mengikuti dengan kecepatan yang dihitung dari rasio transmisi i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. Siswa mengubah jumlah gigi (atau diameter) kedua roda, mengubah kecepatan roda penggerak, memilih sabuk terbuka atau bersilang, mengklik Jalankan untuk melihat roda berputar dengan rasio dan arah yang benar, atau menyeret roda penggerak untuk memutarnya dengan tangan sedikit demi sedikit. Simulasi menampilkan rumus, rasio transmisi, kecepatan roda yang digerakkan, dan apakah transmisi mempercepat atau memperlambat.

Pelajaran: Transmisi dan perubahan gerak: transmisi sabuk, transmisi rantai, transmisi roda gigi dan rasio transmisi

Yang ditunjukkan

Transmisi sabuk, rantai, dan roda gigi meneruskan putaran dari roda penggerak, yang terhubung ke motor, ke roda yang digerakkan. Karena sabuk, rantai, atau gigi yang bersinggungan menempuh jarak yang sama di tepi kedua roda, kecepatan putar berbanding terbalik dengan ukuran roda: i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. Rasio lebih dari 1 menurunkan kecepatan dan memperbesar torsi; rasio kurang dari 1 menaikkan kecepatan. Arah putar bergantung pada jenis transmisi: sabuk terbuka atau rantai memutar kedua roda searah, sedangkan sabuk bersilang atau dua roda gigi yang bersinggungan membalik arah roda yang digerakkan. Sepeda, mesin perkakas, dan ban berjalan memakai mekanisme ini.

Cara menggunakan

Mulailah dengan Transmisi roda gigi lalu klik Jalankan; bandingkan tanda merah pada kedua roda untuk melihat mana yang berputar lebih cepat. Ubah jumlah gigi Z₁ dan Z₂, perkirakan kecepatan n₂ roda yang digerakkan, lalu periksa dengan rumus di bawah roda. Ganti Jenis transmisi ke Transmisi sabuk, centang Sabuk bersilang, dan amati roda yang digerakkan berbalik arah. Gunakan Balik arah, atau seret roda penggerak dengan tangan, untuk mengikuti gerakan secara perlahan.

Parameter yang dapat diubah

  • Jenis transmisi Transmisi sabuk, Transmisi rantai, Transmisi roda gigi
  • Roda penggerak: jumlah gigi Z₁ (sabuk: diameter D₁) 10–60 gigi
  • Roda yang digerakkan: jumlah gigi Z₂ (sabuk: diameter D₂) 10–60 gigi
  • Kecepatan putar roda penggerak n₁ 10–300 rpm
  • Sabuk bersilang (hanya transmisi sabuk)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Dengan Z₁ = 20, Z₂ = 40, dan n₁ = 60 rpm, berapa kecepatan roda yang digerakkan, dan apakah transmisi mempercepat atau memperlambat?
  2. Jenis transmisi mana yang membuat roda yang digerakkan berputar berlawanan arah dengan roda penggerak?
  3. Agar sepeda melaju cepat di jalan datar, apakah gir depan harus bergigi lebih banyak atau lebih sedikit daripada gir belakang?