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2013年4月5日 星期五

齒輪機構-玩玩

感謝探奇邱老師給予的資料(如參考資料)。
齒輪機構,有趣的地方在於透過齒輪之間的串合,可以有非常多的變化,因此被應用在馬達速度(差速)的變化。

齒輪比,藉由兩個齒輪串合,我們從經驗得知,大齒輪轉一圈,小齒輪轉動n圈,便可以做到差速的轉換。例如圖中:
與馬達串合在一起(同軸)的是8齒的小齒輪,8齒的小齒輪又與40齒的大齒輪咬合在一起。如此共構的齒輪組。我們知道:40齒的大齒輪轉動1圈,同時8齒的小齒輪已跑了5圈。

是以,馬達以150轉/分運轉,假設小齒輪轉150圈,那麼40齒的大齒輪,就是轉了30圈。所以以倍數的關係可知~大齒輪的轉速是30轉/分。

圖中另外一組是8齒小齒輪與24齒小齒輪,該8齒小齒輪與40齒同軸。
 8齒小齒輪與24齒小齒輪的齒輪比=1:3,所以可知8齒小輪轉3圈,24 齒中齒輪轉1圈。

所以整個齒輪組的組合,從馬達的輸入端傳動到24齒輸出端的葉片轉動,呈現轉動比為:
 (1/5)x(1/3)=1/15

換句話說,馬達轉15圈,輸出端的葉片僅轉動1圈,藉此達到轉速的變化!!!!
video

另外,齒輪組改成Worm Gear也很有趣:


參考資料:
1.http://www.education.rec.ri.cmu.edu/roboticscurriculum/curriculum/introductiontogears.htm
2.http://www.education.rec.ri.cmu.edu/roboticscurriculum/curriculum/gearsspeedtorque.htm

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