ในขณะที่เกียร์หมุนไปในทิศทางเดียว อุ้งเท้าจะเลื่อนไปตามฟันของล้อ โดยกระโดดจากฟันหนึ่งไปอีกฟันหนึ่ง เมื่อเกียร์เปลี่ยนทิศทาง อุ้งเท้าจะวางชิดกับฟันซี่ใดซี่หนึ่ง ป้องกันไม่ให้เกียร์หมุน
เฟืองวงล้อมักใช้ในการใช้งานที่ต้องการการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือแบบแปลนในทิศทางเดียวเท่านั้น
เฟืองวงล้อพบได้ในนาฬิกา แม่แรง และอุปกรณ์ยก
อุปกรณ์ทางกลที่ประกอบด้วยสิ่งที่แนบมาเยื้องศูนย์บนเพลาหมุน รูปร่างที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีการเคลื่อนที่เชิงเส้นตรงที่จำเป็นของส่วนอื่น
โดยทั่วไป กลไกลูกเบี้ยวจะใช้ในดุมล้อ แปรงสีฟันไฟฟ้า และเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์รถยนต์
นักปีนเขาใช้ลูกเบี้ยวที่มีสปริงเพื่อยึดอุปกรณ์เชือกนิรภัยเข้ากับรอยแยกในหินอย่างแน่นหนา
พวกมันสร้างเฟืองที่ตาข่ายและสามารถส่งแรงและการเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เป็นผู้นำเฟืองคือล้อที่หมุนภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก เช่น มือหรือมอเตอร์ ล้อขับเคลื่อนจะส่ง แรงภายนอกบน ทาสวงล้อที่เริ่มหมุนเช่นกัน
ด้วยความช่วยเหลือของเกียร์ คุณสามารถเปลี่ยนความเร็ว ทิศทางการเคลื่อนที่ และแรงได้
คุณไม่สามารถเพิ่มทั้งแรงและความเร็วของการหมุนในเวลาเดียวกันได้
เพื่อให้ได้อัตราทดเกียร์ของสองเกียร์ในตาข่าย คุณต้องหารจำนวนฟันบนเฟืองขับด้วยจำนวนฟันบนเฟืองขับ
เกียร์ไม่จำเป็นต้องกลม มีเฟืองที่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส สามเหลี่ยม และแม้กระทั่งวงรี
ปัญหาที่ 1
ถ้าเกียร์ซ้ายหมุนตามทิศทางที่ลูกศรชี้ เกียร์ขวาจะหมุนไปในทิศทางไหน?
1. ในทิศทางของลูกศร A.
2. ตามทิศทางลูกศร B.
3. ฉันไม่รู้.
ปัญหาที่ 2
ล้อเฟืองจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดหากขยับที่จับด้านซ้ายขึ้นลงตามทิศทางลูกศรประ?
1. เดินหน้าและถอยหลังตามลูกศร A-B
2. ในทิศทางของลูกศร A.
3. ตามทิศทางลูกศร B.
ปัญหา 3
เกียร์ใดหมุนไปในทิศทางเดียวกับเกียร์ขับเคลื่อน? หรืออาจจะไม่มีเกียร์ใดหมุนไปในทิศทางนี้?
3. ไม่มีการหมุนเลย
ปัญหาที่ 4
แกนใด A หรือ B หมุนเร็วกว่า หรือทั้งสองแกนหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน?
1. แกน A หมุนเร็วขึ้น
2. แกน B หมุนเร็วขึ้น
3. แกนทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน
ปัญหาที่ 5
เกียร์ไหนหมุนเร็วกว่ากัน?
นี่เป็นกลไกการรับรู้ที่สร้างขึ้นในสโมสรของเรา ซึ่งเด็กๆ ชอบที่จะรวบรวมและแยกชิ้นส่วนอย่างไม่สิ้นสุด ความหมายของกลไกคือ เฟือง 4 อันที่มีแม่เหล็กอยู่ตรงกลางจะหมุนเป็นวงกลมและรอบแกน มีฝาปิดและวางรูปของที่ระลึกไว้บนนั้นด้วยแม่เหล็กในกรณีของเราคือดอกไม้ เมื่อกลไกเปิดอยู่ ดอกไม้จะเริ่มหมุนเนื่องจากแรงดึงดูดของแม่เหล็ก ชิ้นส่วนทั้งหมดของกลไกถูกพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ 3D
เรามี 2 ตัวเลือก - อันแรกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์และอันที่สองด้วยมือจับที่หมุนโดยบุคคล ข้างในมีองค์ประกอบเหมือนกัน โดยต่างกันแค่ส่วนเล็ก ๆ ของตัวเครื่องที่ติดมอเตอร์หรือที่จับไว้
ตัวเลือกที่มีมอเตอร์
นี่คือชิ้นส่วนที่ของเล่นของเราประกอบด้วย:
1) ที่อยู่อาศัย: 
2) หมวก: 
3) เกียร์ขนาดใหญ่ตรงกลาง: 
4) เกียร์เล็ก 4 อันพร้อมแม่เหล็กและแบริ่ง: 
เราใช้แม่เหล็กขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. และสูง 2 มม. และตลับลูกปืนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 มม. และสูง 3 มม.
5) เกียร์เล็กกลาง: 
6) เกียร์สำหรับมอเตอร์หมุนเฟืองขนาดใหญ่: 
และเราใช้มอเตอร์ต่อไปนี้ในการออกแบบของเรา: 
เรามี วิดีโอโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีประกอบการออกแบบนี้:
ตัวเลือกที่มีด้ามจับ
ดังที่กล่าวไปแล้ว ตัวเลือกนี้แตกต่างในส่วนของร่างกายที่รองรับที่จับ 
ส่วนนี้ประกอบด้วยครึ่งสูบสองกระบอกที่เชื่อมต่อกันด้วยสกรูสามตัวและด้ามจับประกอบจากสามส่วน 
ยังพิมพ์อยู่ครับ ตัวเลือกที่แตกต่างกันของเล่นหมุนด้วยแม่เหล็ก 
กับ ด้านหลังของเล่นเราติดแผ่นโลหะเพื่อประหยัดแม่เหล็ก 
นี่คือวิดีโอเกี่ยวกับตัวเลือกการออกแบบที่สอง:
นอกจากนี้เรายังเสนอไฟล์ stl ของชิ้นส่วนและไฟล์โปรเจ็กต์ที่สร้างใน Blender 3D
ลองนึกภาพเกียร์ เป็นไปได้มากว่าในจินตนาการของคุณมีการวาดวงกลมที่มีฟันซึ่งส่งการเคลื่อนที่ไปยังอุปกรณ์อื่นที่คล้ายกัน มันอาจจะเล็กหรือใหญ่ แต่ในใจของคุณมันเป็นตัวแทนของวงกลมใช่ไหม? วันนี้ฉันจะแสดงอุปกรณ์ที่จะทำลายสมองของคุณ เตรียมตัวให้พร้อม!
เกียร์คิวบิก
ชิ้นส่วนนี้ได้รับการออกแบบและพิมพ์แบบ 3 มิติโดยทีมงานของ Stratasys อย่างไรก็ตาม ที่น่าสนใจคือมันออกมาจากเครื่องพิมพ์ที่ประกอบไว้แล้ว ส่วนที่โต้ตอบกันนั้นมีลักษณะกลมเป็นปกติ แต่ภายนอกทั้งระบบมีลักษณะคล้ายลูกบาศก์ เขาไม่สามารถทำอะไรที่เป็นประโยชน์ได้ แต่เขาดูเท่
เกียร์เกลียว
แทนที่จะเป็นแบบปกติ ทรงกลมเฟืองนี้จะโค้งงอในลักษณะที่เรียกว่า เกลียวทอง. เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติจากส่วนนี้ แต่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง: หากเกียร์หนึ่งหมุนด้วยความเร็วคงที่ เกียร์ที่สองจะเร่งความเร็วหรือช้าลง บางทีนี่อาจจะนำไปใช้ที่ไหนสักแห่งได้
เกียร์วงรี
เกียร์ประเภทนี้พบการใช้งานในอุปกรณ์บางชนิด เช่น ไฮโดรมิเตอร์แบบกลไก ผลจากการทำงานร่วมกันเป็นรูปตัว T ของเฟืองทั้งสอง จึงทำให้เกิดช่องว่างระหว่างเฟืองทั้งสองอย่างเพียงพอ หากปิดผนึกไว้น้ำก็สามารถไหลผ่านได้และเมื่อคำนึงถึงจำนวนรอบของเกียร์แล้วสามารถคำนวณปริมาตรของน้ำที่ผ่านได้ สะดวกสบาย!
เกียร์ทรงกลม
ผู้เขียนสิ่งประดิษฐ์นี้คือ Oscar van Deventer ซึ่งอัปโหลดวิดีโอมากมายเกี่ยวกับการออกแบบที่น่าสนใจไปยังช่อง YouTube ของเขา คุณสมบัติที่โดดเด่นระบบส่งกำลังนี้เป็นความจริงที่ว่าเพลาสามารถหมุนได้ 180° ในขณะที่ระบบจะยังคงทำงานต่อไป ในขั้นตอนนี้การออกแบบยังไม่สมบูรณ์แบบแต่อาจมีการใช้งานหลายอย่างอยู่แล้ว
บีนเกียร์
เป็นการยากที่จะบอกว่าทำไมพวกเขาถึงทำแบบนี้ บางทีในกรณีของเฟืองเกลียวพวกเขาสามารถเพิ่มและลดความเร็วในการหมุนได้อย่างรวดเร็วซึ่งเป็นผลมาจากการใช้ในการออกแบบปั๊ม
เกียร์เอเลี่ยน
เป็นไปไม่ได้เลยที่จะอธิบายด้วยคำพูดถึงรูปร่างของเกียร์เหล่านี้ แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่าพวกมันทำงานเหมือนกับเกียร์ธรรมดาทั่วไป สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือกระบวนการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้ ผมจึงแนะนำให้ชมวิดีโอนี้
เฟืองกลมภายในเฟืองวงรี
ใช่ เกียร์ภายในที่นี่ดูค่อนข้างธรรมดา แต่มีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่มีฟัน ในเวลานั้น เนื่องจากมีเฟืองทรงวงรี จึงสร้างกลไกแร็คแอนด์พีเนียนขึ้น
สาระสำคัญของการออกแบบคือการหมุนอย่างไม่สิ้นสุดของเฟืองทรงกลมสามารถเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงได้
เกียร์สี่เหลี่ยม
กลไกที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งที่ไม่ทราบการใช้งานประกอบด้วยสามส่วน ซึ่งปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นโดยปรากฏการณ์ทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า "วงแหวนบอร์โรเมียน" ตามธรรมชาติแล้วในกรณีนี้วงแหวนจะถูกแทนที่ด้วยสี่เหลี่ยม น่าสนใจและให้ความรู้
เกียร์ทรงกลมในสุญญากาศ
มอเตอร์ขนาดเล็กขับเคลื่อนเฟืองทรงกลมขนาดใหญ่ซึ่งในทางกลับกันจะเปิดใช้งานกลไกที่เข้าใจยากทั้งหมดนี้ มันค่อนข้างชวนให้นึกถึงการส่งสัญญาณที่ซับซ้อนจากจุดแรกซึ่งอยู่ในไจโรสโคป โดยธรรมชาติแล้ว จะไม่สามารถใช้ประโยชน์จากการส่งสัญญาณนี้ได้ แต่เราต้องให้ประโยชน์แก่ผู้เขียน: เขาทำงานได้ดีมากและกลไกของเขาสามารถทำลายสมองได้
โดนัทเกียร์
งานศิลปะอีกชิ้นที่มีเฟืองรูปโดนัทที่เชื่อมต่อกันซึ่งขับเคลื่อนด้วยชิ้นส่วนที่วิ่งผ่านศูนย์กลางของโครงสร้าง ไม่ใช่การทดแทนลูกตุ้มนิรันดร์ที่ไม่ดี ไม่ใช่ทุกคนที่มี!
เกียร์วิเศษ
อีกหนึ่งสิ่งประดิษฐ์ของอ่างอาบน้ำของ Oscar Deventer คราวนี้มาพร้อมความมหัศจรรย์เล็กน้อย เกียร์สองตัวด้านนอกจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา และเกียร์กลางจะหมุนตามเข็มนาฬิกา อย่างไรก็ตาม หากคุณพลิกเกียร์กลาง เกียร์ทั้งสามจะหมุนทวนเข็มนาฬิกาไปในทิศทางเดียวกัน ยังไงล่ะ? เกจิสาธิตสิ่งนี้ในวิดีโอของเขา
เราทุกคนต่างคิดว่าเวลาผ่านไปเร็วแค่ไหน แน่นอนว่าเมื่อยืนเฉยๆในคิวสิ่งที่ตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น - ดูเหมือนว่านาทีจะมีระยะเวลาอย่างน้อยสามเท่า และการดูอัลบั้มพร้อมรูปถ่ายก็ไม่มีใครเชื่อด้วยซ้ำว่าเหตุการณ์สำคัญเกิดขึ้นเมื่อหลายสิบปีก่อน
ในบริบทนี้ กลไกที่ออกแบบโดยประติมากรอาร์เธอร์ เกนสัน ซึ่งทำงานในทิศทางที่ไม่ธรรมดาเช่นศิลปะจลน์ศาสตร์นั้นชัดเจนมาก อุปกรณ์นี้ไม่มีอะไรไฮเทค - โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นเพียงกระปุกเกียร์ - เฟืองตัวหนอนที่เชื่อมต่อซีรีย์ 12 คู่และเหมือนกันทุกประการ คู่แรกถูกขับเคลื่อนผ่านกระปุกเกียร์ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า และแกนของคู่หลังนั้นถูกล้อมรอบด้วยกำแพงคอนกรีต ดูเหมือนไม่มีอะไรน่าสนใจ: เกียร์ มอเตอร์ คอนกรีต ด้วยเหตุผลบางอย่าง อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ที่ต้องการดูว่าเวลาสัมพันธ์กันอุปกรณ์นี้จะน่าสนใจทีเดียว
เริ่มจากความจริงที่ว่าคู่เฟืองตัวหนอนใน "โครโนมิเตอร์" นี้มีอัตราส่วนความเร็ว 1:50 สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร? ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้เฟืองของเพลาที่สองหมุนรอบแกนครบหนึ่งรอบ เพลาแรกจะต้อง "หมุน" 50 ครั้ง เมื่อทราบความเร็วการหมุนของเพลาตัวหนอนที่หมุนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (200 รอบต่อนาที) จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณว่าตัวหนอนคู่แรกในกลไกจะทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบใน 15 วินาที เกียร์คู่ที่ 2 จะครบรอบใน 12.5 นาที
หลังจากเพลาที่สามซึ่งทำการปฏิวัติรอบแกนทั้งหมดในเวลาน้อยกว่าสิบชั่วโมงครึ่งเล็กน้อย การเคลื่อนไหวของล้อเฟืองจะช้าลงอย่างเห็นได้ชัด และหลังจากวงล้อที่หก การเคลื่อนไหวของกลไกจะได้รับความช้าและความน่าประทับใจของจักรวาลอย่างแท้จริง สำหรับผู้ที่ขี้เกียจเกินกว่าจะคำนวณความเร็วการหมุนของคู่หนอนในกลไกนี้ ฉันขอนำเสนอตัวเลขที่น่าอัศจรรย์และโหดร้ายเหล่านี้
เมื่อดูข้อมูลที่นำเสนอ คุณจะเริ่มเข้าใจว่าเวลาที่หายวับไปและสบาย ๆ พร้อมกันนั้นไม่ได้ตั้งใจเพียงใด ท้ายที่สุดแล้ว ทั้งล้อโลหะของกลไกหรือมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนระบบมีโอกาสรอดชีวิตน้อยที่สุดจนถึงช่วงเวลาที่เพลา ของก้อนคอนกรีตที่ฝังอยู่เริ่มเคลื่อนที่และทำลายมัน
ในการกำหนดอัตราทดเกียร์ คุณต้องมีเกียร์อย่างน้อยสองตัวที่ประกบกัน คลัตช์ประเภทนี้เรียกว่าชุดเกียร์
ตอนนี้เรามาดูรถไฟเกียร์ที่มีสองเกียร์กัน ในการกำหนดอัตราทดเกียร์ เกียร์เหล่านี้จะต้องประกบกัน (นั่นคือ ฟันของพวกมันจะประกบกันและเฟืองหนึ่งจะหมุนอีกเฟืองหนึ่ง) เช่น ให้เฟืองขับขนาดเล็ก (เกียร์ 1) และเฟืองขับขนาดใหญ่ (เกียร์ 2) นับจำนวนฟันบนเฟืองขับค้นหาอัตราทดเกียร์ระหว่างสองเกียร์ - เปรียบเทียบจำนวนฟันในแต่ละเกียร์ เริ่มต้นด้วยการกำหนดจำนวนฟันบนเฟืองขับ คุณสามารถทำได้ด้วยมือหรือดูเครื่องหมายเกียร์
นับจำนวนฟันบนเฟืองขับ
หารจำนวนฟันเฟืองขับด้วยจำนวนฟันเฟืองขับเพื่อคำนวณอัตราทดเกียร์
มากกว่าสองเกียร์ ขบวนเกียร์สามารถรวมจำนวนเท่าใดก็ได้จำนวนมากเกียร์
ลองพิจารณาตัวอย่างข้างต้น แต่ตอนนี้ เฟืองขับกลายเป็นเฟือง 7 ฟัน และเฟือง 20 ฟัน กลายเป็นเฟืองเกียร์ธรรมดา (เฟืองขับ 30 ฟัน ยังคงเหมือนเดิม)แบ่งจำนวนฟันบนเฟืองขับด้วยจำนวนฟันบนเฟืองขับ โปรดจำไว้ว่าเมื่อพิจารณาอัตราทดเกียร์เกียร์
ในตัวอย่างของเรา: 30/7 = 4.3 ซึ่งหมายความว่าเฟืองขับจะต้องหมุน 4.3 รอบเพื่อให้เฟืองขับ (ใหญ่) ทำการหมุนหนึ่งครั้งหากจำเป็น ให้ค้นหาอัตราทดเกียร์สำหรับเกียร์ว่าง
