เกียร์ประกอบด้วยล้อฟันเฟืองที่ติดอยู่กับเพลา มันสร้างความได้เปรียบทางกลในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น นักปั่นจักรยานใช้เกียร์เพื่อเพิ่มกำลังเอาท์พุตจากการเหยียบคันเร่ง เกียร์มีคุณสมบัติมากมาย หนึ่งในนั้นคืออัตราส่วนความเร็ว ซึ่งมักเรียกว่าอัตราทดเกียร์ นี่คืออัตราส่วนของความเร็วในการเลี้ยวของเกียร์อินพุตกับของเฟืองเอาต์พุต กล่าวคือ จำนวนครั้งที่เกียร์อินพุตต้องหมุนเพื่อให้เกียร์เอาต์พุตหมุนหนึ่งครั้ง
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
เฟืองประกอบด้วยล้อฟันเฟือง ("ฟัน") ที่เชื่อมต่อกับเพลา ในการคำนวณอัตราส่วนความเร็ว หรือที่เรียกว่าอัตราทดเกียร์ คุณจะต้องหารจำนวนฟันของเฟืองอินพุตด้วยจำนวนฟันของเฟืองเอาต์พุต
นิยามอัตราส่วนความเร็ว
ชุดเฟืองประกอบด้วยเฟืองมากกว่าหนึ่งชุดเชื่อมต่อกัน และฟันของเฟืองเชื่อมต่อกัน เมื่อเครื่องจักรมีเกียร์สองขนาดต่างกัน เฟืองที่เล็กกว่าจะหมุนเร็วกว่าเฟืองที่ใหญ่กว่า เมื่อเกียร์แรก (คนขับหรือเกียร์อินพุต) เลี้ยว เกียร์สอง (เกียร์ขับเคลื่อนหรือเกียร์ออก) จะตอบสนอง ความแตกต่างระหว่างความเร็วของสองเกียร์นั้นเรียกว่าอัตราส่วนความเร็วหรืออัตราทดเกียร์
การคำนวณอัตราส่วนความเร็ว
อัตราส่วนถูกกำหนดโดยจำนวนฟันบนล้อเฟืองแต่ละอัน คำนวณอัตราส่วนความเร็วของสองเกียร์โดยหารความเร็วเชิงมุมของเฟืองส่งออก (แสดง ตัวเลขตามจำนวนฟัน) โดยความเร็วเชิงมุมของเฟืองอินพุต (แสดงเป็นตัวเลขโดย จำนวนฟัน)
ตัวอย่างอัตราส่วนความเร็ว
สมมติว่าคุณมีเกียร์อินพุต 10 ฟันและเกียร์เอาต์พุต 20 ฟัน คุณพบอัตราส่วนความเร็วโดยการทำงาน:
\frac{20}{10}=2
เกียร์คู่นี้มีอัตราส่วนความเร็ว 2 หรือ 2/1 กล่าวอีกนัยหนึ่ง เกียร์ป้อนเข้าหมุนสองครั้งเพื่อให้เกียร์ออกหมุนหนึ่งครั้ง
กำลังคำนวณความเร็วเอาต์พุต
หากคุณทราบอัตราส่วนความเร็วและความเร็วอินพุต คุณสามารถคำนวณความเร็วเอาต์พุตโดยใช้สูตร ความเร็วเอาต์พุต = ความเร็วอินพุต ÷ อัตราส่วนความเร็ว ตัวอย่างเช่น หากคุณมีอัตราส่วนความเร็ว 3 และเกียร์อินพุตหมุนที่ 180 รอบต่อนาที ให้คำนวณดังนี้
\frac{180}{3}=60
ความเร็วเอาต์พุต 60 รอบต่อนาที คุณสามารถย้อนกลับสูตรนี้เพื่อคำนวณความเร็วที่ป้อนได้ หากคุณทราบความเร็วที่ส่งออกและอัตราส่วนความเร็ว ตัวอย่างเช่น หากคุณมีอัตราความเร็ว 4 และเกียร์ออกหมุนที่ 40 รอบต่อนาที ให้ออกกำลังกาย:
40\คูณ 4 = 160
ความเร็วอินพุต 160 rpm.