Versnellingsbak Uitgelegd: Hoe Het Vermogen En Koppel Transformeert

Een versnellingsbak is een mechanische methode om energie van het ene apparaat naar het andere over te brengen en wordt gebruikt om koppel te vergroten terwijl de snelheid wordt verlaagd. Koppel is de kracht die ontstaat door buigen of draaien van een vast materiaal. De term wordt vaak door elkaar gebruikt met transmissie.

Gelegen op het kruispunt van een aandrijfas, wordt de versnellingsbak vaak gebruikt om een rechthoekige richtingsverandering te creëren, zoals bij een draaimachine of een helicopter. Elk exemplaar is gemaakt met een specifiek doel, en de vertaling die gebruikt wordt, is ontworpen om het vereiste krachtniveau te leveren. Deze vertaling is vast en kan niet worden gewijzigd zodra de bak is gebouwd. De enige mogelijke wijziging daarna is een aanpassing die de assensnelheid laat stijgen, met een corresponderende vermindering van koppel.

Meerdere Snelheden

In situaties waar meerdere snelheden nodig zijn, kan een transmissie met meerdere tandwielen worden gebruikt om koppel te vergroten terwijl de uitvoersnelheid wordt vertraagd. Dit ontwerp is veelvoorkomend in autoversnellingsbakken. Hetzelfde principe kan worden gebruikt om een overdrive-tandwiel te creëren dat de uitvoersnelheid verhoogt terwijl het koppel verlaagt.

Windturbine Als Voorbeeld

Een windturbine is een voorbeeld van een zeer grote versnellingsbak. De turbine draait langzaam met veel koppel. De transmissie vertaalt deze kracht naar de snellere maar lagere koppel rotatiesnelheid van de elektriciteitsgenerator. Vanwege de omvang en het vermogen dat ze kunnen genereren, hebben windturbines meerdere tandwielen en fasen. Dit is nodig om ervoor te zorgen dat de generator een consistente output levert, zelfs als de rotatiesnelheid van de turbine fluctueert.

Autoversnellingsbakken

In een auto zijn er drie typen transmissie: automaat, handmatig of continu variabel (CVT). Een handmatige versnellingsbak biedt het beste voorbeeld van een eenvoudige versnellingsbak. Bij zowel automaat als CVT zijn de versnellingsbakken gesloten systemen, die zeer weinig menselijke interactie vereisen.

Handmatige Systemen

Handmatige transmissie is beschikbaar in twee systemen: glijdend maas en constant maas. Het glijdend maas systeem gebruikt rechtgetande tandwielen. De tandwielen draaien vrij en vereisen bestuurdersmanipulatie om de overgang van de ene snelheid naar de andere te synchroniseren. De bestuurder is verantwoordelijk voor het coördineren van de motortoeren naar de benodigdewegsnelheid. Als de overgang tussen de versnellingen niet correct getimt is, botsen ze, wat een luid grijnend geluid veroorzaakt doordat de tandwieltanden botsen.

Constant Maas Systeem

Het constant maas systeem heeft diagonaal getande helicale of dubbel helicale tandwielsets die permanent in maas liggen. Wrijvingskoppels of gesynchroniseerde ringen zijn aan de tandwielen toegevoegd om een gladde overgang bij het schakelen te creëren. Dit type transmissie vind je meestal in raceauto's en landbouwvoertuie.