Parte a sistemului de propulsie (motor) pinionul de distributie este un element confectionat din aliaj sau fonta, de forma rotunda, cu dinti sau caneluri, folosit pentru a transmite miscarea de rotatie de la un arbore mecanic la altul - o roata dintata.
O roata dintata este o roata care are "dinti" de-a lungul circumferintei sale pentru a angrena una sau alte roti dintate sau piese similare ale unui mecanism mai complex cu scopul de a realiza transmiterea fortei de-a lungul unei directii tangentiale la suprafetele ambelor. O roata ne-dintata poate realiza transmiterea, intr-o oarecare masura, a unei forte tangentiale, dar are utilizari limitate deoarece la forte mari se produc fenomene de alunecare (sau patinare) si de deteriorare ale rotii. Dintii unei roti dintate previn orice forma de alunecare, patinare sau de deteriorare/deformare si permit transmiterea de forte considerabil mai mari decat in cazul rotilor "obisnuite".
Pentru a fi capabila de angrenare, o roata dintata se poate atasa oricarui dispozitiv care are dintii de angrenare compatibili cu dintii sai. Desi astfel de dispozitive pot fi cremaliere sau alte dispozitive similare nerotative, cea mai obisnuita conectare a unei roti dintate este intr-un angrenaj cu una sau mai multe roti dintate. Rotatia oricareia din rotile dintate ale unui astfel de angrenaj cauzeaza obligatoriu rotatia tututor celorlalte. Astfel, miscarea de rotatie poate fi transferata dintr-un loc intr-altul, de la un arbore sau ax la altul.
Desi de multe ori, rotile dintate sunt folosite doar pentru a transmite rotatia dintr-o parte intr-alta a unui mecanism sau ansamblu, ele pot fi folosite si pentru a transmite forte amplificate sau diminuate. Atunci cand rotile dintate ale unui ansamblu au diametre diferite (asa cum este cazul in prima imagine) vitezele lor de rotatie, si deci momentele lor cinetice, sunt diferite. Ca rezultat practic, transmiterea fortei dintr-un loc intr-altul se face la viteze si momente cinetice diferite, fiind total sub controlul operatorului dispozitivului sau masinariei.
Avantaje mecanice
Consideram ca avem un angrenaj de doua roti dintate cu numar diferit de dinti, cu raze diferite. Din moment ce viteza unghiulara -- masurata in rotatii per secunda, rotatii per minut sau radiani per secunda -- este proportionala cu viteza de rotatie impartita la raza rotii intelegem ca roata dintata cu raza mai mare are viteza de rotatie cea mai mica. Aceeasi concluzie se poate trage si dintr-o analiza diferita a procesului privit din prisma numarului de dinti. Avind doua roti dintate cu numar de dinti diferit, se observa ca la o rotatie completa a rotii cu numar de dinti mai mic, roata cu numar de dinti mai mare nu a terminat o rotatie. Roata mai mica face mai multe rotatii intr-o perioada de timp data, se invirte mai repede. Raportul vitezelor este inversul raportului numarului de dinti:
viteza A/viteza B = numarul de dinti B/numarul de dinti A
Raportul momentelor poate fi determinat luind in cosideratie forta pe care un dinte al unei roti o exercita pe un dinte al celeilalte roti. Considerind doi dinti in contact intr-un punct, forta care este exercitata de dintele care angreneaza cel de-al doilea dinte are in general doua componente: o componenta radiala si una tangentiala.
Componenta radiala poate fi ignorata, ea este pur si simplu cea care impinge intr-o parte roata pe directia radiala si nu contribuie deloc la rotatie.
Componenta tangentiala este cea care cauzeaza rotatia.
Momentul este egal cu componenta tangentiala a fortei inmultit cu raza. Din acest rationament este lesne de inteles ca roata cu raza mai mare exercita un moment mai mare, iar roata mai mica unul mai mic. Raportul momentelor este egal cu raportul razelor, si este invers proportional cu raportul vitezelor. Un moment mai mare implica o viteza mica si viceversa. Faptul ca raportul momentului este invers proportional fata de raportul vitezelor se poate deduce si din legea conservarii energiei. Trebuie mentionat faptul ca s-a neglijat efectul frecarii in rapotul momentului. Raportul vitezelor este dat cu adevarat de rapotul numarului de dinti sau de raportul razelor, dar frecarea face ca raportul momentelor sa fie mai mic decit inversul rapotului vitezelor. Alta mentiune care trebuie facuta este despre termenul de raza a rotii dintate. Cum roata dintata nu poate fi substituita geometric la un cerc, roata dintata nu are raza. Oricum intr-un cuplu de roti dintate angrenate fiecare din ele se considera a avea o raza efectiva numita si raza cercului de divizare.
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
