Wat is een tandwielreductiemiddel?
Een tandwielreductiemiddel is een mechanisme waarmee de energie-output van een hogesnelheidsmotor of motor wordt omgeleid om een ander mechanisch onderdeel met een lager toerental en een hoger koppel te draaien. Reductiemiddelen zijn apparaten die verschillende vormen kunnen aannemen. Ze worden ook wel versnellingsbakken of versnellingsschakelaars genoemd en zijn eenvoudige transmissies. Tandwielreductoren bieden ook mechanische veiligheid door de snelheid van roterende apparatuur te verminderen. In zijn meest eenvoudige vorm vindt tandwielreductie plaats in ingestelde verhoudingen die gerelateerd zijn aan een karakteristieke waarde van de componenten van het ingaande en uitgaande tandwiel.
De auto presenteert een algemeen voorbeeld van versnellingsreductie. Interne verbrandingsmotoren moeten op hoge snelheden werken om een soepele stroomopwekking te behouden. Wanneer het voertuig wordt gestopt, vertraagt of langzaam rijdt, zou de snelheid van de motor, indien direct op de wielen toegepast, ertoe leiden dat de wielen gaan draaien of dat de auto snelheid oploopt of zelfs het verlies van stuurcontrole veroorzaakt. Door het gebruik van een tandwieloverbrenging, kan de energie worden gebruikt om de traagheid van het gestopt voertuig te overwinnen, het momentum van een vertragend voertuig te verminderen of zwaardere ladingen te laten slepen, maar met een lagere snelheid.
Een tandwieloverbrenging bewerkstelligt de energietransformatie door de rotatieratio van twee bewegende delen te wijzigen. In een horloge maken tandwielen van verschillende afmetingen rechtstreeks contact met elkaar in vaste verhoudingen om de bewegingssnelheid tussen de centrale roterende as en de verschillende wijzers te wijzigen. In een fiets duwt een hendel een ketting tussen tandwielen van verschillende grootte. In een ankerlier of een lier schakelt een riem tussen poelies van verschillende diameters om de snelheid te regelen waarmee een lading wordt opgetild terwijl deze aan kracht wint. Overbrengingsverhoudingen worden berekend uit de verhoudingen van ofwel het aantal tanden in elke versnelling, de diameter van de tandwielen of de diameter van de riemschijven.
Een geavanceerder tandwielreductiemiddel kan worden verkregen door een of beide mechanische afmetingen te laten variëren zonder daadwerkelijk van versnelling te veranderen. In plaats van een cilinder als een poelie als een conische vorm wordt gebruikt, kan de riem omhoog of omlaag door de kegel bewegen, waardoor de diameter en dus de overbrengingsverhouding continu verandert terwijl deze beweegt. Dit type versnellingsbesturing wordt een continu variabele transmissie (CVT) genoemd. Kleinere, goedkopere voertuigen, zoals skelters, of voertuigen die slechts een klein aantal snelheden vereisen, zoals landbouwtractoren, kunnen profiteren van de eenvoud van een CVT.
In een traploos variabele transmissie (IVT) wordt een CVT gecombineerd met een epicyclisch versnellingssysteem. Dit systeem, ook bekend als een planetair tandwielsysteem, omvat een centraal tandwiel, dat de zon wordt genoemd, dat in ingrijping is met twee of meer tandwielen die eromheen draaien, de planeten genoemd. De planeetwielen grijpen op hun beurt in met de naar binnen gerichte tanden van een grote tandkrans, de ringvormige genaamd.
Of de zon of de annulus wordt vastgehouden. De invoer- en uitvoerassen kunnen elk van de drie posities zijn. Een puntenslijper is een afgeschuinde planetaire tandwieloverbrenging. In zware bouwmachines worden planetaire tandwielsystemen gebruikt om het hoge koppel te leveren dat nodig is om deze machines te verplaatsen.