Mikä on vaihteisto?

Olennaisimmassa muodossaan hammaspyörät ovat pyöreitä, hammastettuja laitteita, jotka mahdollistavat moottorin nopeuden muuttamisen vääntömomentiksi. Vaihteet on asennettu hammaspyörän akselille tai ovat osa sitä. Monien yleisimpien hammaspyörien keskellä on reikä, joka tunnetaan porauksena, jonka kautta hammaspyörän akseli asennetaan. Vaihdeakselia pyöritettäessä myös vaihde pyörii.
Pohjimmiltaan hammaspyörän akseli on hammaspyörän akseli, joka tarjoaa pyörimisen, joka mahdollistaa yhden vaihteen kytkeytymisen toiseen. Prosessia kutsutaan usein vaihteen vähentämiseksi ja se on välttämätöntä hevosvoiman siirtämiseksi moottorista käyttömekanismiin. Moottorin kierrosluvun muuntaminen vääntömomentiksi antaa liikkeellepaneva voima esimerkiksi auton pyörille. Autovaihteiston hammaspyörien ja akselien kautta moottori voi toimia vakionopeudella, kun taas automaattiset pyörät voidaan ajaa nopeammin tai hitaammin tai jopa taaksepäin käyttämällä samaa moottorin pyörimissuuntaa ja nopeutta.

Tavallisen automoottorin vauhtipyörä on kytketty vaihteistoakseliin, joka kiinnittää useita erikokoisia hammaspyöriä. Akselin vaakasuuntaisen liikkeen ansiosta nämä päävaihteet kytkeytyvät ja irrotetaan muista suurista ja pienistä hammaspyöristä, jotka on myös asennettu vaihteistoakseleihin. Vetoakseli, joka välittää voimansiirron vaihteistosta akselille ja vetopyörille, on myös yksi hyvin yleinen esimerkki vaihteistosta.

Vaihdeakselit voivat myös sisältää akseliin integroituja hammaspyöriä, jolloin niistä tulee akselivaihteita. Tällaisia ​​akseleita, joiden kummassakin päässä on hammaspyörä, kutsutaan leikkaaviksi akselivaihteiksi. Kartiohammaspyörät ja kierrevaihteet ovat leikkaavia akselivaihteita. Hyvä esimerkki tällaisesta vaihteistosta on helikopteriroottori. Pystysuora leikkaava akselivaihde moottorista kytkee yhden tai useamman vaakasuoran akselivaihteen pyörimään roottorit.

Sama periaate koskee autoa. Vetoakseli on usein akseli voimansiirtopäässä ja leikkaava akselivaihteisto differentiaalipäässä. Tämä kokoonpano mahdollistaa pystysuoran liikkeen muuttamisen vaakasuuntaiseksi.

Joitakin erityyppisiä hammaspyöräakseleita ovat epäkeskoakselit, kytkinvaihdeakselit, ura-akselit ja kiila-akselit. Raskaaseen käyttöön tarkoitetut vaihteet valmistetaan todennäköisesti kestävästä metallista. Muita näiden akselien valmistuksessa käytettyjä materiaaleja ovat kuparialumiini ja muovi. Alkuperäinen hammaspyöräakseli, joka yleisesti löytyy keskiaikaisesta hiomalaikasta, oli puuta.