הצגת המקור של הדף "גלגל שיניים"

[[קובץ:Gears animation.gif|שמאל|ממוזער|250px|תמסורת גלגלי שיניים]]
[[קובץ:Rack and pinion animation.gif|שמאל|ממוזער|250px|גלגל ופס שיניים]]

'''גלגל שיניים''' הוא [[גלגל]] אשר בהיקפו מסודרות שיניים במרחקים שווים אחת מן השנייה, אשר נועד להעביר [[מומנט]] (שילוב של כוח ותנועה) לגלגל שיניים נוסף או לכל רכיב משונן אחר. שיני הגלגל מעוצבות כך שמידת ה[[חיכוך]], ה[[תורת התנודות|רטט]] וה[[רעש]] יהיו מינימליים, בעוד שהעברת ה[[כוח (פיזיקה)|כוח]] תהיה מקסימלית. בצמד גלגלי שיניים, כאשר גלגל אחד מסתובב לכיוון מסוים, הגלגל השני מסתובב בכיוון ההפוך.

מערכת גלגלי שיניים, שנקראת גם [[תמסורת (מכניקה)|תמסורת]], כוללת פעמים רבות גלגלי שיניים בגדלים שונים.

[[מומנט]] בגלגל שיניים אחד יכול להפוך למומנט גדול יותר בגלגל שיניים אחר שיהיה אטי יותר או למומנט יותר קטן בגלגל שיניים אשר מהירותו תהיה גדולה יותר. מערכת כזו מצויה ב[[הילוכים|תיבת הילוכים]] של [[מכונית]]. מערכת זו אינה יכולה להגביר את כמות האנרגיה, שכן אינה [[מגבר]], להפך, אנרגיה הולכת לאיבוד במערכת בעקבות [[חיכוך]]. מטרת התמסורת היא להעביר באמצעות גלגלי השיניים תנועה מהמקום שבו היא נוצרת ([[מנוע]] או כלי [[היגוי]]) אל המקום שבו היא נחוצה.

המומנט הנוצר יכול לעבור לכוח קווי באמצעות מערכת '''גלגל ופס שיניים''' (rack and pinion), שמצויה במכוניות בהעברת סיבובי ה[[הגה]] ל[[ציר הגלגלים]] ובמערכת המגבים. מערכת מורכבת מגלגל שיניים פשוט ופס משונן שניתן לחשוב עליו כעל גלגל שיניים עם רדיוס אינסופי.

צמדים של גלגלי שיניים סובלים מ[[רמות חופש]] (backlash) – טעויות הנוצרות ברגע שגלגל שיניים משנה את כיוונו. נניח שבעת תנועה באחד הכיוונים, חלקה הקדמי של שן הגלגל המניע דוחפת את חלקה האחורי של שן הגלגל המונע. כאשר התמסורת משנה את כיוונה, הצד האחורי של שן הגלגל המניע הוא זה שדוחף את הצד הקדמי של שן הגלגל המונע. כתוצאה מכך קיים רגע מסוים בעת שינוי הכיוון שבו לא פועל כוח על הגלגל המונע. משמעות הדבר היא שברגע מסוים, קיימת תנועה שנכנסת למערכת ואין תנועה שיוצאת ממנה. תכנון נכון של מערכת גלגלי התמסורת יכול למזער את הנזק שנגרם מזה. יש סוגים רבים של גלגלי שיניים.

== גלגלי שיניים שונים ==
*תמסורת גלגלי שיניים רגילים המעבירים תנועה סיבובית בין שני צירים מקבילים.
*תמסורת בין פס שיניים לבין גלגל שיניים המעבירים תנועה סיבובית לתנועה קווית או להפך.
*תמסורת גלגלי שיניים לוליינים המעבירים תנועה סיבובית בין צירים מקבילים או בין צירים לא מקבילים.
*תמסורת גלגלי שיניים משופעים המעבירים תנועה סיבובית בין צירים נחתכים.
*תמסורת חלזון וגלגל שיניים המעבירה תנועה סיבובית בין צירים שאינם מקבילים וצירים שאינם נחתכים.
*תמסורת פלנטרית המעבירה תנועה סיבובית בין גלגל שיניים מרכזי המכונה גם "שמש" לבין מספר גלגלי השיניים הרוכבים עליו והמכונים "כוכבים". יחס ההעברה בין השמש לכוכבים, מיועד בדרך כלל להגברה או הקטנת מומנט או להגביר או להקטין סיבובים. דוגמה לשימוש בתמסורת היא ב[[תיבת הילוכים]] ברכב.
{|border=0
|-
|
|[[קובץ:AKegelraeder.jpg|מרכז|ממוזער|146px|'''גלגלי שיניים''' משופעים]]
|[[קובץ:Schneckengetriebe.JPG|מרכז|ממוזער|132px|חילזון ו'''גלגל שיניים''']]
|[[קובץ:AZahnstange.jpg|מרכז|ממוזער|209px|תמסורת פס שיניים ו'''גלגל שיניים''']]
|}
ִ

== מהירויות ומומנטים ==
[[קובץ:Principtegning af tandhjul.jpg|שמאל|ממוזער|220px|תמונת מערכת גלגלי שיניים]]
*'''[[יחס (בין מספרים)|יחס]] ה[[מהירות סיבובית|מהירויות הסיבוביות]]''' של הגלגלים עומד ב[[יחס הפוך]] ל[[רדיוס]]ים שלהם ובנוסף, התנועות הסיבוביות של הגלגלים הן בכוונים מנוגדים.
:<math>\frac{\omega_1}{\omega_2} = - \frac{r_2}{r_1}</math>
*'''יחס ה[[מומנט]]ים''' בצירי הגלגלים עומד ב[[יחס ישר]] לרדיוסים של הגלגלים ובנוסף, מומנטי הפיתול על הצירים הם בכוונים מנוגדים.
:<math>\frac{\tau_1}{\tau_2} = - \frac{r_1}{r_2}</math>

==מחגר משונן (ראצ'ט)==
[[קובץ:Sperrklinke Schema.svg|שמאל|ממוזער|250px|סכמה של מחגר משונן]]
מחגר משונן, מוכר גם כ"ראצ'ט" הוא התקן מכני המאפשר לגלגל השיניים להסתובב בכיוון אחד בלבד.

מנגנון זה מורכב מגלגל שיניים ולשונית, ובמקרים רבים גם [[קפיץ]] המצמיד את הלשונית אל הגלגל. בין גלגל השיניים ללשונית ישנה [[זווית]] המאפשרת ללשונית לנוע במקרה של תנועה לכיוון אחד או להינעץ בין השיניים ולמנוע את תנועתן במקרה של סיבוב לצד השני. ישנם ראצ'טים המאפשרים לברור את כיוון הסיבוב. למשל, מברגים עם ראצ'ט מאפשרים לבחור את כיוון הנעילה – פתיחה, סגירה או נעילה מלאה.

הראצ'ט משמש במגוון תחומים: [[כלי עבודה]] – מברגים ו[[מפתח ברגים|מפתחות ברגים]]; מנופי הרמה ידניים, [[כננת|כננות]] ו[[רצועת קשירה|רצועות קשירה]] {{אנ|Tie down straps}}; דלתות מסתובבות וכן ב[[אופניים]].

== לקריאה נוספת ==
<div style="direction: ltr;">
*McGraw-Hill '''Encyclopedia of Engineering''', Sybil P. Parker Editor in Chief. 1983 McGraw-Hill Book Company, {{ISBN|0-07-045486-8}}
* '''Mechanical Engineering Design''', Joseph E. Shigley & Carles R. Mischke McGraw-Hill International, 6th Ed. 2001, {{ISBN|0-07-118186-5}}
</div>

==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקימילון=גלגל שיניים|ויקישיתוף=Category:Gears|שם ויקישיתוף=גלגלי שיניים|ויקימילון 2=גלגל שנים|ויקימילון 3=מעגל חלקה}}
* [http://www.kursim.co.il/leonardo/parts.htm חלקי מכונות]
* [https://web.archive.org/web/20080202071153/http://www.drgears.com/gearterms/GearTermIndex.htm אנציקלופדיה לתמסורות], ד"ר גיר באנגלית
* [http://hazanav.co.il/חרק_גלגל_שיניים/ תגלית: גלגל שיניים עוזר לחרק לקפוץ], מאת "[http://hazanav.co.il/ הזנב הארוך]" 13 בספטמבר 2013
* {{בריטניקה}}
* {{דף שער בספרייה הלאומית|987007560570205171|גלגלי שיניים}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:הנדסת מכונות]]
[[קטגוריה:גלגלי שיניים|*]]

[[uk:Зубчаста передача]]