F
Pour voir comment une boîte de vitesses fonctionne, tu peux assembler ce
modèle de démonstration d'une boîte de vitesses fixe. Ça va vite et illustre le
fonctionnement de façon claire. Il est essentiel qu'il y ait une étroite plage de
marche à vide entre la première et la deuxième vitesse. Ceci permet aux dents
de mieux s'engrener les unes dans les autres lors du changement de vitesse.
Problème :
Calcule le rapport des vitesses en première et en deuxième !
Solution :
1ère vitesse (lente) : 20:10 = 2:1,
c'est-à-dire que la jante tourne à une vitesse moitié de celle du moteur
2e vitesse (rapide) : 10:20 = 1:2,
c'est-à-dire que la jante tourne à une vitesse double de celle du moteur
Modèle : Véhicule à boîte de vitesses
(voir Notice de montage page 16)
À présent, tu peux construire ce véhicule possédant une boîte de vitesses.
Dans chaque véhicule, on veille à ce que la boîte prenne le moins de place
possible. Ce véhicule a deux vitesses.
20
Problème :
Quel est le rapport des vitesses en première et en deuxième ?
Solution :
En deuxième
(vitesse rapide)
le rapport des
vitesses est de
10
1
0,5
=
=
20
2
.
En deuxième, le véhicule roule donc quatre fois plus vite qu'en première.
Si on part de l'arbre mené de la transmission du moteur, il s'y ajoute un
autre rapport, à savoir celui des deux pignons à 15 dents se trouvant l'un à
côté de l'autre sur le pignon à 20 dents.
20
Ce palier a un rapport de
15
On obtient le rapport total en multipliant les deux rapports
2
4
8
Première vitesse:
ou 2,66:1 Deuxième vitesse:
*
=
1 3
3
Dans l'ensemble, les roues tournent donc un peu plus lentement qu'avec la
boîte de vitesses fixe (2:1 en première, 1:2 ou 0,5:1 en deuxième).
On a donc la règle : plus le rapport des vitesses est grand, plus la vitesse
de la roue menée est faible.
Modèle : Boîte de vitesses
à marche arrière
(voir Notice de montage
page 18)
En première
(vitesse lente),
le rapport des
vitesses est de
20
2
=
=
2
10
1
4
=
3
1
4
2
ou 0,66:1
*
=
2 3 3