小学生的科学：让齿轮转出速度(组图)

发布 : 2025-10-23  来源 : 明报新闻网


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砌齿轮箱所需零件



齿轮箱的形状



同学需要把各种砌齿轮箱的方式一一记下。


【明报专讯】「以前在学校只学到一种速度的齿轮箱砌法，现在知道了更多，而且不是齿轮愈大速度愈快。」学生锺敏皓与吴柏贤在赛前参加主办方举办的两次工作坊，学习砌齿轮的技巧与知识，他们说最大收获是学到齿轮的数量与速度并非正比。此外，也在学校认识到齿轮在日常生活的应用。

齿轮比作用

齿轮可以提供一定速度的动力，在工作坊中，敏皓学习到齿轮有「齿」，各异的齿数在互相啮合中形成「齿轮比」，这才是决定齿轮箱速度的重要因素。

1.影响转速

「齿轮比」是中学阶段学习的知识，敏皓与柏贤暂时学会齿轮比的初步概念，简单来说，齿轮的转速与齿轮数目没有直接关系。「主动齿轮」是供主要动力的齿轮，「随动齿轮」是在主动齿轮转勾x??跟随转动的齿轮。齿轮比愈大，表示主动齿轮需要较大的力量??u动随动齿轮，不过随动齿轮的速度因此加快；反之，齿轮比愈小，速度也随之减慢。

2.影响摩打圈数

齿轮箱的动力由摩打??u动，摩打将电能转换成动能，每个齿轮箱的摩打电压相同、转速相同，令齿轮箱出现不同速度的是不同的齿轮比，改变了输出轴的转动速度和力量。

输出轴旋转一圈，各速度齿轮箱的摩打旋转的圈数分别是：

低速齿轮箱：摩打旋转203.7圈

中速齿轮箱：摩打旋转52.8圈

高速齿轮箱：摩打旋转16.6圈

各记砌法 比赛应变

由工作坊到比赛，敏皓与柏贤有两星期练习砌齿轮箱，由于各速度需要的零件有别，他们经商讨后得出策略：每人负责「主攻」两种速度的齿轮箱，例如敏皓负责记下慢速与中速齿轮箱的砌法；柏贤则负责记下中速与高速齿轮箱的砌法。同时他们集中记下相应速度的齿轮箱所需要的零件，当大会出题，他们便能快速将不需要的零件筛走，让砌合的过程更快。

■知多点

生活处处见齿轮

齿轮箱是所有动力的机械装置「基本配置」元素。比赛前，敏皓与柏贤在学校的指导下，学习齿轮箱在日常生活的应用，例如涂改带、钟表、单车等，都是利用了齿轮的物品。至于机械人的动力，例如「六足机械人」也用到齿轮箱。

文：郑惠霞

图：黄志东

（科学、科技、工程与社会）

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[科学小学堂 第007期]