ส่วนประกอบพื้นฐาน
ระบบส่งกำลังของเฟืองและแร็คส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วน: เฟืองที่มักจะเป็นทรงกระบอก มีฟันเดือย เกลียว หรือโค้งวงกลม และแร็คซึ่งเป็นฟันแถวตรงที่ออกแบบมาให้ประกบกับฟันเฟืองสำหรับการส่งกำลัง เฟืองและแร็คเป็นส่วนประกอบหลักของระบบส่งกำลัง และการออกแบบแบบตาข่ายช่วยให้สามารถแปลงการเคลื่อนที่ได้
กลไกการแปลงการเคลื่อนไหว
ในระบบเกียร์และแร็ค มีกลไกการแปลงที่ชาญฉลาดระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุนและการเคลื่อนที่เชิงเส้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อการหมุนของเกียร์ขับเคลื่อนแร็คให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง การส่งผ่านการเคลื่อนที่แบบหมุนและเชิงเส้นก็มีประสิทธิภาพ กลไกการแปลงนี้ช่วยให้ระบบส่งกำลังเกียร์และแร็คสามารถแปลงระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุนและการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความสัมพันธ์ของพารามิเตอร์หลัก
สำหรับทุกรอบการหมุนของเฟือง ระยะทางที่แร็คเคลื่อนที่จะเท่ากับเส้นรอบวงของระยะพิทช์ของเฟืองอย่างเคร่งครัด ความสัมพันธ์นี้สามารถแสดงในทางคณิตศาสตร์ได้เป็น S=πmz โดยที่ S แทนระยะทางที่ชั้นวางเคลื่อนที่เป็นหน่วยมิลลิเมตร (มม.) m แสดงถึงโมดูล มีหน่วยเป็นมิลลิเมตรเช่นกัน และ z คือจำนวนฟันบนเฟือง ระยะทางที่เคลื่อนที่ระหว่างเฟืองและแร็คสัมพันธ์กับความเร็วในการหมุนผ่านสูตรทางคณิตศาสตร์เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งผ่านแม่นยำ นอกจากนี้ ความเร็วของแร็ค v ยังสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเร็วในการหมุนของเฟือง n, โมดูล m และจำนวนฟัน z โดยเฉพาะ v=πmzn/60 โดยที่ v อยู่ในหน่วยมิลลิเมตรต่อวินาที (มม./วินาที) และ n แสดงถึงความเร็วในการหมุนของเฟืองในหน่วยรอบต่อนาที (rpm)
