这种非接触式齿轮系统利用流体动力学在没有任何齿的情况下传递动力和旋转

工程师使用流体代替实心齿重新发明了具有 5000 年历史的齿轮。

来源:ZME科学

五千年来,人类文明的进步依赖于一个简单而僵化的理念:齿轮。从公元前 3000 年穿越戈壁沙漠的战车车轮到古希腊安提凯西拉机械装置中复杂的青铜发条,我们一直依靠互锁的牙齿来传递动力。无论设计如何,规则始终很严格:齿轮完美啮合,否则就会失败。

但现在,得益于纽约大学 (NYU) 实验室的创新,固体齿轮终于面临一些急需的竞争。

纽约大学研究人员本质上开发了一种没有齿并且从不接触其伙伴的齿轮系统。这些新型“流体齿轮”不磨削金属或木材,而是使用液体来传递旋转力。虽然这种动力传输永远不会取代汽车变速箱中的固体齿轮,但流体齿轮可以在机器人技术中发挥重要作用,使我们能够制造出更柔软、更安全且几乎牢不可破的机器。

磨难的结束

传统齿轮的问题在于它们本质上是脆弱的。无论它们是由青铜时代的木材还是现代工业钢材制成,它们都有一个致命的缺陷:摩擦。如果齿没有完全对齐,机器就会卡住。在一些敏感的情况下,如果一粒沙子进入系统,系统就会陷入瘫痪。

“常规齿轮必须经过精心设计,使其齿啮合得恰到好处,任何缺陷、不正确的间距或一点砂粒都会导致齿轮卡住,”纽约大学库朗研究所数学副教授 Leif Ristrop 解释道。

Ristrop 与同事 Jun Zhang 和博士生 Jesse Etan Smith 一起想看看他们是否可以将机器与材料分离。他们想知道流体动力学定律是否可以完全取代身体接触。

×

谢谢!还有一件事...

请检查您的收件箱并确认您的订阅。

如何构建液体机器

魔术滑轮和隐形皮带

严酷世界中的软机器人