⚙⚙ Zobniško gonilo je eno najpogosteje uporabljenih, saj lahko prenese veliko večje obremenitve kot naprimer jermensko gonilo. Ima precej dolgo življenjsko dobo, majhne izgube pri prenosu energije zaradi direktnega prenosa med zobnikoma, posledično pa prihaja do precejšnje obrabe. Na videz je precej podobno verižnemu, le da prenos gibanja ne poteka preko verige, ampak z direktnim kontaktom med gonilnim in gnanim zobnikom. Najdemo ga v starih urnih mehanizmih, ročnih strojih (ročni vrtalnik), pri avtomobilskem menjalniku, … Za razliko od ostalih omenjenih gonil je zobniško gonilo možno uporabiti pri prenosu gibanja v dveh med seboj pravokotnih smereh. Seveda to ni mogoče z vsakim zobnikom. Pravokotni prenos gibanja omogočajo na primer stožčasti zobniki. Na sliki se lepo vidi pravokotnost med osema obeh zobnikov.
Prestavno razmerje določamo z razmerjem števila obratov enega in drugega zobnika, z razmerjem števila zob ali z razmerjem premerov. V spodnjem videu je podan primer, kjer imata zobnika 55 in 11 zob, njuna premera pa sta 25 mm in 125 mm.
Koliko krogov naredi mali zobnik, ko se veliki obrne enkrat? Svojo rešitev preveri v spodnjem videu.
Pojasnimo, ali je v videu prikazan reduktor ali multiplikator. Gonilni zobnik je manjši v paru. Opazimo lahko, da se gonilni zobnik, ki ga poganjamo z roko, vrti hitreje kot gnani zobnik, ki predstavlja izhod gonila. Hitrost vrtenja smo torej zmanjšali, s tujko reducirali. V videu je torej predstavljen reduktor. Multiplikator bi ustvarili, če bi bil gonilni zobnik večji in gnani (izhod gonila) manjši. Tako bi se izhodni zobnik vrtel hitreje kot veliki. Tak sistem bi torej imenovali multiplikator, kar bi hitrost multiplicirali.
Poglejmo si nekaj zanimivih in nenavadnih oblik zobniških gonil ter njihovo uporabo
Kot zanimivost omenimo, da s kombinacijo zobnika in zobate letve lahko ustvarimo gonilo, ki krožno gibanje pretvarja v premo ali obratno. Primer pretvorbe krožnega gibanja v premo preko zobniškega gonila je zunanja drsna ograja na spodnji sliki. Na osi motorja je navaden zobnik, na spodnjem delu ograje pa je prilegajoča zobata letev.
Druga zanimivost je kombinacija polžastega in običajnega (valjastega) zobnika. V tem primeru sta osi vrtenja valjastega in polžastega zobnika med seboj pravokotni. Ta gonila se najpogosteje uporabljajo kot reduktorji, ko je za delovanje naprave ali stroja potrebno zmanjšati število obratov, z drugimi besedami zmanjšati hitrost vrtenja. Na spodnji sliki je s kompletom Fischertechnik sestavljeno tako gonilo. Mali črni zobniki predstavljajo reduktor in služijo spremembi hitrosti vrtenja (prestavno razmerje). Rdeči zobnik, ki je nataknjen na os izhodnega zobnika reduktorja, je polžasto gonilo. Z njim poganjamo veliki črni zobnik, ki ima navpično os vrtenja. V sistemu imamo dva reduktorja; mali črni zobniki in polž.
Če se zdijo prejšnji zanimivi sistemi dokaj običajni, pa naj povem, da obstaja kar nekaj manj običajnih. Na spodnji sliki si lahko pogledamo primer gonila, kjer se gibanje prenaša v štirih smereh, ki med seboj niso vzporedne.
Manj znan primer je Wanklov motor (video), kjer imamo večji zobnik z zunanjim ozobjem in manjši zobnik z notranjim ozobjem. Podoben izgled ima planetarno gonilo. Iz imena lahko sklepaš, da je prisotnih več zobnikov, ki so razporejeni okrog osrednjega, kot planeti okrog Sonca. S klikom na delovanje si oglej animacijo planetarnega zobniškega gonila.
Zobniška gonila so v veliki meri zastopana v avtomobilih 🚗. Le kdo še ni slišal za menjalnik? Ne le na kolesu, tudi v avtomobilih je funkcija menjalnika spreminjanje prestavnega razmerja. V videu si oglej, kako deluje avtomobilski ročni menjalnik. Malce drugače je pri avtomatskem menjalniku, kjer je delovanje kompleksnejše, saj deluje na principu zgoraj predstavljenega planetarnega gonila. Menjalnik ni edini avtomobilski del, k vključuje zobniško gonilo. Verjetno je večini manj poznan izraz diferencial avtomobila. Pomemben je pri vožnji v ovinek, kjer se kolesi na isti osi ne vrtita enako hitro. Če ne verjameš, se prepričaj z ogledom videa.