经典力学：轮轴及齿轮
蜗牛谈原理2020-02-28 00:05
一、轮轴
轮轴本质上是省力杠杆1.定义
由轮和轴组成的，能绕共同的轴旋转的简单机械叫作轮轴。例如汽车方向盘、辘轳等。
2.轮轴的实质
轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。
生活中常见的轮轴3.轮轴的特点
当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上时，动力臂l1＝R，阻力臂l2＝r，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，即F1R＝F2r，因为R>r，所以F1＜F2，即使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，但费距离。当把动力施加在轴上时，此时由于轴半径小于轮半径，根据杠杆的平衡条件知F1>F2，轮轴费力，但省距离。
二、齿轮
齿轮是接触传动的重要零件1.定义
齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。它与另一个有齿构件通过共轭齿面的相继啮合，从而传递运动或改变运动的形式。齿轮的主要功能是：传送动力、改变机械速度和改变运动方向。
2.齿轮传动
齿轮传动是指主动轮与从动轮的轮齿直接啮合的传动装置。两轴距离较近，要求传递较大转矩，且传动比要求较严时，一般都用齿轮传动。齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动。齿轮传动的主要特点有：
齿轮很好的演示了行状决定功能的逻辑。①.效率高。在常用的机械中，以齿轮传动效率最高，如一级齿轮传动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要。
②.结构紧凑。在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸较小。
③.工作可靠，寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮，其寿命长达一二十年。这对于车辆及在矿井内工作的机器的设计尤为重要。
④.齿轮传动比较稳定。齿轮传动的传动比i可用下式表示：i＝n1/n2＝Z2/Z1。
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