内容正文:
※第四章4.1F 轮轴和机械传动
[学习目标]
1. 知道轮轴的结构:由一个轮和一个轴组成的。
2. 知道轮轴的作用:在轮上用力可以省力,在轴上用力是费力的。知道同一个轴时,轮越大,就越能省力。
3. 了解轮轴在实际中的应用,可以辨别生活中常用的轮轴。
4. 知道机械传动的三种方式:皮带传动、链传动和齿轮传动。
5. 知道机械传动在机器工作中起到的作用。
[知识解读]
1. 什么是轮轴。
由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械叫轮轴。半径较大者是轮,半径较小的是轴。
2. 轮轴的作用。
轮轴也可以看成不等臂杠杆。若动力F1作用在轮上,阻力F2作用在轴上,使用轮轴可以省力。如图用辘轳提水,辘轳就是一个省力的轮轴,但要费距离。
反之,若动力F1作用在轴上,阻力F2作用在轮上,使用这种轮轴就费力,但可以少移动距离。如建设隧道用的“盾构”。
我们也可以把轮轴看成变形的杠杆,根据杠杆平衡的原理,若动力F1作用在轮上,轮的半径为R,阻力F2作用在轴上,轴的半径为r,则
F1R= F2 r
3. 生活中常用的轮轴
人们掌握了轮轴的规律,就能根据需要造出各种各样的轮轴类的工具,使工作更省力,比如螺丝刀、手摇钻、汽车方向盘,以及水龙头的手柄等。
自行车上应用轮轴的地方也很多,如图,自行车的把手、脚踏板等。
4. 机械传动的三种方式
机械传动的三种方式:皮带传动,链传动和齿轮传动。
皮带传动。将皮带紧套在动力机和工作机的轮子上,动力机的轮子转动时会带动皮带转动,皮带的转动又会带动工作机的轮子转动,从而把动力机产生的动力传给工作机。
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在动力机和工作机上都装上齿轮,齿轮相互咬合。当动力机转动起来,通过齿轮的咬合,带动工作机的齿轮转动起来,从而把动力机产生的动力传给工作机。
在动力机和工作机上都装有齿轮,在两个齿轮上套着一条链子,轮齿咬进链孔里。当动力机转动时,它的齿轮就会带动链子转动,链子又会带着工作机的齿轮转动,从而把动力机产生的动力传给工作机。
5. 机械传动的作用和应用
把几种简单机械组合起来,可以成为复杂机械。复杂机械可以兼有几种简单机械的作用,有更大的用途。例如手摇钻,把轮轴与斜面结合起来;手摇升降机(出示手摇升降机图),把轮轴与滑轮结合起来;带鱼线轮的钓鱼杆,把杠杆、滑轮、轮轴结合起来。把各种机械结合起来,就需要机械传动装置来传递动力。
【经典例说