⑴ 什麼是手機滑軌
什麼是滑軌?
滑軌又稱導軌、道軌,滑道或者路軌,是用來承載一定重量的物體在其上做滑行運動的機械裝置。滑軌通常由滑道主體,以及在滑道主體上的活動配件等組成。最常見的是安裝在傢具上的抽屜滑軌。
什麼是手機滑軌?
手機滑軌顧名思義就是用在手機上面的滑軌。根據它們運行的軌跡劃分為兩類型:線性滑軌與旋轉滑軌。線性滑軌,能承載著手機主屏或鍵盤等配件在給定的軌道線做往復的直線運動;旋轉滑軌,則能承載著手機主屏等配件圍繞一個中心軸做180°或270°、360°的旋轉。具體請您看這家公司的網頁博客:http://blog.163.com/lanhaixing_kj/
⑵ 機械原理中的連桿機構分析!!!
第二章 平面連桿機構
案例導入:通過雷達天線、汽車雨刮器、攪拌機等實際應用的機構分析引入四桿機構的概念,介紹四桿機構的組成、基本形式和工作特性。
第一節 鉸鏈四桿機構
一、鉸鏈四桿機構的組成和基本形式
1.鉸鏈四桿機構的組成
如圖1-14所示,鉸鏈四桿機構是由轉動副將各構件的頭尾聯接起的封閉四桿系統,並使其中一個構件固定而組成。被固定件4稱為機架,與機架直接鉸接的兩個構件1和3稱為連架桿,不直接與機架鉸接的構件2稱為連桿。連架桿如果能作整圈運動就稱為曲柄,否則就稱為搖桿。
2.鉸鏈四桿機構的類型
鉸鏈四桿機構根據其兩個連架桿的運動形式的不同,可以分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構三種基本形式。
(1)曲柄搖桿機構。在鉸鏈四桿機構中,如果有一個連架桿做循環的整周運動而另一連架桿作搖動,則該機構稱為曲柄搖桿機構。如圖2-1所示曲柄搖桿機構,是雷達天線調整機構的原理圖,機構由構件AB、BC、固連有天線的CD及機架DA組成,構件AB可作整圈的轉動,成曲柄;天線3作為機構的另一連架桿可作一定范圍的擺動,成搖桿;隨著曲柄的緩緩轉動,天線仰角得到改變。如圖2-2所示汽車刮雨器,隨著電動機帶著曲柄AB轉動,刮雨膠與搖桿CD一起擺動,完成刮雨功能。如圖2-3所示攪拌器,隨電動機帶曲柄AB轉動,攪拌爪與連桿一起作往復的擺動,爪端點E作軌跡為橢圓的運動,實現攪拌功能。
(2)雙曲柄機構。在鉸鏈四桿機構中,兩個連架桿均能做整周的運動,則該機構稱為雙曲柄機構。如圖2-4所示慣性篩的工作機構原理,是雙曲柄機構的應用實例。由於從動曲柄3與主動曲柄1的長度不同,故當主動曲柄1勻速回轉一周時,從動曲柄3作變速回轉一周,機構利用這一特點使篩子6作加速往復運動,提高了工作性能。當兩曲柄的長度相等且平行布置時,成了平行雙曲柄機構,如圖2-5a)所示為正平行雙曲柄機構,其特點是兩曲柄轉向相同和轉速相等及連桿作平動,因而應用廣泛。火車驅動輪聯動機構利用了同向等速的特點;路燈檢修車的載人升斗利用了平動的特點,如圖2-6a、b)所示。如圖2-5b)為逆平行雙曲柄機構,具有兩曲柄反向不等速的特點,車門的啟閉機構利用了兩曲柄反向轉動的特點,如圖2-6c)所示。
(3)雙搖桿機構。兩根連架桿均只能在不足一周的范圍內運動的鉸鏈四桿機構稱為雙搖桿機構。如圖2-7所示為港口用起重機吊臂結構原理。其中,ABCD構成雙搖桿機構,AD為機架,在主動搖桿AB的驅動下,隨著機構的運動連桿BC的外伸端點M獲得近似直線的水平運動,使吊重Q能作水平移動而大大節省了移動吊重所需要的功率。圖2-8所示為電風扇搖頭機構原理,電動機外殼作為其中的一根搖桿AB,蝸輪作為連桿BC,構成雙搖桿機構ABCD。蝸桿隨扇葉同軸轉動,帶動BC作為主動件繞C點擺動,使搖桿AB帶電動機及扇葉一起擺動,實現一台電動機同時驅動扇葉和搖頭機構。圖2-9所示的汽車偏轉車輪轉向機構採用了等腰梯形雙搖桿機構。該機構的兩根搖桿AB、CD是等長的,適當選擇兩搖桿的長度,可以使汽車在轉彎時兩轉向輪軸線近似相交於其它兩輪軸線延長線某點P,汽車整車繞瞬時中心P點轉動,獲得各輪子相對於地面作近似的純滾動,以減少轉彎時輪胎的磨損。
二、鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件
1.鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件
鉸鏈四桿機構的三種基本類型的區別在於機構中是否存在曲柄,存在幾個曲柄。機構中是否存在曲柄與各構件相對尺寸的大小以及哪個構件作機架有關。可以證明,鉸鏈四桿機構中存在曲柄的條件為:
條件一:最短桿與最長桿長度之和不大於其餘兩桿長度之和。
條件二:連架桿或機架中最少有一根是最短桿。
2.鉸鏈四桿機構基本類型的判別准則
(1)滿足條件一但不滿足條件二的是雙搖桿機構;
(2)滿足條件一而且以最短桿作機架的是雙曲柄機構;
(3)滿足條件一而且最短桿為連架桿的是曲柄搖桿機構;
(4)不滿足條件一是雙搖桿機構。
【實訓例2-1】 鉸鏈四桿機構ABCD如圖2-10所示。請根據基本類型判別准則,說明機構分別以AB、BC、CD、AD各桿為機架時屬於何種機構。
解:經測量得各桿長度標於圖2-10,分析題目給出鉸鏈四桿機構知,最短桿為AD = 20,最長桿為CD = 55,其餘兩桿AB = 30、BC = 50。
因為 AD+CD = 20+55 = 75
AB+BC = 30+50 = 80 > Lmin+Lmax
故滿足曲柄存在的第一個條件。
1)以AB或CD為機架時,即最短桿AD成連架桿,故為曲柄搖桿機構;
2)以BC為機架時,即最短桿成連桿,故機構為雙搖桿機構;
3)以AD為機架時,即以最短桿為機架,機構為雙曲柄機構。
第二節 平面四桿機構的其它形式
一、曲柄滑塊機構
在圖2-11a)所示的鉸鏈四桿機構ABCD中,如果要求C點運動軌跡的曲率半徑較大甚至是C點作直線運動,則搖桿CD的長度就特別長,甚至是無窮大,這顯然給布置和製造帶來困難或不可能。為此,在實際應用中只是根據需要製作一個導路,C點做成一個與連桿鉸接的滑塊並使之沿導路運動即可,不再專門做出CD桿。這種含有移動副的四桿機構稱為滑塊四桿機構,當滑塊運動的軌跡為曲線時稱為曲線滑塊機構,當滑塊運動的軌跡為直線時稱為直線滑塊機構。直線滑塊機構可分為兩種情況:如圖2-11b)所示為偏置曲柄滑塊機構,導路與曲柄轉動中心有一個偏距e;當e = 0即導路通過曲柄轉動中心時,稱為對心曲柄滑塊機構,如圖2-11c)所示。由於對心曲柄滑塊機構結構簡單,受力情況好,故在實際生產中得到廣泛應用。因此,今後如果沒有特別說明,所提的曲柄滑塊機構即意指對心曲柄滑塊機構。
應該指出,滑塊的運動軌跡不僅局限於圓弧和直線,還可以是任意曲線,甚至可以是多種曲線的組合,這就遠遠超出了鉸鏈四桿機構簡單演化的范疇,也使曲柄滑塊機構的應用更加靈活、廣泛。
圖2-12所示為曲柄滑塊機構的應用。圖2-12a)所示為應用於內燃機、空壓機、蒸汽機的活塞-連桿-曲柄機構,其中活塞相當於滑塊。圖2-12b)所示為用於自動送料裝置的曲柄滑塊機構,曲柄每轉一圈活塞送出一個工件。當需要將曲柄做得較短時結構上就難以實現,通常採用圖2-12c)所示的偏心輪機構,其偏心圓盤的偏心距e就是曲柄的長度。這種結構減少了曲柄的驅動力,增大了轉動副的尺寸,提高了曲柄的強度和剛度,廣泛應用於沖壓機床、破碎機等承受較大沖擊載荷的機械中。
二、導桿機構
在對心曲柄滑塊機構中,導路是固定不動的,如果將導路做成導桿4鉸接於A點,使之能夠繞A點轉動,並使AB桿固定,就變成了導桿機構,如圖2-13所示。當AB<BC時,導桿能夠作整周的回轉,稱旋轉導桿機構,如圖2-13a=所示。當AB>BC時導桿4隻能作不足一周的回轉,稱擺動導桿機構,如圖2-13b)所示。
導桿機構具有很好的傳力性,在插床、刨床等要求傳遞重載的場合得到應用。如圖2-14a)所示為插床的工作機構,如圖2-14b)所示為牛頭刨床的工作機構。
三、搖塊機構和定塊機構
在對心曲柄滑塊機構中,將與滑塊鉸接的構件固定成機架,使滑塊只能搖擺不能移動,就成為搖塊機構,如圖2-15a)所示。搖塊機構在液壓與氣壓傳動系統中得到廣泛應用,如圖2-15b)所示為搖塊機構在自卸貨車上的應用,以車架為機架AC,液壓缸筒3與車架鉸接於C點成搖塊,主動件活塞及活塞桿2可沿缸筒中心線往復移動成導路,帶動車箱1繞A點擺動實現卸料或復位。將對心曲柄滑塊機構中的滑塊固定為機架,就成了定塊機構,如圖2-16a)所示。圖2-16b)為定塊機構在手動唧筒上的應用,用手上下扳動主動件1,使作為導路的活塞及活塞桿4沿唧筒中心線往復移動,實現唧水或唧油。表2-1給出了鉸鏈四桿機構及其演化的主要型式對比。
第三節 平面四桿機構的工作特性
一、運動特性
在圖2-17所示的曲柄搖桿機構中,設曲柄AB為主動件。曲柄在旋轉過程中每周有兩次與連桿重疊,如圖2-17中的B1AC1和AB2C2兩位置。這時的搖桿位置C1D和C2D稱為極限位置,簡稱極位。C1D與C2D的夾角 稱為最大擺角。曲柄處於兩極位AB1和AB2的夾角銳角θ稱為極位夾角。設曲柄以等角速度ω1順時針轉動,從AB1轉到AB2和從AB2到AB1所經過的角度為(π+θ)和(π-θ),所需的時間為t1和t2 ,相應的搖桿上C點經過的路線為C1C2弧和C2C1弧,C點的線速度為v1和v2 ,顯然有t1>t2 ,v1<v2 。這種返回速度大於推進速度的現象稱為急回特性,通常用v1與v2的比值K來描述急回特性,K稱為行程速比系數,即
K= (2-1)
或有 (2-2)
可見,θ越大K值就越大,急回特性就越明顯。在機械設計時可根據需要先設定K值,然後算出θ值,再由此計算得各構件的長度尺寸。
急回特性在實際應用中廣泛用於單向工作的場合,使空回程所花的非生產時間縮短以提高生產率。例如牛頭刨床滑枕的運動。
二、傳力特性
1.壓力角和傳動角
在工程應用中連桿機構除了要滿足運動要求外,還應具有良好的傳力性能,以減小結構尺寸和提高機械效率。下面在不計重力、慣性力和摩擦作用的前提下,分析曲柄搖桿機構的傳力特性。如圖2-18所示,主動曲柄的動力通過連桿作用於搖桿上的C點,驅動力F必然沿BC方向,將F分解為切線方向和徑向方向兩個分力Ft和Fr ,切向分力Ft與C點的運動方向vc同向。由圖知
Ft = F 或 Ft = F
Fr = F 或 Fr = F
α角是Ft與F的夾角,稱為機構的壓力角,即驅動力F與C點的運動方向的夾角。α隨機構的不同位置有不同的值。它表明了在驅動力F不變時,推動搖桿擺動的有效分力Ft的變化規律,α越小Ft就越大。
壓力角α的餘角γ是連桿與搖桿所夾銳角,稱為傳動角。由於γ更便於觀察,所以通常用來檢驗機構的傳力性能。傳動角γ隨機構的不斷運動而相應變化,為保證機構有較好的傳力性能,應控制機構的最小傳動角γmin。一般可取γmin≥40°,重載高速場合取γmin≥50°。曲柄搖桿機構的最小傳動角出現在曲柄與機架共線的兩個位置之一,如圖2-18所示的B1點或B2點位置。
偏置曲柄滑塊機構,以曲柄為主動件,滑塊為工作件,傳動角γ為連桿與導路垂線所夾銳角,如圖2-19所示。最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置,並且位於與偏距方向相反一側。對於對心曲柄滑塊機構,即偏距e = 0 的情況,顯然其最小傳動角γmin出現在曲柄垂直於導路時的位置。
對以曲柄為主動件的擺動導桿機構,因為滑塊對導桿的作用力始終垂直於導桿,其傳動角γ恆為90°,即γ = γmin = γmax =90°,表明導桿機構具有最好的傳力性能。
2.止點
從Ft = F cosα知,當壓力角α = 90°時,對從動件的作用力或力矩為零,此時連桿不能驅動從動件工作。機構處在這種位置稱為止點,又稱死點。如圖2-20a)所示的曲柄搖桿機構,當從動曲柄AB與連桿BC共線時,出現壓力角α = 90°,傳動角γ = 0。如圖2-20b)所示的曲柄滑塊機構,如果以滑塊作主動,則當從動曲柄AB與連桿BC共線時,外力F無法推動從動曲柄轉動。機構處於止點位置,一方面驅動力作用降為零,從動件要依靠慣性越過止點;另一方面是方向不定,可能因偶然外力的影響造成反轉。
四桿機構是否存在止點,取決於從動件是否與連桿共線。例如上述圖2-20a)所示的曲柄搖桿機構,如果改搖桿主動為曲柄主動,則搖桿為從動件,因連桿BC與搖桿CD不存在共線的位置,故不存在止點。又例如前述圖2-20b)所示的曲柄滑塊機構,如果改曲柄為主動,就不存在止點。
止點的存在對機構運動是不利的,應盡量避免出現止點。當無法避免出現止點時,一般可以採用加大從動件慣性的方法,靠慣性幫助通過止點。例如內燃機曲軸上的飛輪。也可以採用機構錯位排列的方法,靠兩組機構止點位置差的作用通過各自的止點。
在實際工程應用中,有許多場合是利用止點位置來實現一定工作要求的。如圖2-21a)所示為一種快速夾具,要求夾緊工件後夾緊反力不能自動松開夾具,所以將夾頭構件1看成主動件,當連桿2和從動件3共線時,機構處於止點,夾緊反力N對搖桿3的作用力矩為零。這樣,無論N有多大,也無法推動搖桿3而松開夾具。當我們用手搬動連桿2的延長部分時,因主動件的轉換破壞了止點位置而輕易地松開工件。如圖2-21b)所示為飛機起落架處於放下機輪的位置,地面反力作用於機輪上使AB件為主動件,從動件CD與連桿BC成一直線,機構處於止點,只要用很小的鎖緊力作用於CD桿即可有效地保持著支撐狀態。當飛機升空離地要收起機輪時,只要用較小力量推動CD,因主動件改為CD破壞了止點位置而輕易地收起機輪。此外,還有汽車發動機蓋、折疊椅等。
第四節 平面四桿機構運動設計簡介
四桿機構的設計方法有圖解法、試驗法、解析法三種。本節僅介紹圖解法。
一、按給定的連桿長度和位置設計平面四桿機構
1.按連桿的預定位置設計四桿機構
【例2-2】 已知連桿BC的長度和依次占據的三個位置B1C1、B2C2、B3C3 ,如圖2-22所示。求確定滿足上述條件的鉸鏈四桿機構的其它各桿件的長度和位置。
解:顯然B點的運動軌跡是由B1、B2、B3三點所確定的圓弧,C點的運動軌跡是由C1、C2、C3三點所確定的圓弧,分別找出這兩段圓弧的圓心A和D,也就完成了本四桿機構的設計。因為此時機架AD已定,連架桿CD和AB也已定。具體作法如下:
(1)確定比例尺,畫出給定連桿的三個位置。實際機構往往要通過縮小或放大比例後才便於作圖設計,應根據實際情況選擇適當的比例尺 ,見式(1-1)。
(2)連結B1B2、B2B3 ,分別作直線段B1B2和B2B3的垂直平分線b12和b23(圖中細實線),此兩垂直平分線的交點A即為所求B1、B2、B3三點所確定圓弧的圓心。
(3)連結C1C2、C2C3,分別作直線段C1C2和C2C3的垂直平分線c12、c23(圖中細實線)交於點D,即為所求C1、C2、C3三點所確定圓弧的圓心。
(4)以A點和D點作為連架鉸鏈中心,分別連結AB3、B3C3、C3D(圖中粗實線)即得所求四桿機構。從圖中量得各桿的長度再乘以比例尺,就得到實際結構長度尺寸。
在實際工程中,有時只對連桿的兩個極限位置提出要求。這樣一來,要設計滿足條件的四桿機構就會有很多種結果,這時應該根據實際情況提出附加條件。
【實訓例2-3】 如圖2-23所示的加熱爐門啟閉機構,圖中Ⅰ為爐門關閉位置,使用要求在完全開啟後門背朝上水平放置並略低於爐口下沿,見圖中Ⅱ位置。
解:把爐門當作連桿BC,已知的兩個位置B1C1和B2C2 ,B和C已成為兩個鉸點,分別作直線段B1B2、C1C2的平分線得b12和c12 ,另外兩鉸點A和D就在這兩根平分線上。為確定A、D的位置,根據實際安裝需要,希望A、D兩鉸鏈均安裝在爐的正壁面上即圖中yy位置,yy直線分別與b12、c12相交點A和D即為所求。
二、按給定的行程速比系數設計四桿機構
設計具有急回特性的四桿機構,一般是根據運動要求選定行程速比系數,然後根據機構極位的幾何特點,結合其他輔助條件進行設計。
【實訓例2-4】 已知行程速比系數K,搖桿長度lCD,最大擺角 ,請用圖解法設計此曲柄搖桿機構。
解:設計過程如圖2-24所示,具體步驟:
(1)由速比系數K計算極位角θ。由式(2-2)知
(2)選擇合適的比例尺,作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長度lCD除以比例尺 得圖中搖桿長CD,以CD為半徑、任定點D為圓心、任定點C1為起點做弧C,使弧C所對應的圓心角等於或大於最大擺角 ,連接D點和C1點的線段C1D為搖桿的一個極限位置,過D點作與C1D夾角等於最大擺角 的射線交圓弧於C2點得搖桿的另一個極限位置C2D。
(3)求曲柄鉸鏈中心。過C1點在D點同側作C1C2的垂線H,過C2點作與D點同側與直線段C1C2夾角為(900-θ)的直線J交直線H於點P,連接C2P,在直線段C2P上截取C2P/2得點O,以O點為圓點、OP為半徑,畫圓K ,在C1C2弧段以外在K上任取一點A為鉸鏈中心。
(4)求曲柄和連桿的鉸鏈中心。連接A、C2點得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和,以A點為圓心、AC1為半徑作弧交AC2於點E,可以證明曲柄長度AB = C2E/2,於是以A點為圓心、C2E/2為半徑畫弧交AC2於點B2為曲柄與連桿的鉸接中心。
(5)計算各桿的實際長度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長度,計算得:
曲柄長 lAB = AB2,連桿長 lBC = B2C2 ,機架長 lAD = AD。
習題二
2-1 鉸鏈四桿機構按運動形式可分為哪三種類型?各有什麼特點?試舉出它們的應用實例。
2-2 鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件是什麼?
2-3 機構的急回特性有何作用?判斷四桿機構有無急回特性的根據是什麼?
2-4 題圖所示的鉸鏈四桿機構中,各構件的長度已知,問分別以a、b、c、d為機架時,各得什麼類型的機構?
2-5 標注出各機構在題圖所示位置的壓力角和傳動角。
實訓二 設計平面四桿機構
1.實訓目的
掌握平面四桿機構的圖解設計方法,初步了解和掌握計算機輔助設計在平面四桿機構設計中的應用。
2.實訓內容和要求
(1)設計一鉸鏈四桿機構,已知搖桿長LC D = 0.12m , 擺角 =45°,機架長LAD = 0.10m,行程速比系數K=1.4,試用圖解法求曲柄和連桿的長度。
(2)使用圖解法設計一擺動導桿機構。已知行程速比系數K=1.5,機架長LAD=0.18m。
可自選一題目,採用計算機輔助設計(用AutoCAD圖解設計)。
3.實訓過程。參考實訓例2-4。
4. 採用AutoCAD圖解設計的實訓步驟
按照自選好的題目初步構思、擬定作圖步驟,然後上機操作:①進入AutoCAD工作界面;②按作圖步驟作圖;③利用查詢功能測出設計結果;④保存設計結果。
⑶ 有個滑軌裝置,我想要它到達我隨意想要的位置時停住卡死固定,並且到達極限位置後停止
安裝限位器
⑷ 滑軌大全 滑軌規格介紹
滑軌在我們生活中是非常常見的,並且滑軌在很多的領域被廣泛使用了,但是現在科技非常發達,滑軌發展的也是非常迅速的,因此滑軌行業出現了很多新型材料款式,這些新型材料款式給我們生活帶來很大好處。其實滑軌大全就是我們生活中最常見,甚至可以說起到核心作用。那麼接下來小編就藉此文章全方位為您簡單介紹滑軌大全的相關介紹,讓您明智選購適合的滑軌。
滑軌大全
日本地區:THK、NSK、IKO。
台灣地區:AMT、ABB、HIWIN、CPC。
瑞士地區:SCHNEEBERGER。
韓國地區:SBC。
大陸地區:南京工藝、漢江絲杠、凱特。
THK直線導軌型號規格:HSR、SHS、RSR、HRW、SSR、SRS。
NSK直線導軌型號規格:LH/LS/LA/LY/LW/LE/LU/LL。
IKO直線導軌型號規格:LRX/LWE/LWH/LWLAMT。
直線導軌型號規格:MSA-E/LE/S/LS、MSB-E/TE/S/TS。
ABBA直線導軌型號規格:BRH-A/AL/B/BL、BRS-B/BS。
HIWIN直線導軌型號規格:HGW-CA/HA、HGH-CA/HA、EGW-CA、EGH-CA。
CPC直線導軌型號規格:MR-MN/ML、MR-WM/WL、AR-MS/MN/FS/FN、HR-MN/ML/FN/FL。
SCHNEEBERGER直線導軌型號規格:MRA/MRB/MRC/MRD/MRE、BMA/BMB/BMC/BMD/BME。
SBC直線導軌型號規格:SBG-FL/FLL/SL/SLL/FV/SV、SBS-SL/SLL/FV/SV。
南京工藝直線導軌型號規格:GGB-AA/AAL/AB/ABGB-BA/BAL、GGC-BA/BAK。
漢江直線導軌型號規格:DA-AA/AB/CA/CB/AAL/ABL/CAL/CBL。
凱特直線導軌型號規格:LG-EA/FA、LG-AA/AN/HAA/HAN、LMW-AA、LGW-EA。
滑軌選擇要點
1、試鋼材:抽屜能承重多少,主要看軌道的鋼材好不好,不同規格的抽屜鋼材厚度不同,承重也不同。選購時可以將抽屜拉出,看看是否會松動、哐哐響或翻轉。
2、看材料:滑輪的材質決定抽屜滑動時的舒適度。塑料滑輪、鋼珠、耐磨尼龍是最常見的三種滑輪材料,其中耐磨尼龍為上品。
3、壓力裝置:選擇要點看壓力裝置好不好用,看看是否省力,制動是否方便。
以上就是小編分享的關於滑軌大全的相關內容。人們對於各種物品中用到的連接設備,連接要求亦是不斷地提高,而且對於連接效果非常好的滑軌越來越重視。另外,值得一提的是,滑軌其實操作非常簡單便捷,應用方便而且大大節省時間,質量效果有很好的保障。以上我們對滑軌大全的知識分享也是非常詳細的,希望我們的文章能夠給大家帶來更多的幫助。
⑸ 滑軌漂盒優缺點
滑軌漂盒優缺點,先說滑軌漂盒的優點,就是它的摩擦系數比較小,所以就會導致在開關抽屜的時候沒有多大的噪音,基本上是靜音處理。而且精度也得到了提高,這種阻尼的滑軌結構稍微復雜一些,使得它的使用功能得到了提高。一些櫥櫃或者公文櫃,還有浴室櫃當中,都會選擇這種阻尼的滑軌裝置,很多人覺得使用的時候更加得心應手,我們只需要輕輕一推,抽屜就能夠自動關閉,而且裡面放置的物品不會出現晃動位移的問題。要說阻尼滑軌的缺點,因為結構復雜,所以售價也比普通的滑軌高一些。選購的時候一定要注意它的五金配件,如果滑軌質量不好,就會導致沒有想像中的那麼順滑,而且容易出現問題,可能用不了多久,就會導致故障,後期還需要維修或者直接更換。消費者在選擇滑軌的時候,首先需要考慮它的材料是什麼,有的是滾輪的滑軌,還有鋼珠的滑軌,現在市面上還出售了一款尼龍的隱藏滑軌。
如果選擇的是滾珠滑軌,它會有不同的寬度,而且有三節金屬組合而成,安裝比較簡單,能夠節省空間,是現在很多傢具常用的滑軌。
⑹ (2012台州二模)如圖所示為放置在豎直平面內游戲滑軌的模擬裝置,滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成,
解答:
⑺ 收集的幾種連桿機構:機器人行走背後的機械原理(一)
機器人概念已經紅紅火火好多年了,目前確實有不少公司已經研製出了性能非常優越的機器人產品,我們比較熟悉的可能就是之前波士頓動力的「大狗」和會空翻的機器人了,還有國產宇樹科技的機器狗等,這些機器人動作那麼敏捷,背後到底隱藏了什麼高科技呢,控制技術太過復雜,一般不太容易了解,不過其中的機械原理倒是相對比較簡單,大部分都是一些連桿機構。
連桿機構(Linkage Mechanism)
又稱低副機構,是機械的組成部分中的一類,指由若干(兩個以上)有確定相對運動的構件用低副(轉動副或移動副)聯接組成的機構。低副是面接觸,耐磨損;加上轉動副和移動副的接觸表面是圓柱面和平面,製造簡便,易於獲得較高的製造精度。
由若干剛性構件用低副聯接而成的機構稱為連桿機構,其特徵是有一作平面運動的構件,稱為連桿,連桿機構又稱為低副機構。其廣泛應用於內燃機、攪拌機、輸送機、橢圓儀、機械手爪、牛頭刨床、開窗、車門、機器人、折疊傘等。
主要特徵
連桿機構構件運動形式多樣,如可實現轉動、擺動、移動和平面或空間復雜運動,從而可用於實現已知運動規律和已知軌跡。
優點:
(1)採用低副:面接觸、承載大、便於潤滑、不易磨損,形狀簡單、易加工、容易獲得較高的製造精度。
(2)改變桿的相對長度,從動件運動規律不同。
(3)兩構件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的,它不像凸輪機構有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。
(4)連桿曲線豐富,可滿足不同要求。
缺點:
(1)構件和運動副多,累積誤差大、運動精度低、效率低。
(2)產生動載荷(慣性力),且不易平衡,不適合高速。
(3)設計復雜,難以實現精確的軌跡。
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下面我們就看看一般都有什麼連桿機構適於用於行走(或者移動)的。
平面四桿機構是由四個剛性構件用低副鏈接組成的,各個運動構件均在同一平面內運動的機構。機構類型有曲柄搖桿機構、鉸鏈四桿機構、雙搖桿機構等。
1、曲柄搖桿機構(Crank rocker mechanism )
曲柄搖桿機構是指具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構。通常,曲柄為主動件且等速轉動,而搖桿為從動件作變速往返擺動,連桿作平面復合運動。曲柄搖桿機構中也有用搖桿作為主動構件,搖桿的往復擺動轉換成曲柄的轉動。曲柄搖桿機構是四桿機構最基本的形式 。主要應用有:牛頭刨床進給機構、雷達調整機構、縫紉機腳踏機構、復擺式顎式破碎機、鋼材輸送機等。
2、雙曲柄機構(Double crank mechanism )
具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構稱為雙曲柄機構。其特點是當主動曲柄連續等速轉動時,從動曲柄一般做不等速轉動。在雙曲柄機構中,如果兩對邊構件長度相等且平行,則成為平行四邊形機構。這種機構的傳動特點是主動曲柄和從動曲柄均以相同的角速度轉動,而連桿做平動。
雙曲柄機構類型分類
【1】不等長雙曲柄機構
說明:曲柄長度不等的雙曲柄機構。
結構特點:無死點位置,有急回特性。
應用實例:慣性篩
【2】平行雙曲柄機構
說明:連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相同的雙曲柄機構。
結構特點:有2個死點位置,無急回特性。
應用實例:天平
【3】反向雙曲柄機構
說明:連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相反的雙曲柄機構。
結構特點:無死點位置,無急回特性。
運動特點:以長邊為機架時,雙曲柄的回轉方向相反;以短邊為機架時,雙曲柄回轉方向相同,兩種情況下曲柄角速度均不等。
應用實例:汽車門啟閉系統
3、鉸鏈四桿機構(Hinge four-bar mechanism)
鉸鏈是一種連接兩個剛體,並允許它們之間能有相對轉動的機械裝置,比如門窗用的合頁,就是一種常見的鉸鏈。由鉸鏈連接的四連桿就叫鉸鏈四桿機構。所有運動副均為轉動副的四桿機構稱為鉸鏈四桿機構,它是平面四桿機構的基本形式,其他四桿機構都可以看成是在它的基礎上演化而來的。選定其中一個構件作為機架之後,直接與機架鏈接的構件稱為連架桿,不直接與機架連接的構件稱為連桿,能夠做整周回轉的構件被稱作曲柄,只能在某一角度范圍內往復擺動的構件稱為搖桿。如果以轉動副連接的兩個構件可以做整周相對轉動,則稱之為整轉副,反之稱之為擺轉副。
鉸鏈四桿機構可以通過以下方法演化成衍生平面四桿機構。
(1)轉動副演化成移動副。如引進滑塊等構件。以這種方式構成的平面四桿機構有曲柄滑塊機構、正弦機構等。
(2)選取不同構件作為機架。以這種方式構成的平面四桿機構有轉動導桿機構、擺動導桿機構、移動導桿機構、曲柄搖塊機構、正切機構等。
(3)變換構件的形態。
(4)擴大轉動副的尺寸,演化成偏心輪機構 。
4、雙搖桿機構(Double rocker mechanism)
雙搖桿機構就是兩連架桿均是搖桿的鉸鏈四桿機構,稱為雙搖桿機構。 機構中兩搖桿可以分別為主動件。當連桿與搖桿共線時,為機構的兩個極限位置。雙搖桿機構連桿上的轉動副都是周轉副,故連桿能相對於兩連架桿作整周回轉。
雙搖桿機構的兩連架桿都不能作整周轉動。三個活動構件均做變速運動,只是用於速度很低的傳動機構中 。雙搖桿機構在機械中的應用也很廣泛,手動沖孔機,就是雙搖桿機構的應用實例,比如說吧飛機起落架,鶴式起重機和汽車前輪轉向機構都是雙搖桿機構。
判別方法
1.最長桿長度+最短桿長度 ≤ 其他兩桿長度之和,連桿(機架的對桿)為最短桿時。
2. 如果最長桿長度+最短桿長度 >其他兩桿長度之和,此時不論以何桿為機架,均為雙搖桿機構。
5、連桿機構的理論應用
動力機的驅動軸一般整周轉動,因此機構中被驅動的主動件應是繞機架作整周轉動的曲柄在形成鉸鏈四桿機構的運動鏈中,a、b、c、d既代表各桿長度又是各桿的符號。當滿足最短桿和最長桿之和小於或等於其他兩桿長度之和時,若將最短桿的鄰桿固定其一,則最短桿即為曲柄。若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和小於或等於其餘兩桿長度之和,則
a、 取最短桿的鄰桿為機架時,構成曲柄搖桿機構;
b、 取最短桿為機架時,構成雙曲柄機構;
c、 取最短桿為連桿時,構成雙搖桿機構;
若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和大於其餘兩桿長度之和,則無曲柄存在,不論以哪一桿為機架,只能構成雙搖桿機構。
急回系數
在曲柄等速運動、從動件變速運動的連桿機構中,要求從動件能快速返回,以提高效率。即k稱為急回系數。曲柄存在條件參考圖
壓力角
如圖中的曲柄搖桿機構,若不計運動副的摩擦力和構件的慣性力,則曲柄a通過連桿b作用於搖桿c上的力P,與其作用點B的速度vB之間的夾角α稱為搖桿的壓力角,壓力角越大,P在vB方向的有效分力就越小,傳動也越困難,壓力角的餘角γ稱為傳動角。在機構設計時應限制其最大壓力角或最小傳動角。
死點
在曲柄搖桿機構中,若以搖桿為主動件,則當曲柄和連桿處於一直線位置時,連桿傳給曲柄的力不能產生使曲柄回轉的力矩,以致機構不能起動,這個位置稱為死點。機構在起動時應避開死點位置,而在運動過程中則常利用慣性來過渡死點。
6、平面四桿機構一些案例
切比雪夫連桿機構其實是和霍肯連桿機構是屬於同一種形式的四連桿機構,其軌跡點都是在連桿兩端誰在的直線上。霍肯連桿機構的軌跡點是在兩端點連線的延伸線上,而切比雪夫連桿機構的軌跡點是在兩端點連線的中間。如下:
切比雪夫連桿機構的動態演示
1、切比雪夫(1821~1894)
俄文原名Пафну́тий Льво́вич Чебышёв,俄羅斯數學家、力學家。切比雪夫在概率論、數學分析等領域有重要貢獻。在力學方面,他主要從事這些數學問題的應用研究。他在一系列專論中對最佳近似函數進行了解析研究,並把成果用來研究機構理論。他首次解決了直動機構(將旋轉運動轉化成直線運動的機構)的理論計算方法,並由此創立了機構和機器的理論,提出了有關傳動機械的結構公式。他還發明了約40餘種機械,製造了有名的步行機(能精確模仿動物走路動作的機器)和計算器,切比雪夫關於機構的兩篇著作是發表在1854年的《平行四邊形機構的理論》和1869年的 《論平行四邊形》。
理論聯系實際是切比雪夫科學工作的一個鮮明特點。他自幼就對機械有濃厚的興趣,在大學時曾選修過機械工程課。就在第一次出訪西歐之前,他還擔任著彼得堡大學應用知識系(准工程系)的講師。這次出訪歸來不久,他就被選為科學院應用數學部主席,這個位置直到他去世後才由李雅普諾夫接任。應用函數逼近論的理論與演算法於機器設計,切比雪夫得到了許多有用的結果,它們包括直動機的理論、連續運動變為脈沖運動的理論、最簡平行四邊形法則、絞鏈杠桿體系成為機械的條件、三絞鏈四環節連桿的運動定理、離心控制器原理等等。他還親自設計與製造機器。據統計,他一生共設計了40餘種機器和80餘種這些機器的變種,其中有可以模仿動物行走的步行機,有可以自動變換船槳入水和出水角度的劃船機,有可以度量大圓弧曲率並實際繪出大圓弧的曲線規,還有壓力機、篩分機、選種機、自動椅和不同類型的手搖計算機。他的許多新發明曾在1878年的巴黎博覽會和1893年的芝加哥博覽會上展出,一些展品至今仍被保存在蘇聯科學院數學研究所、莫斯科歷史博物館和巴黎藝術學院里。
2、切比雪夫連桿機構經常被用於模擬機器人的行走
根據公式i=3n-2m
(n為活動構件數目,m為低副數目)
可得自由度i=1
3、切比雪夫連桿機構被廣泛運用在機器人步態模擬上,從動圖上也能看出,它的軌跡底部較為平穩,步態方式非常像四足動物,收腿動作有急回特性。根據下圖WORKING MODEL模擬分析可得,在X軸上,也能看出它的急回特點。
4、嵌入汽缸的切比雪夫直線機構的運動
動圖
5、使用切比雪夫連桿機構的行走桌子
常見到有人遛狗溜貓,但你絕對沒見過人溜桌子的,拜荷蘭設計師Wouter Scheublin的腦洞所賜,荷蘭人民倒是有幸見到過這一奇葩景象,有人推著一張桌子在路上行走,而有著八條腿的桌子就運動著自己的腿,走的蹭蹭蹭的,場景怪異中帶著搞笑,讓人印象深刻。那麼桌子是怎麼行走的呢?其實並沒有用上什麼高科技,它只是通過精細的機械傳動機構動起來而已。設計師受到俄羅斯數學家切比雪夫的理論啟發,並將它應用到桌子中,所以這張160斤重的桌子輕輕推拉就能走,而且走的異常平穩,不比輪子差。
每條桌腿與桌板之間,都採用精細的木質結構打造。當用手推動桌子時,給力的一方會使桌腿不斷前進,通過力臂的搖擺和連接處木質結構,會把力傳遞到對面的桌腿使之向前移動,然後桌子就能滿街跑了。
⑻ bnlnn是什麼滑軌
bnlnn是NB型滑軌。NB型滑軌又稱導軌、滑道、是指固定在傢具的櫃體上,供傢具的抽屜或櫃板出入活動的五金連接部件。NB滑軌是利用鋼球的滾動來達到直線運動的裝置。由於它利用簡單的結構即可獲得低摩擦的直線運動,因此被廣泛應用於運輸裝置、食品機械、半導體製造裝置等領域。
⑼ 機械運動中的桿杠原理具體怎麼解釋
簡單機械
凡能夠改變力的大小和方向的裝置,統稱「機械」。利用機械既可減輕體力勞動,又能提高工作效率。機械的種類繁多,而且比較復雜。根據伽利略的提示,人們曾嘗試將一切機械都分解為幾種簡單機械,實際上這是很困難的,通常是把以下幾種機械作為基礎來研究。例如,杠桿、滑輪、輪軸、齒輪、斜面、螺旋、劈等。前四種簡單機械是杠桿的變形,所以稱為「杠桿類簡單機械」。後三種是斜面的變形,故稱為「斜面類簡單機械」。不論使用哪一類簡單機械都必須遵循機械的一般規律——功的原理。
杠桿
用剛性材料製成的形狀是直的或彎曲的桿,在外力作用下能繞固定點或一定的軸線轉動的一種簡單機械。其上有支點(用O表示),動力(F)作用點,阻力(W)作用點,杠桿的固定轉軸就是通常所說的「支點」,從轉軸到動力作用線的垂直距離叫「動力臂」,從轉軸到阻力作用線的垂直距離叫「阻力臂」。上述就是通常所講的三點兩臂。由於杠桿上三點的位置不同,即產生不同的受力效果。
杠桿原理
亦稱「杠桿平衡條件[1]」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(動力和阻力)的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為 F1· L1=F2·L2 簡單機械
式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。在使用杠桿時,為了省力,就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;如欲省距離,就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力,也可以省距離。但是,要想省力,就必須多移動距離;要想少移動距離,就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離,是不可能實現的。
動力
任何機械,不論是簡單的還是復雜的,在工作時,總要受到兩種力的作用:一種是推動機械的力叫作「動力」動力是使杠桿轉動的力。另一種是阻礙機械運動的力叫作「阻力」阻力是阻礙杠桿轉動的力。動力可以是人力,也可以是畜力、風力、電力、水力、蒸汽壓力等,阻力除了我們要克服的有用阻力之外,還有一些是不可避免的無用阻力。
作用線
通過力的作用點沿力的方向所引的直線,叫作「力的作用線」。
動力臂
從支點到力的作用線的垂直距離叫「力臂」。從支點到動力的作用線的垂直距離L1叫作「動力臂」;從支點到阻力的作用線的垂直距離L2叫作「阻力臂」。如果把從動力點到支點的棒長距離作為動力臂,或把從阻力點到支點的棒長距離作為阻力臂,這種認識是錯誤的。這是因為對動力臂和阻力臂的概念認識不清所致。
阻力臂
見動力臂條。
轉動軸
轉動是常見的一種運動。當物體轉動時,它的各點都做圓周運動,這些圓周的中心在同一直線上,這條直線叫做「轉動軸」。門、窗、砂輪、電動機的轉子等都有固定轉軸,只能發生轉動,而不能平動。幾個力作用在物體上,它們對物體的轉動作用決定於它們的力矩的代數和。若力矩的代數和等於零,物體將用原來的角速度做勻速轉動或保持靜止。
三類杠桿
對杠桿的分類一般是兩種方法。第一種是以支點、阻力點和動力點所處的位置來分的;另一種是按省力或費力來區分的。無論怎樣來劃分,總離不開省力、費力、不省力也不費力這幾種情況。 簡單機械
機械利益
表示機械省力程度的物理量。機械雖然絕對不能省功,但可以省力。使機械作功的力稱為「動力」(F),阻礙機械作功的力稱為「阻力」(P)。使用機械的目的,在於使用很小的動力而與阻力平衡。所謂機械利益(A),就是機械的有用阻力(P)跟動力(F) 小於1。 機械利益>1時,省力費時,凡省力的機械,其機械利益必大於1。例如,獨輪車、鉗子、起子、省力的杠桿等都是省力的機械。機械利益=1時,不省力,也不費力。例如物理天乎。機械利益<1時,費力省時,例如竹夾、火鉗等。機械利益是由實際測得的有用阻力和動力的大小所決定。由於機械潤滑情況的不同,在克服同樣的有用阻力時,亦有所不同。機械潤滑得不好,無用阻力大,需要動力也大,機械利益就小些;機械潤滑得好,無用阻力小,需要的動力也小,機械利益就大些。新生產出的機器需要磨合,汽車出廠要用上一段時間,目的是使其摩擦阻力減小。但機器陳舊,機件磨損,又會增加阻力。
杠桿的應用
不同類型杠桿各具有不同的特點和用途。掌握了杠桿原理,就可根據需要有意識地選用不同類型的杠桿來使用。應明確:省力杠桿省力但要多移動距離,費力杠桿費力但省距離,等臂杠桿不省力也不省距離,又省力又省距離的杠桿是沒有的。有的杠桿是否省力或省距離,不是永恆不變的。根據使用情況的不同,會由省力變為省距離。例如,用鐵鍬鏟土,往車上裝土的過程都會有所改變。鏟土時支點在動力點及阻力點之間,在裝土時動力點在支點與阻力點之間。為此,在使用杠桿時應注意幾點: 1.解答杠桿問題時,必須根據題意畫出示意圖,在圖上標出杠桿的支點、動力作用線和阻力作用線。同時用線段標明動力臂和阻力臂的大小,再根據杠桿平衡條件,列出方程,進行計算。 2.力臂是一個重要的概念。力臂是從支點到力的作用線的垂直距離,不要理解為力臂是從支點到力的作用點的長度。動力和阻力都是指作用在同一杠桿上的力,而不是作用在重物或其他物體上的力。 3.畫杠桿示意圖的方法: (1)畫出杠桿:用粗直線表示直杠桿,用變曲的粗線表示曲杠桿。 (2)在杠桿轉動時找出支點,並在支點旁用箭頭表示杠桿轉動的方向。 (3)根據轉動方向判斷動力、阻力的方向。動力、阻力的作用點應畫在杠桿上,可用力的示意圖表示。 (4)用虛線表示力的作用線的延長線和力臂。 4.杠桿的平衡條件,適用於任意一個平衡位置上,所謂杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉動或勻速轉動。
桿秤
它是測量物體質量的量度工具,是以提紐為轉動軸,根據杠桿平衡原理製造的。桿秤主要由秤桿、秤砣、秤鉤(或秤盤)等構成。如圖1-23所示。G表示桿秤的重力,B點是它的重點,未掛重物時若將 A點即為桿秤的「定盤星」。在秤鉤上加物W後,將秤砣從A點移到A' 力G相對應的刻度A'的位置。桿秤是我國勞動人民所發明並使用已久的測量工具,舊秤以斤,兩為單位計量,目前以千克計量。
力矩
又叫「轉矩」,是表示力對物體作用時,使物體發生轉動或改變轉動狀態的物理量。力矩是矢量。力矩的大小等於力與從轉軸到力的作用線的垂直距離之乘積。如果物體所受的力不在垂直於轉軸O的平面內,就必須把力分解成兩個分力:一個分力與轉軸平行;另一個分力是在轉動的平面內。只有轉動平面內的分力才可能改變物體的轉動狀態。因此,在力矩等於力跟力臂乘積的計算中,應理解力是在它的作用點的轉動平面內的分力。如這一點在力的作用線上,則力矩為零。如果若干個力同時作用在一個物體上,則合力矩是所有分力矩的代數和。一個處於平衡的物體,順時針方向力矩的和等於逆時針方向力矩的和,在國際單位制中,力矩的單位是米·牛頓。其方向用右手螺旋法則決定。在中學階段,因為只研究有固定轉軸的物體的平衡,力矩就只有兩種轉向。規定物體逆時針轉動的力矩為正,使物體順時針轉動的力矩為負。力矩愈大,使物體轉動狀態發生改變的效果就愈明顯。用大小相同的力推門時,力的作用點離轉軸愈遠,且方向垂直於門,力臂愈大,則推門愈省力。
力偶
大小相等、方向相反,但作用線不在同一直線上的兩個力叫作「力偶」。用雙手攻螺紋或用手旋鑰匙、水龍頭時,所施加的作用常是力偶。它能使物體發生轉動,或改變其轉動狀態。汽車駕駛員雙手轉動轉向盤時所施加的一對力就是一個力偶。力偶的轉動效果決定於力偶矩的大小。力偶矩等於其中任何一個力的大小和兩力作用線之間的垂直距離(力偶臂)的乘積。如圖1-24所示。如果作用力F的方向跟AB垂直,AB的長度等於d,那麼這個力偶的力偶矩(M)為: M=±Fd。 式中Fd為力偶矩的大小,符號用來表示力偶的轉向。規定力偶逆時針轉向取「+」,反之取「-」(也可規定,力偶順時針轉向取「+」,那麼力偶逆時針轉向就取「-」)。應注意:力偶中力的方向不跟AB垂直時,應像力矩那樣分解成垂直分量,再進行計算。力偶的轉矩(即力偶矩)和所繞著轉動的點無關。由於力偶的合力為零,它不能使物體產生位移,只能使物體發生轉動或改變物體的轉動狀態。
力偶矩
簡稱為「力偶的力矩」,亦稱「力偶的轉矩」。力偶是兩個相等的平行力,它們的合力矩等於平行力中的一個力與平行力之間距離(稱力偶臂)的乘積,稱作「力偶矩」,力偶矩與轉動軸的位置無關。力偶矩是矢量,其方向和組成力偶的兩個力的方向間的關系,遵從右手螺旋法則。對於有固定軸的物體,在力偶的作用下,物體將繞固定軸轉動;沒有固定軸的物體,在力偶的作用下物體將繞通過質心的軸轉動。
力偶臂
力偶之兩個力之間的垂直距離。見力偶條圖1-24所示。
輪軸
是固定在同一根軸上的兩個半徑不同的輪子構成的杠桿類簡單機械。半徑較大者是輪,半徑較小的是軸。從形式上看是圓盤,但從實質上看起來只有它們的直徑或半徑起力學作用。用R表示輪半徑,也就是動力臂;r表示軸半徑,也就是阻力臂;O表示支點。當輪軸在作勻速轉動時,動力×輪半徑=阻力×軸半徑,所以輪和軸的半徑相差越大則越省力。上式動力用F表示,阻力用W表示,則可寫成FR=Wr。 即利用輪軸可以省力。若將重物掛在輪上則變成費力的輪軸,但它可省距離。輪軸的原理也可用機械功的原理來分析。輪軸每轉一周,動力功等於F×2πR,阻力功等於W×2πr。在不計無用阻力時,機械的 日常生活中常見的轆轤、絞盤、石磨、汽車的駕駛盤、手搖卷揚機等都是輪軸類機械。
滑輪
滑輪是屬於杠桿變形的一種簡單機械,是可以繞中心軸轉動的,周圍有槽的輪子。使用時,根據需要選擇。滑輪可分為定滑輪、動滑輪、滑輪組、差動滑輪等。有的省力,有的可以改變作用力的方向,但是都不能省功。
定滑輪
滑輪的軸固定不動,它實質上是一個等臂杠桿。動力臂和阻力臂都是滑輪的半徑r,根據杠桿原理Fr1=Wr2。它的機械利益為 變了動力的方向,如要把物體提到高處,本應用向上的力,如利用定滑輪,就可以改用向下的力,因而便於工作。
動滑輪
滑輪的軸和重物一起移動的滑輪。它實質上是一個動力臂二倍於阻力臂的杠桿。根據杠桿平衡的原理Wr=F·2r,它的機械利 改變用力的方向。其方向是與物體移動的方向一致。
滑輪組
動滑輪和定滑輪組合在一起叫「滑輪組」。因為動滑輪能夠省力,定滑輪能改變力的方向,若將幾個動滑輪和定滑輪搭配合並而成滑輪組,既可以改變力的大小,又能改變力的方向。普通的滑輪組是由數目相等的定滑輪和動滑輪組成的。而這些滑輪或者是上下相間地坐落在同一個輪架(或叫「輪轅」),或者是左右相鄰地裝在同一根軸心上。繩子的一端固定在上輪架上,即相當於系在一個固定的吊掛設備上,然後依次將繩子繞過每一個下面的動滑輪和上面的定滑輪。在繩子不受拘束的一端以F力拉之,被拉重物掛在活動的輪架上。對所有各段繩子可視為是互相平行的,當拉力與重物平衡時,則重物W必平均由每段繩子所承擔。若有n個定滑輪和n個動滑輪時, 且為勻速運動時,則所需之F力的大小仍和上面一樣。因此,在提升重物時才能省力。其傳動比乃為F∶W=1∶2n。注意,在使用滑輪組時,不能省功,只能省力,但省力是以多耗距離(即行程)為前題的。 前邊所分析的定滑輪、動滑輪以及滑輪組,都是在不計滑輪重力,滑輪與軸之間的摩擦阻力的情況下得出的結論。但在使用時,實際存在輪重和摩擦阻力,所以實際用的力要大些。
差動滑輪
即鏈式升降機,是一種用於起重的滑輪組。上面是由兩個直徑不同裝在同一個軸上的圓盤A、B組成的定滑輪。下面是一個動滑輪,用鐵索與上面的定滑輪聯結起來而成滑輪組。若大輪A的半徑是R,小輪B的半徑是r,如圖1-25所示。當動力F拉鏈條使大輪轉一周,動力F拉鏈條向下移動了2πR,大輪捲起鏈條2πR,此時小輪也轉動一周,並放下鏈條長2πr於是動滑輪和重物W上升的高度為 由於2R大於(R-r),差動滑輪的機械利益大於1,若提高機械利益,可加大兩輪的半徑同時縮小兩輪間的半徑差。這種機械,亦稱「葫蘆」,有手動,也有用電來驅動的。鏈條是閉合的,為防止滑輪和鏈條間的滑動,滑輪上有齒牙與鏈條配合運動。
斜面
簡單機械的一種,可用於克服垂直提升重物之困難。距離比和力比都取決於 簡單機械
傾角。如摩擦力很小,則可達到很高的效率。用F表示力,L表示斜面長,h表示斜面高,物重為G。不計無用阻力時,根據功的原理。得 FL=Gh。實驗證明,沿著光滑斜面向上拉重物數學要的拉力F小於重物的所受的重力G,即利用斜面可以省力,當斜面高度一定時,長度L不同的斜面所需的拉力也不同:L越長,F越小,越省力 傾角越小,斜面越長則越省力,但費距離。
螺旋
屬於斜面一類的簡單機械。例如螺旋千斤頂可將重物頂起,它是省力的機械。千斤頂是由一個陽螺旋桿在陰螺旋管里轉動上升而將重物頂起。根據功的原理,在動力F作用下將螺桿旋轉一周,F對螺旋做的功為F2πL。螺旋轉一周,重物被舉高一個螺距(即兩螺紋間豎直距離),螺旋對重物做的功是Gh。依據功的原理得 很小的力,就能將重物舉起。螺旋因摩擦力的緣故,效率很低。即使如此,其力比G/F仍很高,距離比由2πL/h確定。螺旋的用途一般可分緊固、傳力及傳動三類。
齒輪和齒輪組
兩個相互咬合的齒輪,在它們處於平衡狀態時,不省力,因為齒輪的實質是兩個等臂杠桿,所以咬合的齒輪不省力,只省圈數。
劈
亦稱「尖劈」,俗稱「楔子」。它是簡單機械之一,其截面是一個三角形(等腰三角形或直角三角形)。三角形的底稱作劈背,其他兩邊叫劈刃。施力F於劈背,則作用於被劈物體上的力由劈刃分解為兩部分,如圖1-26所示。P是加在劈上的阻力,如果忽略劈和物體之間的摩擦力,利用力的分解法,知P與劈的斜面垂直,P的作用可分成兩個分力:一個是與劈的運動方向垂直,它的大小等於P·cosα,對運動並無影響;另一個是與劈的運動方向相反的,它的大小等於P·sinα,對運動起阻礙作用。所以,當F=2P·sinα時劈才能前進,因而P與F大小之比等於劈面的長度和劈背的厚度之比,因此劈背愈薄,劈面愈長,就愈省力。劈的用途很多,可用來做切削工具,如刀、斧、刨、鑿、鏟等;可用它緊固物體,如鞋楦榫頭,斧柄等加楔子使之漲緊;還可用來起重,如修房時換柱起梁等。
功
是描述物體狀態改變過程的物理量,能量變化的量度。功的概念來源於日常生活中的「工作」一詞。在物理學中,它有特殊的含義。當物體在恆力F的作用下,力的作用點的位移是S時,這個功就等於力跟距離的乘積。對初中學生來說,只要明確「在力的作用下,物體沿力的方向通過了一段距離,那麼這個力就對物體做了功」,這是指物體在恆力作用下,沿力的方向作單向直線運動的情況,所以對功的計算可用公式W=FS。當物體在恆力作用下,作非單向直線運動,如豎直上拋運動、平拋運動、斜拋運動等等,物體受力方向和運動方向不一定是一致時,對功的理解應加深為「力對物體所做的功,等於力的大小、力的作用點的位移大小,力和位移間夾角的餘弦三者之乘積」即W=FScosα。式中W表示外力F對物體所做的功,S表示物體移動的路程,α表示F與S之間的夾角。根據公式研究力對物體做功的一些情況: 1.當α=0°時,W=FS,力對物體做正功; 2.當0°<α<90°時,1>cosα>0,則力F的有效分力Fcosα和物體的運動方向一致,力F對物體做正功; 3.當α=90°時,cosα=0,則W=0,此時力F對物體不做功; 4.當180°>α>90°時,-1<cosα<0,則W<0,即W為負值。在這種情況下F對物體做負功,也可說成物體克服阻力F做功; 5.當α=180°時,則W=-FS,這時力F對物體做負功,或者說成物體克服阻力F做功。 必須注意:在研究有關「功」的問題時,應分清有沒有做功,誰在做功。功是一個只有大小而沒有方向的物理量,它是標量而不是矢量。至於正功和負功,不過是區別外力對物體做功還是物體克服阻力做功,或用來表示力與路程同向還是反向,並不是功有方向性。 功是力對空間的累積效應。力對物體做功,使物體發生位置或運動狀態的改變,因而也就發生了機械能的改變。功即是反映在這一過程中,物體機械能改變多少的物理量。在力學中功的狹義概念僅指機械能轉換的量度;而在物理學中功的廣義概念指除熱傳遞外的一切能量轉換的量度。所以功也可定義為能量轉換的量度。一個系統總能量的變化,常以系統對外做功的多少來量度。能量可以是機械能、電能、熱能、化學能等各種形式,也可以多種形式的能量同時發生轉化。功的單位和能量單位一樣,在國際單位制中,都是焦耳。 計算變力做功是把運動的軌跡分成許許多多無限小的小段,在每個小段內,可以把力看作為恆力,按恆力做功的定義來計算在各個小段內所做的功,最後把各個小段的功加起來,就是變力做的功,即A=ΣFi·ΔSi,如果力和位移都是連續的,則可用積分法計算,
功的原理
亦稱「機械功的原理」。即動力對機械所做的功等於機械克服阻力所做的功。也就是說利用任何機械都不能省功。動力功W動,又稱輸入功或總功。阻力功W阻,包括克服有用阻力所做的W有用(又稱輸出功)和克服無用阻力所做的W無用(又稱損失功),即W動=W阻=W有用+W無用。也可寫成W輸入=W輸出+W損失。功的原理是機械的基本原理。要省力就要多移動距離,要少移動距離就要多用力,使用任何機械都不能省功。在機械做功過程中,只有在不存在無用阻力,機械本身作勻速運動的理想情況下,有用功才等於總功,效率為100%。事實上,必然存在無用阻力,效率一定小於100%,也就是說使用任何機械,在實際情況下總是費功的。應明確,只有在理想情況下,有用功才等於總功。
正功
作用力的方向和力的作用點的位移方向之夾角小於90°且大於或等於0°時(即α為銳角),根據公式作用力A做正功。當力F與位移S夾角α=0°時,W=FScos0°=FS,F做最大正功;0°<α<
負功
當作用力方向與力的作用點位移方向夾角大於90°且小於或等於180°時,這時cosα<0,根據公式功為負。力對物體作負功-A就代表受力作用的物體克服阻力作了正功A。這兩種說法描述的是同一物理過程。例如,空氣壓縮機中空氣對活塞作負功,也可以說成是活塞克服空氣的壓力作正功。又如,汽車緊急制動,車輪停止轉動,輪胎在地面上滑動,這時摩擦力對汽車作負功,反過來也可以說汽車克服摩擦力作正功。
功率
功跟完成這些功所用時間的比值叫做「功率」。最初定義功率為「單位時間里完成的功」,它是指做功快慢不變的情況,初中學生易於掌握。「功跟完成這些功所用時間的比值」這一定義功率,對於做功快慢不變的情況,既表示平均功率,又表示即時功率。對於做功快慢不均勻的情況,如時間取得長些,則為平均功率;時間趨於零,這一 率,只能表示機器在一段時間t內的平均功率。而由公式P=Fv計算出來的功率就有了不同的含義。若速度v代表平均速度,那麼P代表平均功率,如果v代表即時速度,那麼P就代表機器在某瞬時的即時功率。 公式中力是一個矢量,速度也是一個矢量,而功率卻是一個標量。 方法,一為「標積」;一為「矢積」。兩矢量的「標積」為一標量,其大小(к)為兩矢量的大小和兩矢量夾角的餘弦的乘積,用公式表示為 式P=Fv中,實際上P應為 矢量和 矢量的標積,即 所以得到的功率P應為一標量。 關於公式P=Fv,中F與v成反比的關系,應明確,不能脫離具體條件,防止得出謬誤的結果。因為機器的牽引力要受速度的限制,又受機器的構造、運轉條件等限制,任何機器在設計製造時,已規定了它的正常功率和最大作用力。超過最大作用力范圍,牽引力和速度成反比這一關系就不能適用。另一方面也不能使機器的牽引力趨近於零,而使機器的速度無限制地增加。因為任何機器在工作時要受到阻力作用,阻力還與機器運轉的速度有關。即使在沒有負載的情況下,機件間的摩擦阻力仍然存在。為維持機器的運轉,發動機的牽引力不能小於它所受的阻力。因而它的速度也不能無限增加。因此,任何機械在有一定的最大輸出功率的同時,還具有一定的最大速度和最大作用力。 功率的常用單位是瓦特(焦耳/秒),簡稱瓦,單位符號W。瓦特這個單位較小,技術上常用千瓦做功率的單位。過去還有爾格/秒、牛頓·米/秒、千克力·米/秒。 間t內的平均功率。當物體受恆力作用時也可表示為P=F 。式中 表示某段時間的平均速度。平均功率隨所取的時間不同而不同,因此在談到平均功率時,一定要指出是哪一段時間內的平均功率。參閱功率條。
即時功率
即「瞬時功率」,簡稱功率。描述機械在某一瞬間作 物體運動即時速度的乘積。作平均速度時,P當然代表平均功率,如果作即時速度,那麼P就代表機械在某瞬時的即時功率。當作勻速運動時,即時功率和平均功率相同 杠桿概念:當動力點離支點的距離小於阻力點離支點的距離時,省力。 當動力點離支點的距離大於阻力點離支點的距離時,費力。 當動力點離支點的距離等於阻力點離支點的距離時,不省力也不費力。
編輯本段分類法
第一種分類法
第一類杠桿:是動力F和有用阻力W分別在支點的兩邊。這類杠桿 不省力也不費力。例如,剪金屬片用的剪刀,刀口很短,它的機械利益遠大於1 。這是因為金屬板很硬,刀口短,刀把長,即動力臂大於阻力臂,可以少用力。屬於這種情況的杠桿還有克絲鉗等。家庭裁衣剪布用的剪刀,把與刃基本是等長的,即動力臂等於阻力臂,屬於不省力也不費力的類型。因為布的厚度較薄,不需太大的力,剪布要直故刀口要長些,為此用力不大,布剪的也直。屬於這種類型的還有物理天平。又如理發用的剪刀,刀口很長,即動力臂小於阻力臂,它的機械利益小於1。這是因為剪發本來不需要多大的力,刀口長一些,能夠剪得快一些和齊一些。 第二類杠桿:是支點和動力點分別在有用阻力點的兩邊。這類杠桿的動力臂大於阻力臂,其機械利益總是大於1,所以總是省力的。例如,用鍘刀鍘草、獨輪車等都是這類杠桿。 第三類杠桿:是支點和有用阻力點分別在動力點的兩邊,這類杠桿的動力臂小於阻力臂,其機械利益總是小於1,所以總是費力的。例如,縫紉機的腳踏板、夾食品的竹夾子都屬於這類杠桿。
第二種分類法
第一類杠桿:是省力的杠桿,即動力臂大於阻力臂。例如,羊角錘、木工鉗、獨輪車、汽水板子、鍘刀等等。 第二類杠桿:是費力的杠桿,即動力臂小於阻力臂。如鑷子、釣魚桿、理發用的剪刀。 第三類杠桿:不省力也不費力的杠桿,即動力臂等於阻力臂。其機械利益等於1。如夭平、定滑輪等。
⑽ 昨天逛展會看到一個新穎的產品,叫滑軌屏,就是不知道互動滑軌屏是由什麼組成的呢
滑軌互動屏系統,又稱為滑軌電視、滑軌播放等,通過特殊設計的機械滑軌控制裝置,結合高清液晶拼接幕牆,實現對屏幕內容的互動控制,滑動到不同位置屏幕展示相關信息,包括圖片、文字、視頻等,是一種全新的互動展示形式,可與觸摸同時使用。
滑軌電視介紹:
是繪芯為展示企業發展歷程打磨的一把利劍,將成為潛力的企業宣傳櫥窗!
互動滑軌屏的原理
互動滑軌屏的主要原理是在相應的圖片上設置了不同的觸控點位,預先在滑行的軌道上裝置好感測電路安裝,當參觀者推進液晶電視找到設置的感應點位時,感測信號會被觸發,電視便能夠自動切換到和圖片相關的視頻停止播放。,由定製滑行軌道、等離子電視、紅外感測器、燈箱、計算機組成。
互動滑軌屏的完成原理,在相似坐標軸的展牆上鑲嵌各種案例圖片,同時製造一組可滑動的機械構造以懸掛液晶電視。在相應圖片上設置不同的觸控點位,經過軌道上裝置的感測電路安裝,觀眾能夠上、下、左、右推進液晶電視,找尋背景中的感應點。當觀眾推進等離子電視到不同的點位,使屏幕與點位重合,此時感測信號被觸發,屏幕將自動播放該局部的視頻內容。
主要是在一些展廳展館和博物館等,一方面,這種互動方式會更吸收參觀者來觀看,更好得做到宣傳的作用。另一方面,液晶屏所承載的信息量宏大,它能夠將能夠更多得表達主辦單位想要傳送的信息,一旦參觀者走近該展項,大屏幕系統立即啟動,真正完成了自動化控制,能夠多個檢測點同時控制,使整個展廳愈加生動隨機,真正完成省電節能,低碳環保。
互動滑軌屏的主要原理是在相應的圖片上設置了不同的觸控點位,預先在滑行的軌道上安裝好感測電路裝置,當參觀者推動液晶電視找到設置的感應點位時,感測信號會被觸發,電視便可以自動切換到和圖片相關的視頻進行播放。,由定製滑行軌道、等離子電視、紅外感測器、燈箱、計算機組成。
在類似坐標軸的展牆上鑲嵌各種案例圖片,同時製作一組可滑動的機械結構以懸掛液晶電視。在相應圖片上設置不同的觸控點位,通過軌道上安裝的感測電路裝置,觀眾可以上、下、左、右推動液晶電視,找尋背景中的感應點。當觀眾推動等離子電視到不同的點位,使屏幕與點位重合,此時感測信號被觸發,屏幕將自動播放該部分的視頻內容。
主要是在一些展廳展館和博物館等,一方面,這種互動方式會更吸引參觀者來觀看,更好得做到宣傳的作用。另一方面,液晶屏所承載的信息量巨大,它可以將可以更多得表達主辦單位想要傳遞的信息,一旦參觀者走近該展項,大屏幕系統立刻啟動,真正實現了自動化控制,可以多個檢測點同時控制,使整個展廳更加生動隨機,真正實現省電節能,低碳環保。