杠桿式傳動裝置

Ⅰ 杠桿是什麼意思

1、杠桿是簡單機械，是一個在力的作用下能繞著固定點轉動的桿。

繞著轉動的固定點叫支點，動力的作用點叫動力點，阻力的作用點叫阻力點。改變三點的兩段距離的比率，可以改變力的大小。如剪刀（支點在中間）、鍘刀（阻力點在中間）、鑷子（動力點在中間）等就屬於這一類。

2、比喻起平衡或調控作用的事物或力量。

杠桿的類型

杠桿共分為：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿三種類型。

從「力的大小」角度：動力小於阻力的是省力杠桿（用較小的動力能克服較大的阻力）；動力大於阻力的是費力杠桿（用較大的動力只能克服較小的阻力）。這種方法要求大家最好有一定的工具使用經驗。

從「力臂長度」角度：動力臂大於阻力臂的是省力杠桿；動力臂小於阻力臂的是費力杠桿。這種方法要求大家對工具的結構有準確認識，能找出支點並畫出動力臂和阻力臂。

從「運動距離」角度：動力作用點運動距離大於阻力作用點運動距離的是省力杠桿（費距離）；動力作用點運動距離小於阻力作用點運動距離的是費力杠桿（省距離）。

Ⅱ 杠桿、斜面、滑輪、輪軸、定滑輪、動滑輪的原理

一、杠桿原理

杠桿又分稱費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿，杠桿原理也稱為「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力矩（力與力臂的乘積）大小必須相等。

即：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F1·L1=F2·L2。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，要使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動力的幾倍。

二、斜面原理

斜面（inclined plane）是一種傾斜的平板，能夠將物體以相對較小的力從低處提升至高處，但提升這物體的路徑長度也會增加。斜面是古代希臘人提出的六種簡單機械之中的一種。

假若斜面的斜率越小，即斜面與水平面之間的夾角越小，則需施加於物體的作用力會越小，但移動距離也越長；反之亦然。假設移動負載不會造成能量的儲存或耗散，則斜面的機械利益是其長度與提升高度的比率。

在日常生活中，時常會使用到斜面。行駛車輛的坡道是一種常見的斜面；卡車裝載大型貨物時，常會在車尾斜搭一塊木板，將貨物從木板上往上推，所應用的也是斜面的理論。

三、滑輪原理

滑輪主要的功能是牽拉負載、改變施力方向、傳輸功率等等。多個滑輪共同組成的機械稱為「滑輪組」，或「復式滑輪」。滑輪組的機械利益較大，可以牽拉較重的負載。滑輪也可以成為鏈傳動或帶傳動的組件，將功率從一個旋轉軸傳輸到另一個旋轉軸。

四、輪軸原理

輪軸的實質是可以連續旋轉杠桿．使用輪軸時，一般情況下作用在輪上的力和軸上的力的作用線都與輪和軸相切，因此，它們的力臂就是對應的輪半徑和軸半徑．

由於輪半徑總大於軸半徑，因此當動力作用於輪時，輪軸為省力費距離杠桿（下面的第一幅圖），實際的例子：有自行車腳踏與輪盤（大齒輪）是省力輪軸．當動力作用於軸上時，輪軸為費力省距離杠桿，實際的例子有：自行車後輪與輪上的飛盤（小齒輪）、吊扇的扇葉和軸都是費力輪軸的應用。

五、定滑輪原理

使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向.杠桿的動力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑，由於半徑相等，所以動力臂等於阻力臂，杠桿既不省力也不費力。

定滑輪不能省力，而且在繩重及繩與輪之間的摩擦不計的情況下，細繩的受力方向無論向何處，吊起重物所用的力都相等，因為動力臂和阻力臂都相等且等於滑輪的半徑。

六、動滑輪原理

動滑輪省1/2力多費1倍距離，這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半，而且不能改變力的方向。實質是個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿：圖中，O是支點，F1是提升物體的動力，F2是物體的重力（也可理解為不用機械時提升物體用的力）。

Ⅲ 舉例說明自行車的哪些部位是杠桿、輪軸、斜面等簡單機械的應用。

杠桿——腳踏傳動、剎車裝置（桿件傳動）。輪軸——前後輪軸、中軸。斜面——螺紋連接。

Ⅳ 齒輪 杠桿 微動裝置 怎麼設計 確定齒輪參數

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大於負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械繫統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載並有一定的餘量保證其運行可*。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。

選擇步進電機時，應使步距角和機械繫統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其解析度，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的餘量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

選擇步進電機需要進行以下計算：

（1）計算齒輪的減速比

根據所要求脈沖當量，齒輪減速比i計算如下:

i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1)式中φ---步進電機的步距角（o/脈沖）

S---絲桿螺距（mm)

Δ---(mm/脈沖）

（2）計算工作台，絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量Jt。

Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2]（1-2）

式中Jt---折算至電機軸上的慣量(Kg.cm.s2)

J1、J2---齒輪慣量(Kg.cm.s2)

Js----絲桿慣量(Kg.cm.s2)W---工作台重量（N）

S---絲桿螺距（cm）

（3）計算電機輸出的總力矩M

M=Ma+Mf+Mt（1-3）

Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2（1-4）

式中Ma---電機啟動加速力矩（N.m)

Jm、Jt---電機自身慣量與負載慣量(Kg.cm.s2)

n---電機所需達到的轉速（r/min）

T---電機升速時間（s）

Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2（1-5）

Mf---導軌摩擦折算至電機的轉矩（N.m)

u---摩擦系數

η---傳遞效率

Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2（1-6）

Mt---切削力折算至電機力矩（N.m)

Pt---最大切削力（N）

（4）負載起動頻率估算。數控系統控制電機的啟動頻率與負載轉矩和慣量有很大關系，其估算公式為

fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)]1/2（1-7）

式中fq---帶載起動頻率（Hz）

fq0---空載起動頻率

Ml---起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩（N.m)

若負載參數無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進行估算.

（5）運行的最高頻率與升速時間的計算。由於電機的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在最高頻率時，由矩頻特性的輸出力矩應能驅動負載，並留有足夠的餘量。

（6）負載力矩和最大靜力矩Mmax。負載力矩可按式（1-5）和式（1-6）計算，電機在最大進給速度時，由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大於Mf與Mt之和，並留有餘量。一般來說，Mf與Mt之和應小於（0.2～0.4)Mmax.

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