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平动滑轨装置机械原理

发布时间:2023-01-31 15:53:11

⑴ 什么是手机滑轨

什么是滑轨?
滑轨又称导轨、道轨,滑道或者路轨,是用来承载一定重量的物体在其上做滑行运动的机械装置。滑轨通常由滑道主体,以及在滑道主体上的活动配件等组成。最常见的是安装在家具上的抽屉滑轨。

什么是手机滑轨?
手机滑轨顾名思义就是用在手机上面的滑轨。根据它们运行的轨迹划分为两类型:线性滑轨与旋转滑轨。线性滑轨,能承载着手机主屏或键盘等配件在给定的轨道线做往复的直线运动;旋转滑轨,则能承载着手机主屏等配件围绕一个中心轴做180°或270°、360°的旋转。具体请您看这家公司的网页博客:http://blog.163.com/lanhaixing_kj/

⑵ 机械原理中的连杆机构分析!!!

第二章 平面连杆机构
案例导入:通过雷达天线、汽车雨刮器、搅拌机等实际应用的机构分析引入四杆机构的概念,介绍四杆机构的组成、基本形式和工作特性。
第一节 铰链四杆机构
一、铰链四杆机构的组成和基本形式
1.铰链四杆机构的组成
如图1-14所示,铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统,并使其中一个构件固定而组成。被固定件4称为机架,与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆,不直接与机架铰接的构件2称为连杆。连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄,否则就称为摇杆。
2.铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同,可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
(1)曲柄摇杆机构。在铰链四杆机构中,如果有一个连架杆做循环的整周运动而另一连架杆作摇动,则该机构称为曲柄摇杆机构。如图2-1所示曲柄摇杆机构,是雷达天线调整机构的原理图,机构由构件AB、BC、固连有天线的CD及机架DA组成,构件AB可作整圈的转动,成曲柄;天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动,成摇杆;随着曲柄的缓缓转动,天线仰角得到改变。如图2-2所示汽车刮雨器,随着电动机带着曲柄AB转动,刮雨胶与摇杆CD一起摆动,完成刮雨功能。如图2-3所示搅拌器,随电动机带曲柄AB转动,搅拌爪与连杆一起作往复的摆动,爪端点E作轨迹为椭圆的运动,实现搅拌功能。
(2)双曲柄机构。在铰链四杆机构中,两个连架杆均能做整周的运动,则该机构称为双曲柄机构。如图2-4所示惯性筛的工作机构原理,是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同,故当主动曲柄1匀速回转一周时,从动曲柄3作变速回转一周,机构利用这一特点使筛子6作加速往复运动,提高了工作性能。当两曲柄的长度相等且平行布置时,成了平行双曲柄机构,如图2-5a)所示为正平行双曲柄机构,其特点是两曲柄转向相同和转速相等及连杆作平动,因而应用广泛。火车驱动轮联动机构利用了同向等速的特点;路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点,如图2-6a、b)所示。如图2-5b)为逆平行双曲柄机构,具有两曲柄反向不等速的特点,车门的启闭机构利用了两曲柄反向转动的特点,如图2-6c)所示。
(3)双摇杆机构。两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。如图2-7所示为港口用起重机吊臂结构原理。其中,ABCD构成双摇杆机构,AD为机架,在主动摇杆AB的驱动下,随着机构的运动连杆BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动,使吊重Q能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。图2-8所示为电风扇摇头机构原理,电动机外壳作为其中的一根摇杆AB,蜗轮作为连杆BC,构成双摇杆机构ABCD。蜗杆随扇叶同轴转动,带动BC作为主动件绕C点摆动,使摇杆AB带电动机及扇叶一起摆动,实现一台电动机同时驱动扇叶和摇头机构。图2-9所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长的,适当选择两摇杆的长度,可以使汽车在转弯时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线某点P,汽车整车绕瞬时中心P点转动,获得各轮子相对于地面作近似的纯滚动,以减少转弯时轮胎的磨损。
二、铰链四杆机构中曲柄存在的条件
1.铰链四杆机构中曲柄存在的条件
铰链四杆机构的三种基本类型的区别在于机构中是否存在曲柄,存在几个曲柄。机构中是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明,铰链四杆机构中存在曲柄的条件为:
条件一:最短杆与最长杆长度之和不大于其余两杆长度之和。
条件二:连架杆或机架中最少有一根是最短杆。
2.铰链四杆机构基本类型的判别准则
(1)满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构;
(2)满足条件一而且以最短杆作机架的是双曲柄机构;
(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构;
(4)不满足条件一是双摇杆机构。
【实训例2-1】 铰链四杆机构ABCD如图2-10所示。请根据基本类型判别准则,说明机构分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解:经测量得各杆长度标于图2-10,分析题目给出铰链四杆机构知,最短杆为AD = 20,最长杆为CD = 55,其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD+CD = 20+55 = 75
AB+BC = 30+50 = 80 > Lmin+Lmax
故满足曲柄存在的第一个条件。
1)以AB或CD为机架时,即最短杆AD成连架杆,故为曲柄摇杆机构;
2)以BC为机架时,即最短杆成连杆,故机构为双摇杆机构;
3)以AD为机架时,即以最短杆为机架,机构为双曲柄机构。
第二节 平面四杆机构的其它形式
一、曲柄滑块机构
在图2-11a)所示的铰链四杆机构ABCD中,如果要求C点运动轨迹的曲率半径较大甚至是C点作直线运动,则摇杆CD的长度就特别长,甚至是无穷大,这显然给布置和制造带来困难或不可能。为此,在实际应用中只是根据需要制作一个导路,C点做成一个与连杆铰接的滑块并使之沿导路运动即可,不再专门做出CD杆。这种含有移动副的四杆机构称为滑块四杆机构,当滑块运动的轨迹为曲线时称为曲线滑块机构,当滑块运动的轨迹为直线时称为直线滑块机构。直线滑块机构可分为两种情况:如图2-11b)所示为偏置曲柄滑块机构,导路与曲柄转动中心有一个偏距e;当e = 0即导路通过曲柄转动中心时,称为对心曲柄滑块机构,如图2-11c)所示。由于对心曲柄滑块机构结构简单,受力情况好,故在实际生产中得到广泛应用。因此,今后如果没有特别说明,所提的曲柄滑块机构即意指对心曲柄滑块机构。
应该指出,滑块的运动轨迹不仅局限于圆弧和直线,还可以是任意曲线,甚至可以是多种曲线的组合,这就远远超出了铰链四杆机构简单演化的范畴,也使曲柄滑块机构的应用更加灵活、广泛。
图2-12所示为曲柄滑块机构的应用。图2-12a)所示为应用于内燃机、空压机、蒸汽机的活塞-连杆-曲柄机构,其中活塞相当于滑块。图2-12b)所示为用于自动送料装置的曲柄滑块机构,曲柄每转一圈活塞送出一个工件。当需要将曲柄做得较短时结构上就难以实现,通常采用图2-12c)所示的偏心轮机构,其偏心圆盘的偏心距e就是曲柄的长度。这种结构减少了曲柄的驱动力,增大了转动副的尺寸,提高了曲柄的强度和刚度,广泛应用于冲压机床、破碎机等承受较大冲击载荷的机械中。
二、导杆机构
在对心曲柄滑块机构中,导路是固定不动的,如果将导路做成导杆4铰接于A点,使之能够绕A点转动,并使AB杆固定,就变成了导杆机构,如图2-13所示。当AB<BC时,导杆能够作整周的回转,称旋转导杆机构,如图2-13a=所示。当AB>BC时导杆4只能作不足一周的回转,称摆动导杆机构,如图2-13b)所示。
导杆机构具有很好的传力性,在插床、刨床等要求传递重载的场合得到应用。如图2-14a)所示为插床的工作机构,如图2-14b)所示为牛头刨床的工作机构。
三、摇块机构和定块机构
在对心曲柄滑块机构中,将与滑块铰接的构件固定成机架,使滑块只能摇摆不能移动,就成为摇块机构,如图2-15a)所示。摇块机构在液压与气压传动系统中得到广泛应用,如图2-15b)所示为摇块机构在自卸货车上的应用,以车架为机架AC,液压缸筒3与车架铰接于C点成摇块,主动件活塞及活塞杆2可沿缸筒中心线往复移动成导路,带动车箱1绕A点摆动实现卸料或复位。将对心曲柄滑块机构中的滑块固定为机架,就成了定块机构,如图2-16a)所示。图2-16b)为定块机构在手动唧筒上的应用,用手上下扳动主动件1,使作为导路的活塞及活塞杆4沿唧筒中心线往复移动,实现唧水或唧油。表2-1给出了铰链四杆机构及其演化的主要型式对比。
第三节 平面四杆机构的工作特性
一、运动特性
在图2-17所示的曲柄摇杆机构中,设曲柄AB为主动件。曲柄在旋转过程中每周有两次与连杆重叠,如图2-17中的B1AC1和AB2C2两位置。这时的摇杆位置C1D和C2D称为极限位置,简称极位。C1D与C2D的夹角 称为最大摆角。曲柄处于两极位AB1和AB2的夹角锐角θ称为极位夹角。设曲柄以等角速度ω1顺时针转动,从AB1转到AB2和从AB2到AB1所经过的角度为(π+θ)和(π-θ),所需的时间为t1和t2 ,相应的摇杆上C点经过的路线为C1C2弧和C2C1弧,C点的线速度为v1和v2 ,显然有t1>t2 ,v1<v2 。这种返回速度大于推进速度的现象称为急回特性,通常用v1与v2的比值K来描述急回特性,K称为行程速比系数,即
K= (2-1)
或有 (2-2)
可见,θ越大K值就越大,急回特性就越明显。在机械设计时可根据需要先设定K值,然后算出θ值,再由此计算得各构件的长度尺寸。
急回特性在实际应用中广泛用于单向工作的场合,使空回程所花的非生产时间缩短以提高生产率。例如牛头刨床滑枕的运动。
二、传力特性
1.压力角和传动角
在工程应用中连杆机构除了要满足运动要求外,还应具有良好的传力性能,以减小结构尺寸和提高机械效率。下面在不计重力、惯性力和摩擦作用的前提下,分析曲柄摇杆机构的传力特性。如图2-18所示,主动曲柄的动力通过连杆作用于摇杆上的C点,驱动力F必然沿BC方向,将F分解为切线方向和径向方向两个分力Ft和Fr ,切向分力Ft与C点的运动方向vc同向。由图知
Ft = F 或 Ft = F
Fr = F 或 Fr = F
α角是Ft与F的夹角,称为机构的压力角,即驱动力F与C点的运动方向的夹角。α随机构的不同位置有不同的值。它表明了在驱动力F不变时,推动摇杆摆动的有效分力Ft的变化规律,α越小Ft就越大。
压力角α的余角γ是连杆与摇杆所夹锐角,称为传动角。由于γ更便于观察,所以通常用来检验机构的传力性能。传动角γ随机构的不断运动而相应变化,为保证机构有较好的传力性能,应控制机构的最小传动角γmin。一般可取γmin≥40°,重载高速场合取γmin≥50°。曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一,如图2-18所示的B1点或B2点位置。
偏置曲柄滑块机构,以曲柄为主动件,滑块为工作件,传动角γ为连杆与导路垂线所夹锐角,如图2-19所示。最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置,并且位于与偏距方向相反一侧。对于对心曲柄滑块机构,即偏距e = 0 的情况,显然其最小传动角γmin出现在曲柄垂直于导路时的位置。
对以曲柄为主动件的摆动导杆机构,因为滑块对导杆的作用力始终垂直于导杆,其传动角γ恒为90°,即γ = γmin = γmax =90°,表明导杆机构具有最好的传力性能。
2.止点
从Ft = F cosα知,当压力角α = 90°时,对从动件的作用力或力矩为零,此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在这种位置称为止点,又称死点。如图2-20a)所示的曲柄摇杆机构,当从动曲柄AB与连杆BC共线时,出现压力角α = 90°,传动角γ = 0。如图2-20b)所示的曲柄滑块机构,如果以滑块作主动,则当从动曲柄AB与连杆BC共线时,外力F无法推动从动曲柄转动。机构处于止点位置,一方面驱动力作用降为零,从动件要依靠惯性越过止点;另一方面是方向不定,可能因偶然外力的影响造成反转。
四杆机构是否存在止点,取决于从动件是否与连杆共线。例如上述图2-20a)所示的曲柄摇杆机构,如果改摇杆主动为曲柄主动,则摇杆为从动件,因连杆BC与摇杆CD不存在共线的位置,故不存在止点。又例如前述图2-20b)所示的曲柄滑块机构,如果改曲柄为主动,就不存在止点。
止点的存在对机构运动是不利的,应尽量避免出现止点。当无法避免出现止点时,一般可以采用加大从动件惯性的方法,靠惯性帮助通过止点。例如内燃机曲轴上的飞轮。也可以采用机构错位排列的方法,靠两组机构止点位置差的作用通过各自的止点。
在实际工程应用中,有许多场合是利用止点位置来实现一定工作要求的。如图2-21a)所示为一种快速夹具,要求夹紧工件后夹紧反力不能自动松开夹具,所以将夹头构件1看成主动件,当连杆2和从动件3共线时,机构处于止点,夹紧反力N对摇杆3的作用力矩为零。这样,无论N有多大,也无法推动摇杆3而松开夹具。当我们用手搬动连杆2的延长部分时,因主动件的转换破坏了止点位置而轻易地松开工件。如图2-21b)所示为飞机起落架处于放下机轮的位置,地面反力作用于机轮上使AB件为主动件,从动件CD与连杆BC成一直线,机构处于止点,只要用很小的锁紧力作用于CD杆即可有效地保持着支撑状态。当飞机升空离地要收起机轮时,只要用较小力量推动CD,因主动件改为CD破坏了止点位置而轻易地收起机轮。此外,还有汽车发动机盖、折叠椅等。
第四节 平面四杆机构运动设计简介
四杆机构的设计方法有图解法、试验法、解析法三种。本节仅介绍图解法。
一、按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构
1.按连杆的预定位置设计四杆机构
【例2-2】 已知连杆BC的长度和依次占据的三个位置B1C1、B2C2、B3C3 ,如图2-22所示。求确定满足上述条件的铰链四杆机构的其它各杆件的长度和位置。
解:显然B点的运动轨迹是由B1、B2、B3三点所确定的圆弧,C点的运动轨迹是由C1、C2、C3三点所确定的圆弧,分别找出这两段圆弧的圆心A和D,也就完成了本四杆机构的设计。因为此时机架AD已定,连架杆CD和AB也已定。具体作法如下:
(1)确定比例尺,画出给定连杆的三个位置。实际机构往往要通过缩小或放大比例后才便于作图设计,应根据实际情况选择适当的比例尺 ,见式(1-1)。
(2)连结B1B2、B2B3 ,分别作直线段B1B2和B2B3的垂直平分线b12和b23(图中细实线),此两垂直平分线的交点A即为所求B1、B2、B3三点所确定圆弧的圆心。
(3)连结C1C2、C2C3,分别作直线段C1C2和C2C3的垂直平分线c12、c23(图中细实线)交于点D,即为所求C1、C2、C3三点所确定圆弧的圆心。
(4)以A点和D点作为连架铰链中心,分别连结AB3、B3C3、C3D(图中粗实线)即得所求四杆机构。从图中量得各杆的长度再乘以比例尺,就得到实际结构长度尺寸。
在实际工程中,有时只对连杆的两个极限位置提出要求。这样一来,要设计满足条件的四杆机构就会有很多种结果,这时应该根据实际情况提出附加条件。
【实训例2-3】 如图2-23所示的加热炉门启闭机构,图中Ⅰ为炉门关闭位置,使用要求在完全开启后门背朝上水平放置并略低于炉口下沿,见图中Ⅱ位置。
解:把炉门当作连杆BC,已知的两个位置B1C1和B2C2 ,B和C已成为两个铰点,分别作直线段B1B2、C1C2的平分线得b12和c12 ,另外两铰点A和D就在这两根平分线上。为确定A、D的位置,根据实际安装需要,希望A、D两铰链均安装在炉的正壁面上即图中yy位置,yy直线分别与b12、c12相交点A和D即为所求。
二、按给定的行程速比系数设计四杆机构
设计具有急回特性的四杆机构,一般是根据运动要求选定行程速比系数,然后根据机构极位的几何特点,结合其他辅助条件进行设计。
【实训例2-4】 已知行程速比系数K,摇杆长度lCD,最大摆角 ,请用图解法设计此曲柄摇杆机构。
解:设计过程如图2-24所示,具体步骤:
(1)由速比系数K计算极位角θ。由式(2-2)知

(2)选择合适的比例尺,作图求摇杆的极限位置。取摇杆长度lCD除以比例尺 得图中摇杆长CD,以CD为半径、任定点D为圆心、任定点C1为起点做弧C,使弧C所对应的圆心角等于或大于最大摆角 ,连接D点和C1点的线段C1D为摇杆的一个极限位置,过D点作与C1D夹角等于最大摆角 的射线交圆弧于C2点得摇杆的另一个极限位置C2D。
(3)求曲柄铰链中心。过C1点在D点同侧作C1C2的垂线H,过C2点作与D点同侧与直线段C1C2夹角为(900-θ)的直线J交直线H于点P,连接C2P,在直线段C2P上截取C2P/2得点O,以O点为圆点、OP为半径,画圆K ,在C1C2弧段以外在K上任取一点A为铰链中心。
(4)求曲柄和连杆的铰链中心。连接A、C2点得直线段AC2为曲柄与连杆长度之和,以A点为圆心、AC1为半径作弧交AC2于点E,可以证明曲柄长度AB = C2E/2,于是以A点为圆心、C2E/2为半径画弧交AC2于点B2为曲柄与连杆的铰接中心。
(5)计算各杆的实际长度。分别量取图中AB2、AD、B2C2的长度,计算得:
曲柄长 lAB = AB2,连杆长 lBC = B2C2 ,机架长 lAD = AD。
习题二
2-1 铰链四杆机构按运动形式可分为哪三种类型?各有什么特点?试举出它们的应用实例。
2-2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么?
2-3 机构的急回特性有何作用?判断四杆机构有无急回特性的根据是什么?
2-4 题图所示的铰链四杆机构中,各构件的长度已知,问分别以a、b、c、d为机架时,各得什么类型的机构?
2-5 标注出各机构在题图所示位置的压力角和传动角。
实训二 设计平面四杆机构
1.实训目的
掌握平面四杆机构的图解设计方法,初步了解和掌握计算机辅助设计在平面四杆机构设计中的应用。
2.实训内容和要求
(1)设计一铰链四杆机构,已知摇杆长LC D = 0.12m , 摆角 =45°,机架长LAD = 0.10m,行程速比系数K=1.4,试用图解法求曲柄和连杆的长度。
(2)使用图解法设计一摆动导杆机构。已知行程速比系数K=1.5,机架长LAD=0.18m。
可自选一题目,采用计算机辅助设计(用AutoCAD图解设计)。
3.实训过程。参考实训例2-4。
4. 采用AutoCAD图解设计的实训步骤
按照自选好的题目初步构思、拟定作图步骤,然后上机操作:①进入AutoCAD工作界面;②按作图步骤作图;③利用查询功能测出设计结果;④保存设计结果。

⑶ 有个滑轨装置,我想要它到达我随意想要的位置时停住卡死固定,并且到达极限位置后停止

安装限位器

⑷ 滑轨大全 滑轨规格介绍

滑轨在我们生活中是非常常见的,并且滑轨在很多的领域被广泛使用了,但是现在科技非常发达,滑轨发展的也是非常迅速的,因此滑轨行业出现了很多新型材料款式,这些新型材料款式给我们生活带来很大好处。其实滑轨大全就是我们生活中最常见,甚至可以说起到核心作用。那么接下来小编就借此文章全方位为您简单介绍滑轨大全的相关介绍,让您明智选购适合的滑轨。

滑轨大全

日本地区:THK、NSK、IKO。

台湾地区:AMT、ABB、HIWIN、CPC。

瑞士地区:SCHNEEBERGER。

韩国地区:SBC。

大陆地区:南京工艺、汉江丝杠、凯特。

THK直线导轨型号规格:HSR、SHS、RSR、HRW、SSR、SRS。

NSK直线导轨型号规格:LH/LS/LA/LY/LW/LE/LU/LL。

IKO直线导轨型号规格:LRX/LWE/LWH/LWLAMT。

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ABBA直线导轨型号规格:BRH-A/AL/B/BL、BRS-B/BS。


HIWIN直线导轨型号规格:HGW-CA/HA、HGH-CA/HA、EGW-CA、EGH-CA。

CPC直线导轨型号规格:MR-MN/ML、MR-WM/WL、AR-MS/MN/FS/FN、HR-MN/ML/FN/FL。

SCHNEEBERGER直线导轨型号规格:MRA/MRB/MRC/MRD/MRE、BMA/BMB/BMC/BMD/BME。

SBC直线导轨型号规格:SBG-FL/FLL/SL/SLL/FV/SV、SBS-SL/SLL/FV/SV。

南京工艺直线导轨型号规格:GGB-AA/AAL/AB/ABGB-BA/BAL、GGC-BA/BAK。

汉江直线导轨型号规格:DA-AA/AB/CA/CB/AAL/ABL/CAL/CBL。

凯特直线导轨型号规格:LG-EA/FA、LG-AA/AN/HAA/HAN、LMW-AA、LGW-EA。


滑轨选择要点

1、试钢材:抽屉能承重多少,主要看轨道的钢材好不好,不同规格的抽屉钢材厚度不同,承重也不同。选购时可以将抽屉拉出,看看是否会松动、哐哐响或翻转。

2、看材料:滑轮的材质决定抽屉滑动时的舒适度。塑料滑轮、钢珠、耐磨尼龙是最常见的三种滑轮材料,其中耐磨尼龙为上品。

3、压力装置:选择要点看压力装置好不好用,看看是否省力,制动是否方便。



以上就是小编分享的关于滑轨大全的相关内容。人们对于各种物品中用到的连接设备,连接要求亦是不断地提高,而且对于连接效果非常好的滑轨越来越重视。另外,值得一提的是,滑轨其实操作非常简单便捷,应用方便而且大大节省时间,质量效果有很好的保障。以上我们对滑轨大全的知识分享也是非常详细的,希望我们的文章能够给大家带来更多的帮助。

⑸ 滑轨漂盒优缺点

滑轨漂盒优缺点,先说滑轨漂盒的优点,就是它的摩擦系数比较小,所以就会导致在开关抽屉的时候没有多大的噪音,基本上是静音处理。而且精度也得到了提高,这种阻尼的滑轨结构稍微复杂一些,使得它的使用功能得到了提高。一些橱柜或者公文柜,还有浴室柜当中,都会选择这种阻尼的滑轨装置,很多人觉得使用的时候更加得心应手,我们只需要轻轻一推,抽屉就能够自动关闭,而且里面放置的物品不会出现晃动位移的问题。要说阻尼滑轨的缺点,因为结构复杂,所以售价也比普通的滑轨高一些。选购的时候一定要注意它的五金配件,如果滑轨质量不好,就会导致没有想象中的那么顺滑,而且容易出现问题,可能用不了多久,就会导致故障,后期还需要维修或者直接更换。消费者在选择滑轨的时候,首先需要考虑它的材料是什么,有的是滚轮的滑轨,还有钢珠的滑轨,现在市面上还出售了一款尼龙的隐藏滑轨。
如果选择的是滚珠滑轨,它会有不同的宽度,而且有三节金属组合而成,安装比较简单,能够节省空间,是现在很多家具常用的滑轨。

⑹ (2012台州二模)如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,

解答:1813m<3m
小球掉头向下运动,当小球第二次到达D点时动能为:
EKD=mgr(1+cosθ)+mgXsinθ-μmgXcosθ-μmgL=12.6J
小球第二次到D点后还剩12.6J的能量,沿DP弧上升一段后再返回DC段,到C点只剩下2.6J的能量.
因此小球无法继续上升到B点,滑到BQC某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,小球最终停在CD上的某点.
由动能定理:EKD=μmgx
可得小球在CD上所通过的路程为:x=3.78m
小球通过CD段的总路程为:X=2L+x=9.78m
答:(1)要使小球完成一周运动回到B点,求初动能EK0至少30J.
(2)小球第二次到达D点时的动能为12.6J,小球在CD段上运动的总路程为9.78m.

⑺ 收集的几种连杆机构:机器人行走背后的机械原理(一)

机器人概念已经红红火火好多年了,目前确实有不少公司已经研制出了性能非常优越的机器人产品,我们比较熟悉的可能就是之前波士顿动力的“大狗”和会空翻的机器人了,还有国产宇树科技的机器狗等,这些机器人动作那么敏捷,背后到底隐藏了什么高科技呢,控制技术太过复杂,一般不太容易了解,不过其中的机械原理倒是相对比较简单,大部分都是一些连杆机构。

连杆机构(Linkage Mechanism)

又称低副机构,是机械的组成部分中的一类,指由若干(两个以上)有确定相对运动的构件用低副(转动副或移动副)联接组成的机构。低副是面接触,耐磨损;加上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面,制造简便,易于获得较高的制造精度。

由若干刚性构件用低副联接而成的机构称为连杆机构,其特征是有一作平面运动的构件,称为连杆,连杆机构又称为低副机构。其广泛应用于内燃机、搅拌机、输送机、椭圆仪、机械手爪、牛头刨床、开窗、车门、机器人、折叠伞等。

主要特征

连杆机构构件运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动,从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。

优点:

(1)采用低副:面接触、承载大、便于润滑、不易磨损,形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。

(2)改变杆的相对长度,从动件运动规律不同。

(3)两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的,它不像凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。

(4)连杆曲线丰富,可满足不同要求。

缺点:

(1)构件和运动副多,累积误差大、运动精度低、效率低。

(2)产生动载荷(惯性力),且不易平衡,不适合高速。

(3)设计复杂,难以实现精确的轨迹。

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下面我们就看看一般都有什么连杆机构适于用于行走(或者移动)的。

平面四杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成的,各个运动构件均在同一平面内运动的机构。机构类型有曲柄摇杆机构、铰链四杆机构、双摇杆机构等。

1、曲柄摇杆机构(Crank rocker mechanism )

曲柄摇杆机构是指具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。通常,曲柄为主动件且等速转动,而摇杆为从动件作变速往返摆动,连杆作平面复合运动。曲柄摇杆机构中也有用摇杆作为主动构件,摇杆的往复摆动转换成曲柄的转动。曲柄摇杆机构是四杆机构最基本的形式 。主要应用有:牛头刨床进给机构、雷达调整机构、缝纫机脚踏机构、复摆式颚式破碎机、钢材输送机等。

2、双曲柄机构(Double crank mechanism )

具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。其特点是当主动曲柄连续等速转动时,从动曲柄一般做不等速转动。在双曲柄机构中,如果两对边构件长度相等且平行,则成为平行四边形机构。这种机构的传动特点是主动曲柄和从动曲柄均以相同的角速度转动,而连杆做平动。

双曲柄机构类型分类

【1】不等长双曲柄机构

说明:曲柄长度不等的双曲柄机构。

结构特点:无死点位置,有急回特性。

应用实例:惯性筛

【2】平行双曲柄机构

说明:连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构。

结构特点:有2个死点位置,无急回特性。

应用实例:天平

【3】反向双曲柄机构

说明:连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相反的双曲柄机构。

结构特点:无死点位置,无急回特性。

运动特点:以长边为机架时,双曲柄的回转方向相反;以短边为机架时,双曲柄回转方向相同,两种情况下曲柄角速度均不等。

应用实例:汽车门启闭系统

3、铰链四杆机构(Hinge four-bar mechanism)

铰链是一种连接两个刚体,并允许它们之间能有相对转动的机械装置,比如门窗用的合页,就是一种常见的铰链。由铰链连接的四连杆就叫铰链四杆机构。所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构,它是平面四杆机构的基本形式,其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。选定其中一个构件作为机架之後,直接与机架链接的构件称为连架杆,不直接与机架连接的构件称为连杆,能够做整周回转的构件被称作曲柄,只能在某一角度范围内往复摆动的构件称为摇杆。如果以转动副连接的两个构件可以做整周相对转动,则称之为整转副,反之称之为摆转副。

铰链四杆机构可以通过以下方法演化成衍生平面四杆机构。

(1)转动副演化成移动副。如引进滑块等构件。以这种方式构成的平面四杆机构有曲柄滑块机构、正弦机构等。

(2)选取不同构件作为机架。以这种方式构成的平面四杆机构有转动导杆机构、摆动导杆机构、移动导杆机构、曲柄摇块机构、正切机构等。

(3)变换构件的形态。

(4)扩大转动副的尺寸,演化成偏心轮机构 。

4、双摇杆机构(Double rocker mechanism)

双摇杆机构就是两连架杆均是摇杆的铰链四杆机构,称为双摇杆机构。 机构中两摇杆可以分别为主动件。当连杆与摇杆共线时,为机构的两个极限位置。双摇杆机构连杆上的转动副都是周转副,故连杆能相对于两连架杆作整周回转。

双摇杆机构的两连架杆都不能作整周转动。三个活动构件均做变速运动,只是用于速度很低的传动机构中 。双摇杆机构在机械中的应用也很广泛,手动冲孔机,就是双摇杆机构的应用实例,比如说吧飞机起落架,鹤式起重机和汽车前轮转向机构都是双摇杆机构。

判别方法

1.最长杆长度+最短杆长度 ≤ 其他两杆长度之和,连杆(机架的对杆)为最短杆时。

2. 如果最长杆长度+最短杆长度 >其他两杆长度之和,此时不论以何杆为机架,均为双摇杆机构。

5、连杆机构的理论应用

动力机的驱动轴一般整周转动,因此机构中被驱动的主动件应是绕机架作整周转动的曲柄在形成铰链四杆机构的运动链中,a、b、c、d既代表各杆长度又是各杆的符号。当满足最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和时,若将最短杆的邻杆固定其一,则最短杆即为曲柄。若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和,则

a、 取最短杆的邻杆为机架时,构成曲柄摇杆机构;

b、 取最短杆为机架时,构成双曲柄机构;

c、 取最短杆为连杆时,构成双摇杆机构;

若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则无曲柄存在,不论以哪一杆为机架,只能构成双摇杆机构。

急回系数

在曲柄等速运动、从动件变速运动的连杆机构中,要求从动件能快速返回,以提高效率。即k称为急回系数。曲柄存在条件参考图 

压力角

如图中的曲柄摇杆机构,若不计运动副的摩擦力和构件的惯性力,则曲柄a通过连杆b作用于摇杆c上的力P,与其作用点B的速度vB之间的夹角α称为摇杆的压力角,压力角越大,P在vB方向的有效分力就越小,传动也越困难,压力角的余角γ称为传动角。在机构设计时应限制其最大压力角或最小传动角。

死点

在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为主动件,则当曲柄和连杆处于一直线位置时,连杆传给曲柄的力不能产生使曲柄回转的力矩,以致机构不能起动,这个位置称为死点。机构在起动时应避开死点位置,而在运动过程中则常利用惯性来过渡死点。

6、平面四杆机构一些案例

切比雪夫连杆机构其实是和霍肯连杆机构是属于同一种形式的四连杆机构,其轨迹点都是在连杆两端谁在的直线上。霍肯连杆机构的轨迹点是在两端点连线的延伸线上,而切比雪夫连杆机构的轨迹点是在两端点连线的中间。如下:

切比雪夫连杆机构的动态演示

1、切比雪夫(1821~1894)

俄文原名Пафну́тий Льво́вич Чебышёв,俄罗斯数学家、力学家。切比雪夫在概率论、数学分析等领域有重要贡献。在力学方面,他主要从事这些数学问题的应用研究。他在一系列专论中对最佳近似函数进行了解析研究,并把成果用来研究机构理论。他首次解决了直动机构(将旋转运动转化成直线运动的机构)的理论计算方法,并由此创立了机构和机器的理论,提出了有关传动机械的结构公式。他还发明了约40余种机械,制造了有名的步行机(能精确模仿动物走路动作的机器)和计算器,切比雪夫关于机构的两篇著作是发表在1854年的《平行四边形机构的理论》和1869年的 《论平行四边形》。

理论联系实际是切比雪夫科学工作的一个鲜明特点。他自幼就对机械有浓厚的兴趣,在大学时曾选修过机械工程课。就在第一次出访西欧之前,他还担任着彼得堡大学应用知识系(准工程系)的讲师。这次出访归来不久,他就被选为科学院应用数学部主席,这个位置直到他去世后才由李雅普诺夫接任。应用函数逼近论的理论与算法于机器设计,切比雪夫得到了许多有用的结果,它们包括直动机的理论、连续运动变为脉冲运动的理论、最简平行四边形法则、绞链杠杆体系成为机械的条件、三绞链四环节连杆的运动定理、离心控制器原理等等。他还亲自设计与制造机器。据统计,他一生共设计了40余种机器和80余种这些机器的变种,其中有可以模仿动物行走的步行机,有可以自动变换船桨入水和出水角度的划船机,有可以度量大圆弧曲率并实际绘出大圆弧的曲线规,还有压力机、筛分机、选种机、自动椅和不同类型的手摇计算机。他的许多新发明曾在1878年的巴黎博览会和1893年的芝加哥博览会上展出,一些展品至今仍被保存在苏联科学院数学研究所、莫斯科历史博物馆和巴黎艺术学院里。

2、切比雪夫连杆机构经常被用于模拟机器人的行走

根据公式i=3n-2m

(n为活动构件数目,m为低副数目)

可得自由度i=1

3、切比雪夫连杆机构被广泛运用在机器人步态模拟上,从动图上也能看出,它的轨迹底部较为平稳,步态方式非常像四足动物,收腿动作有急回特性。根据下图WORKING MODEL仿真分析可得,在X轴上,也能看出它的急回特点。

4、嵌入汽缸的切比雪夫直线机构的运动

动图 

5、使用切比雪夫连杆机构的行走桌子

常见到有人遛狗溜猫,但你绝对没见过人溜桌子的,拜荷兰设计师Wouter Scheublin的脑洞所赐,荷兰人民倒是有幸见到过这一奇葩景象,有人推着一张桌子在路上行走,而有着八条腿的桌子就运动着自己的腿,走的蹭蹭蹭的,场景怪异中带着搞笑,让人印象深刻。那么桌子是怎么行走的呢?其实并没有用上什么高科技,它只是通过精细的机械传动机构动起来而已。设计师受到俄罗斯数学家切比雪夫的理论启发,并将它应用到桌子中,所以这张160斤重的桌子轻轻推拉就能走,而且走的异常平稳,不比轮子差。

每条桌腿与桌板之间,都采用精细的木质结构打造。当用手推动桌子时,给力的一方会使桌腿不断前进,通过力臂的摇摆和连接处木质结构,会把力传递到对面的桌腿使之向前移动,然后桌子就能满街跑了。

⑻ bnlnn是什么滑轨

bnlnn是NB型滑轨。NB型滑轨又称导轨、滑道、是指固定在家具的柜体上,供家具的抽屉或柜板出入活动的五金连接部件。NB滑轨是利用钢球的滚动来达到直线运动的装置。由于它利用简单的结构即可获得低摩擦的直线运动,因此被广泛应用于运输装置、食品机械、半导体制造装置等领域。

⑼ 机械运动中的杆杠原理具体怎么解释

简单机械
凡能够改变力的大小和方向的装置,统称“机械”。利用机械既可减轻体力劳动,又能提高工作效率。机械的种类繁多,而且比较复杂。根据伽利略的提示,人们曾尝试将一切机械都分解为几种简单机械,实际上这是很困难的,通常是把以下几种机械作为基础来研究。例如,杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面、螺旋、劈等。前四种简单机械是杠杆的变形,所以称为“杠杆类简单机械”。后三种是斜面的变形,故称为“斜面类简单机械”。不论使用哪一类简单机械都必须遵循机械的一般规律——功的原理。
杠杆
用刚性材料制成的形状是直的或弯曲的杆,在外力作用下能绕固定点或一定的轴线转动的一种简单机械。其上有支点(用O表示),动力(F)作用点,阻力(W)作用点,杠杆的固定转轴就是通常所说的“支点”,从转轴到动力作用线的垂直距离叫“动力臂”,从转轴到阻力作用线的垂直距离叫“阻力臂”。上述就是通常所讲的三点两臂。由于杠杆上三点的位置不同,即产生不同的受力效果。
杠杆原理
亦称“杠杆平衡条件[1]”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为 F1· L1=F2·L2 简单机械
式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如欲省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。
动力
任何机械,不论是简单的还是复杂的,在工作时,总要受到两种力的作用:一种是推动机械的力叫作“动力”动力是使杠杆转动的力。另一种是阻碍机械运动的力叫作“阻力”阻力是阻碍杠杆转动的力。动力可以是人力,也可以是畜力、风力、电力、水力、蒸汽压力等,阻力除了我们要克服的有用阻力之外,还有一些是不可避免的无用阻力。
作用线
通过力的作用点沿力的方向所引的直线,叫作“力的作用线”。
动力臂
从支点到力的作用线的垂直距离叫“力臂”。从支点到动力的作用线的垂直距离L1叫作“动力臂”;从支点到阻力的作用线的垂直距离L2叫作“阻力臂”。如果把从动力点到支点的棒长距离作为动力臂,或把从阻力点到支点的棒长距离作为阻力臂,这种认识是错误的。这是因为对动力臂和阻力臂的概念认识不清所致。
阻力臂
见动力臂条。
转动轴
转动是常见的一种运动。当物体转动时,它的各点都做圆周运动,这些圆周的中心在同一直线上,这条直线叫做“转动轴”。门、窗、砂轮、电动机的转子等都有固定转轴,只能发生转动,而不能平动。几个力作用在物体上,它们对物体的转动作用决定于它们的力矩的代数和。若力矩的代数和等于零,物体将用原来的角速度做匀速转动或保持静止。
三类杠杆
对杠杆的分类一般是两种方法。第一种是以支点、阻力点和动力点所处的位置来分的;另一种是按省力或费力来区分的。无论怎样来划分,总离不开省力、费力、不省力也不费力这几种情况。 简单机械
机械利益
表示机械省力程度的物理量。机械虽然绝对不能省功,但可以省力。使机械作功的力称为“动力”(F),阻碍机械作功的力称为“阻力”(P)。使用机械的目的,在于使用很小的动力而与阻力平衡。所谓机械利益(A),就是机械的有用阻力(P)跟动力(F) 小于1。 机械利益>1时,省力费时,凡省力的机械,其机械利益必大于1。例如,独轮车、钳子、起子、省力的杠杆等都是省力的机械。机械利益=1时,不省力,也不费力。例如物理天乎。机械利益<1时,费力省时,例如竹夹、火钳等。机械利益是由实际测得的有用阻力和动力的大小所决定。由于机械润滑情况的不同,在克服同样的有用阻力时,亦有所不同。机械润滑得不好,无用阻力大,需要动力也大,机械利益就小些;机械润滑得好,无用阻力小,需要的动力也小,机械利益就大些。新生产出的机器需要磨合,汽车出厂要用上一段时间,目的是使其摩擦阻力减小。但机器陈旧,机件磨损,又会增加阻力。
杠杆的应用
不同类型杠杆各具有不同的特点和用途。掌握了杠杆原理,就可根据需要有意识地选用不同类型的杠杆来使用。应明确:省力杠杆省力但要多移动距离,费力杠杆费力但省距离,等臂杠杆不省力也不省距离,又省力又省距离的杠杆是没有的。有的杠杆是否省力或省距离,不是永恒不变的。根据使用情况的不同,会由省力变为省距离。例如,用铁锹铲土,往车上装土的过程都会有所改变。铲土时支点在动力点及阻力点之间,在装土时动力点在支点与阻力点之间。为此,在使用杠杆时应注意几点: 1.解答杠杆问题时,必须根据题意画出示意图,在图上标出杠杆的支点、动力作用线和阻力作用线。同时用线段标明动力臂和阻力臂的大小,再根据杠杆平衡条件,列出方程,进行计算。 2.力臂是一个重要的概念。力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要理解为力臂是从支点到力的作用点的长度。动力和阻力都是指作用在同一杠杆上的力,而不是作用在重物或其他物体上的力。 3.画杠杆示意图的方法: (1)画出杠杆:用粗直线表示直杠杆,用变曲的粗线表示曲杠杆。 (2)在杠杆转动时找出支点,并在支点旁用箭头表示杠杆转动的方向。 (3)根据转动方向判断动力、阻力的方向。动力、阻力的作用点应画在杠杆上,可用力的示意图表示。 (4)用虚线表示力的作用线的延长线和力臂。 4.杠杆的平衡条件,适用于任意一个平衡位置上,所谓杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或匀速转动。
杆秤
它是测量物体质量的量度工具,是以提纽为转动轴,根据杠杆平衡原理制造的。杆秤主要由秤杆、秤砣、秤钩(或秤盘)等构成。如图1-23所示。G表示杆秤的重力,B点是它的重点,未挂重物时若将 A点即为杆秤的“定盘星”。在秤钩上加物W后,将秤砣从A点移到A' 力G相对应的刻度A'的位置。杆秤是我国劳动人民所发明并使用已久的测量工具,旧秤以斤,两为单位计量,目前以千克计量。
力矩
又叫“转矩”,是表示力对物体作用时,使物体发生转动或改变转动状态的物理量。力矩是矢量。力矩的大小等于力与从转轴到力的作用线的垂直距离之乘积。如果物体所受的力不在垂直于转轴O的平面内,就必须把力分解成两个分力:一个分力与转轴平行;另一个分力是在转动的平面内。只有转动平面内的分力才可能改变物体的转动状态。因此,在力矩等于力跟力臂乘积的计算中,应理解力是在它的作用点的转动平面内的分力。如这一点在力的作用线上,则力矩为零。如果若干个力同时作用在一个物体上,则合力矩是所有分力矩的代数和。一个处于平衡的物体,顺时针方向力矩的和等于逆时针方向力矩的和,在国际单位制中,力矩的单位是米·牛顿。其方向用右手螺旋法则决定。在中学阶段,因为只研究有固定转轴的物体的平衡,力矩就只有两种转向。规定物体逆时针转动的力矩为正,使物体顺时针转动的力矩为负。力矩愈大,使物体转动状态发生改变的效果就愈明显。用大小相同的力推门时,力的作用点离转轴愈远,且方向垂直于门,力臂愈大,则推门愈省力。
力偶
大小相等、方向相反,但作用线不在同一直线上的两个力叫作“力偶”。用双手攻螺纹或用手旋钥匙、水龙头时,所施加的作用常是力偶。它能使物体发生转动,或改变其转动状态。汽车驾驶员双手转动转向盘时所施加的一对力就是一个力偶。力偶的转动效果决定于力偶矩的大小。力偶矩等于其中任何一个力的大小和两力作用线之间的垂直距离(力偶臂)的乘积。如图1-24所示。如果作用力F的方向跟AB垂直,AB的长度等于d,那么这个力偶的力偶矩(M)为: M=±Fd。 式中Fd为力偶矩的大小,符号用来表示力偶的转向。规定力偶逆时针转向取“+”,反之取“-”(也可规定,力偶顺时针转向取“+”,那么力偶逆时针转向就取“-”)。应注意:力偶中力的方向不跟AB垂直时,应像力矩那样分解成垂直分量,再进行计算。力偶的转矩(即力偶矩)和所绕着转动的点无关。由于力偶的合力为零,它不能使物体产生位移,只能使物体发生转动或改变物体的转动状态。
力偶矩
简称为“力偶的力矩”,亦称“力偶的转矩”。力偶是两个相等的平行力,它们的合力矩等于平行力中的一个力与平行力之间距离(称力偶臂)的乘积,称作“力偶矩”,力偶矩与转动轴的位置无关。力偶矩是矢量,其方向和组成力偶的两个力的方向间的关系,遵从右手螺旋法则。对于有固定轴的物体,在力偶的作用下,物体将绕固定轴转动;没有固定轴的物体,在力偶的作用下物体将绕通过质心的轴转动。
力偶臂
力偶之两个力之间的垂直距离。见力偶条图1-24所示。
轮轴
是固定在同一根轴上的两个半径不同的轮子构成的杠杆类简单机械。半径较大者是轮,半径较小的是轴。从形式上看是圆盘,但从实质上看起来只有它们的直径或半径起力学作用。用R表示轮半径,也就是动力臂;r表示轴半径,也就是阻力臂;O表示支点。当轮轴在作匀速转动时,动力×轮半径=阻力×轴半径,所以轮和轴的半径相差越大则越省力。上式动力用F表示,阻力用W表示,则可写成FR=Wr。 即利用轮轴可以省力。若将重物挂在轮上则变成费力的轮轴,但它可省距离。轮轴的原理也可用机械功的原理来分析。轮轴每转一周,动力功等于F×2πR,阻力功等于W×2πr。在不计无用阻力时,机械的 日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、手摇卷扬机等都是轮轴类机械。
滑轮
滑轮是属于杠杆变形的一种简单机械,是可以绕中心轴转动的,周围有槽的轮子。使用时,根据需要选择。滑轮可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组、差动滑轮等。有的省力,有的可以改变作用力的方向,但是都不能省功。
定滑轮
滑轮的轴固定不动,它实质上是一个等臂杠杆。动力臂和阻力臂都是滑轮的半径r,根据杠杆原理Fr1=Wr2。它的机械利益为 变了动力的方向,如要把物体提到高处,本应用向上的力,如利用定滑轮,就可以改用向下的力,因而便于工作。
动滑轮
滑轮的轴和重物一起移动的滑轮。它实质上是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆。根据杠杆平衡的原理Wr=F·2r,它的机械利 改变用力的方向。其方向是与物体移动的方向一致。
滑轮组
动滑轮和定滑轮组合在一起叫“滑轮组”。因为动滑轮能够省力,定滑轮能改变力的方向,若将几个动滑轮和定滑轮搭配合并而成滑轮组,既可以改变力的大小,又能改变力的方向。普通的滑轮组是由数目相等的定滑轮和动滑轮组成的。而这些滑轮或者是上下相间地坐落在同一个轮架(或叫“轮辕”),或者是左右相邻地装在同一根轴心上。绳子的一端固定在上轮架上,即相当于系在一个固定的吊挂设备上,然后依次将绳子绕过每一个下面的动滑轮和上面的定滑轮。在绳子不受拘束的一端以F力拉之,被拉重物挂在活动的轮架上。对所有各段绳子可视为是互相平行的,当拉力与重物平衡时,则重物W必平均由每段绳子所承担。若有n个定滑轮和n个动滑轮时, 且为匀速运动时,则所需之F力的大小仍和上面一样。因此,在提升重物时才能省力。其传动比乃为F∶W=1∶2n。注意,在使用滑轮组时,不能省功,只能省力,但省力是以多耗距离(即行程)为前题的。 前边所分析的定滑轮、动滑轮以及滑轮组,都是在不计滑轮重力,滑轮与轴之间的摩擦阻力的情况下得出的结论。但在使用时,实际存在轮重和摩擦阻力,所以实际用的力要大些。
差动滑轮
即链式升降机,是一种用于起重的滑轮组。上面是由两个直径不同装在同一个轴上的圆盘A、B组成的定滑轮。下面是一个动滑轮,用铁索与上面的定滑轮联结起来而成滑轮组。若大轮A的半径是R,小轮B的半径是r,如图1-25所示。当动力F拉链条使大轮转一周,动力F拉链条向下移动了2πR,大轮卷起链条2πR,此时小轮也转动一周,并放下链条长2πr于是动滑轮和重物W上升的高度为 由于2R大于(R-r),差动滑轮的机械利益大于1,若提高机械利益,可加大两轮的半径同时缩小两轮间的半径差。这种机械,亦称“葫芦”,有手动,也有用电来驱动的。链条是闭合的,为防止滑轮和链条间的滑动,滑轮上有齿牙与链条配合运动。
斜面
简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物之困难。距离比和力比都取决于 简单机械
倾角。如摩擦力很小,则可达到很高的效率。用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。不计无用阻力时,根据功的原理。得 FL=Gh。实验证明,沿着光滑斜面向上拉重物数学要的拉力F小于重物的所受的重力G,即利用斜面可以省力,当斜面高度一定时,长度L不同的斜面所需的拉力也不同:L越长,F越小,越省力 倾角越小,斜面越长则越省力,但费距离。
螺旋
属于斜面一类的简单机械。例如螺旋千斤顶可将重物顶起,它是省力的机械。千斤顶是由一个阳螺旋杆在阴螺旋管里转动上升而将重物顶起。根据功的原理,在动力F作用下将螺杆旋转一周,F对螺旋做的功为F2πL。螺旋转一周,重物被举高一个螺距(即两螺纹间竖直距离),螺旋对重物做的功是Gh。依据功的原理得 很小的力,就能将重物举起。螺旋因摩擦力的缘故,效率很低。即使如此,其力比G/F仍很高,距离比由2πL/h确定。螺旋的用途一般可分紧固、传力及传动三类。
齿轮和齿轮组
两个相互咬合的齿轮,在它们处于平衡状态时,不省力,因为齿轮的实质是两个等臂杠杆,所以咬合的齿轮不省力,只省圈数。

亦称“尖劈”,俗称“楔子”。它是简单机械之一,其截面是一个三角形(等腰三角形或直角三角形)。三角形的底称作劈背,其他两边叫劈刃。施力F于劈背,则作用于被劈物体上的力由劈刃分解为两部分,如图1-26所示。P是加在劈上的阻力,如果忽略劈和物体之间的摩擦力,利用力的分解法,知P与劈的斜面垂直,P的作用可分成两个分力:一个是与劈的运动方向垂直,它的大小等于P·cosα,对运动并无影响;另一个是与劈的运动方向相反的,它的大小等于P·sinα,对运动起阻碍作用。所以,当F=2P·sinα时劈才能前进,因而P与F大小之比等于劈面的长度和劈背的厚度之比,因此劈背愈薄,劈面愈长,就愈省力。劈的用途很多,可用来做切削工具,如刀、斧、刨、凿、铲等;可用它紧固物体,如鞋楦榫头,斧柄等加楔子使之涨紧;还可用来起重,如修房时换柱起梁等。

是描述物体状态改变过程的物理量,能量变化的量度。功的概念来源于日常生活中的“工作”一词。在物理学中,它有特殊的含义。当物体在恒力F的作用下,力的作用点的位移是S时,这个功就等于力跟距离的乘积。对初中学生来说,只要明确“在力的作用下,物体沿力的方向通过了一段距离,那么这个力就对物体做了功”,这是指物体在恒力作用下,沿力的方向作单向直线运动的情况,所以对功的计算可用公式W=FS。当物体在恒力作用下,作非单向直线运动,如竖直上抛运动、平抛运动、斜抛运动等等,物体受力方向和运动方向不一定是一致时,对功的理解应加深为“力对物体所做的功,等于力的大小、力的作用点的位移大小,力和位移间夹角的余弦三者之乘积”即W=FScosα。式中W表示外力F对物体所做的功,S表示物体移动的路程,α表示F与S之间的夹角。根据公式研究力对物体做功的一些情况: 1.当α=0°时,W=FS,力对物体做正功; 2.当0°<α<90°时,1>cosα>0,则力F的有效分力Fcosα和物体的运动方向一致,力F对物体做正功; 3.当α=90°时,cosα=0,则W=0,此时力F对物体不做功; 4.当180°>α>90°时,-1<cosα<0,则W<0,即W为负值。在这种情况下F对物体做负功,也可说成物体克服阻力F做功; 5.当α=180°时,则W=-FS,这时力F对物体做负功,或者说成物体克服阻力F做功。 必须注意:在研究有关“功”的问题时,应分清有没有做功,谁在做功。功是一个只有大小而没有方向的物理量,它是标量而不是矢量。至于正功和负功,不过是区别外力对物体做功还是物体克服阻力做功,或用来表示力与路程同向还是反向,并不是功有方向性。 功是力对空间的累积效应。力对物体做功,使物体发生位置或运动状态的改变,因而也就发生了机械能的改变。功即是反映在这一过程中,物体机械能改变多少的物理量。在力学中功的狭义概念仅指机械能转换的量度;而在物理学中功的广义概念指除热传递外的一切能量转换的量度。所以功也可定义为能量转换的量度。一个系统总能量的变化,常以系统对外做功的多少来量度。能量可以是机械能、电能、热能、化学能等各种形式,也可以多种形式的能量同时发生转化。功的单位和能量单位一样,在国际单位制中,都是焦耳。 计算变力做功是把运动的轨迹分成许许多多无限小的小段,在每个小段内,可以把力看作为恒力,按恒力做功的定义来计算在各个小段内所做的功,最后把各个小段的功加起来,就是变力做的功,即A=ΣFi·ΔSi,如果力和位移都是连续的,则可用积分法计算,
功的原理
亦称“机械功的原理”。即动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功。也就是说利用任何机械都不能省功。动力功W动,又称输入功或总功。阻力功W阻,包括克服有用阻力所做的W有用(又称输出功)和克服无用阻力所做的W无用(又称损失功),即W动=W阻=W有用+W无用。也可写成W输入=W输出+W损失。功的原理是机械的基本原理。要省力就要多移动距离,要少移动距离就要多用力,使用任何机械都不能省功。在机械做功过程中,只有在不存在无用阻力,机械本身作匀速运动的理想情况下,有用功才等于总功,效率为100%。事实上,必然存在无用阻力,效率一定小于100%,也就是说使用任何机械,在实际情况下总是费功的。应明确,只有在理想情况下,有用功才等于总功。
正功
作用力的方向和力的作用点的位移方向之夹角小于90°且大于或等于0°时(即α为锐角),根据公式作用力A做正功。当力F与位移S夹角α=0°时,W=FScos0°=FS,F做最大正功;0°<α<
负功
当作用力方向与力的作用点位移方向夹角大于90°且小于或等于180°时,这时cosα<0,根据公式功为负。力对物体作负功-A就代表受力作用的物体克服阻力作了正功A。这两种说法描述的是同一物理过程。例如,空气压缩机中空气对活塞作负功,也可以说成是活塞克服空气的压力作正功。又如,汽车紧急制动,车轮停止转动,轮胎在地面上滑动,这时摩擦力对汽车作负功,反过来也可以说汽车克服摩擦力作正功。
功率
功跟完成这些功所用时间的比值叫做“功率”。最初定义功率为“单位时间里完成的功”,它是指做功快慢不变的情况,初中学生易于掌握。“功跟完成这些功所用时间的比值”这一定义功率,对于做功快慢不变的情况,既表示平均功率,又表示即时功率。对于做功快慢不均匀的情况,如时间取得长些,则为平均功率;时间趋于零,这一 率,只能表示机器在一段时间t内的平均功率。而由公式P=Fv计算出来的功率就有了不同的含义。若速度v代表平均速度,那么P代表平均功率,如果v代表即时速度,那么P就代表机器在某瞬时的即时功率。 公式中力是一个矢量,速度也是一个矢量,而功率却是一个标量。 方法,一为“标积”;一为“矢积”。两矢量的“标积”为一标量,其大小(к)为两矢量的大小和两矢量夹角的余弦的乘积,用公式表示为 式P=Fv中,实际上P应为 矢量和 矢量的标积,即 所以得到的功率P应为一标量。 关于公式P=Fv,中F与v成反比的关系,应明确,不能脱离具体条件,防止得出谬误的结果。因为机器的牵引力要受速度的限制,又受机器的构造、运转条件等限制,任何机器在设计制造时,已规定了它的正常功率和最大作用力。超过最大作用力范围,牵引力和速度成反比这一关系就不能适用。另一方面也不能使机器的牵引力趋近于零,而使机器的速度无限制地增加。因为任何机器在工作时要受到阻力作用,阻力还与机器运转的速度有关。即使在没有负载的情况下,机件间的摩擦阻力仍然存在。为维持机器的运转,发动机的牵引力不能小于它所受的阻力。因而它的速度也不能无限增加。因此,任何机械在有一定的最大输出功率的同时,还具有一定的最大速度和最大作用力。 功率的常用单位是瓦特(焦耳/秒),简称瓦,单位符号W。瓦特这个单位较小,技术上常用千瓦做功率的单位。过去还有尔格/秒、牛顿·米/秒、千克力·米/秒。 间t内的平均功率。当物体受恒力作用时也可表示为P=F 。式中 表示某段时间的平均速度。平均功率随所取的时间不同而不同,因此在谈到平均功率时,一定要指出是哪一段时间内的平均功率。参阅功率条。
即时功率
即“瞬时功率”,简称功率。描述机械在某一瞬间作 物体运动即时速度的乘积。作平均速度时,P当然代表平均功率,如果作即时速度,那么P就代表机械在某瞬时的即时功率。当作匀速运动时,即时功率和平均功率相同 杠杆概念:当动力点离支点的距离小于阻力点离支点的距离时,省力。 当动力点离支点的距离大于阻力点离支点的距离时,费力。 当动力点离支点的距离等于阻力点离支点的距离时,不省力也不费力。
编辑本段分类法
第一种分类法
第一类杠杆:是动力F和有用阻力W分别在支点的两边。这类杠杆 不省力也不费力。例如,剪金属片用的剪刀,刀口很短,它的机械利益远大于1 。这是因为金属板很硬,刀口短,刀把长,即动力臂大于阻力臂,可以少用力。属于这种情况的杠杆还有克丝钳等。家庭裁衣剪布用的剪刀,把与刃基本是等长的,即动力臂等于阻力臂,属于不省力也不费力的类型。因为布的厚度较薄,不需太大的力,剪布要直故刀口要长些,为此用力不大,布剪的也直。属于这种类型的还有物理天平。又如理发用的剪刀,刀口很长,即动力臂小于阻力臂,它的机械利益小于1。这是因为剪发本来不需要多大的力,刀口长一些,能够剪得快一些和齐一些。 第二类杠杆:是支点和动力点分别在有用阻力点的两边。这类杠杆的动力臂大于阻力臂,其机械利益总是大于1,所以总是省力的。例如,用铡刀铡草、独轮车等都是这类杠杆。 第三类杠杆:是支点和有用阻力点分别在动力点的两边,这类杠杆的动力臂小于阻力臂,其机械利益总是小于1,所以总是费力的。例如,缝纫机的脚踏板、夹食品的竹夹子都属于这类杠杆。
第二种分类法
第一类杠杆:是省力的杠杆,即动力臂大于阻力臂。例如,羊角锤、木工钳、独轮车、汽水板子、铡刀等等。 第二类杠杆:是费力的杠杆,即动力臂小于阻力臂。如镊子、钓鱼杆、理发用的剪刀。 第三类杠杆:不省力也不费力的杠杆,即动力臂等于阻力臂。其机械利益等于1。如夭平、定滑轮等。

⑽ 昨天逛展会看到一个新颖的产品,叫滑轨屏,就是不知道互动滑轨屏是由什么组成的呢

滑轨互动屏系统,又称为滑轨电视、滑轨播放等,通过特殊设计的机械滑轨控制装置,结合高清液晶拼接幕墙,实现对屏幕内容的互动控制,滑动到不同位置屏幕展示相关信息,包括图片、文字、视频等,是一种全新的互动展示形式,可与触摸同时使用。
滑轨电视介绍:
是绘芯为展示企业发展历程打磨的一把利剑,将成为潜力的企业宣传橱窗!

互动滑轨屏的原理
互动滑轨屏的主要原理是在相应的图片上设置了不同的触控点位,预先在滑行的轨道上装置好传感电路安装,当参观者推进液晶电视找到设置的感应点位时,传感信号会被触发,电视便能够自动切换到和图片相关的视频停止播放。,由定制滑行轨道、等离子电视、红外传感器、灯箱、计算机组成。
互动滑轨屏的完成原理,在相似坐标轴的展墙上镶嵌各种案例图片,同时制造一组可滑动的机械构造以悬挂液晶电视。在相应图片上设置不同的触控点位,经过轨道上装置的传感电路安装,观众能够上、下、左、右推进液晶电视,找寻背景中的感应点。当观众推进等离子电视到不同的点位,使屏幕与点位重合,此时传感信号被触发,屏幕将自动播放该局部的视频内容。

主要是在一些展厅展馆和博物馆等,一方面,这种互动方式会更吸收参观者来观看,更好得做到宣传的作用。另一方面,液晶屏所承载的信息量宏大,它能够将能够更多得表达主办单位想要传送的信息,一旦参观者走近该展项,大屏幕系统立即启动,真正完成了自动化控制,能够多个检测点同时控制,使整个展厅愈加生动随机,真正完成省电节能,低碳环保。
互动滑轨屏的主要原理是在相应的图片上设置了不同的触控点位,预先在滑行的轨道上安装好传感电路装置,当参观者推动液晶电视找到设置的感应点位时,传感信号会被触发,电视便可以自动切换到和图片相关的视频进行播放。,由定制滑行轨道、等离子电视、红外传感器、灯箱、计算机组成。
在类似坐标轴的展墙上镶嵌各种案例图片,同时制作一组可滑动的机械结构以悬挂液晶电视。在相应图片上设置不同的触控点位,通过轨道上安装的传感电路装置,观众可以上、下、左、右推动液晶电视,找寻背景中的感应点。当观众推动等离子电视到不同的点位,使屏幕与点位重合,此时传感信号被触发,屏幕将自动播放该部分的视频内容。
主要是在一些展厅展馆和博物馆等,一方面,这种互动方式会更吸引参观者来观看,更好得做到宣传的作用。另一方面,液晶屏所承载的信息量巨大,它可以将可以更多得表达主办单位想要传递的信息,一旦参观者走近该展项,大屏幕系统立刻启动,真正实现了自动化控制,可以多个检测点同时控制,使整个展厅更加生动随机,真正实现省电节能,低碳环保。

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