A. 高中物理必修2.
曲线运动 万有引力
运动的合成与分解
知识简析 一、运动的合成
1.由已知的分运动求其合运动叫运动的合成.这既可能是一个实际问题,即确有一个物体同时参与几个分运动而存在合运动;又可能是一种思维方法,即可以把一个较为复杂的实际运动看成是几个基本的运动合成的,通过对简单分运动的处理,来得到对于复杂运动所需的结果.
合运动与分运动的关系:独立性:一个物体同时参与几个分运动,任何一个分运动的存在,对其它分运动的规律没有干扰和影响。
等时性:合运动和分运动在同一时间进行,即历时相等。
等效性:合运动跟几个分运动共同叠加的效果相同。
2.描述运动的物理量如位移、速度、加速度都是矢量,运动的合成应遵循矢量运算的法则:
(1)如果分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向相同的量取正,相反的量取负,矢量运算简化为代数运算.
(2)如果分运动互成角度,运动合成要遵循平行四边形定则.
3.合运动的性质和轨迹取决于分运动的情况:
① 两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动
② 一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动是匀变速运动。
讨论:二者共线时,为匀变速直线运动,二者不共线时,为匀变速曲线运动。
③ 两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,
当V0合与a0合 共线时为匀变速直线运动,当V0合与a0合(恒定) 不共线时为匀变速曲线运动。
二、运动的分解
1.已知合运动求分运动叫运动的分解.
2.运动分解也遵循矢量运算的平行四边形定则.
3.将速度正交分解为 vx=vcosα和vy=vsinα是常用的处理方法.
4.速度分解的一个基本原则就是按实际效果来进行分解,常用的思想方法有两种:
一种思想方法是先虚拟合运动的一个位移,看看这个位移产生了什么效果,从中找到运动分解的办法;
另一种思想方法是先确定合运动的速度方向(物体的实际运动方向就是合速度的方向),然后分析由这个合速度所产生的实际效果,以确定两个分速度的方向.
三、合运动与分运动的特征:
(1) 等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等.
(2) 独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响.
(3) 等效性:合运动和分运动是等效替代关系,不能并存;
(4) 矢量性:加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。
四、物体做曲线运动的条件
1.曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线;
曲线运动的速度方向:曲线在该点的切线方向;
曲线运动的性质:速度方向不断变化,故曲线运动一定是变速运动.即曲线运动物体一定有加速度。
2.物体做一般曲线运动的条件:
力学条件和运动学条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线上
(即合外力或加速度与速度的方向成一个不等于零或π的夹角).
说明:当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动速率将增大,
当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小。
3.做曲线运动物体所受的合外力(加速度)方向指向曲线内侧。
4.重点掌握的两种情况:一是加速度大小、方向都不变的曲线运动,叫匀变曲线运动,如平抛运动;
另一是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动,如匀速圆周运动.
运动的合成与分解典型实例:渡河问题;船的靠岸,平抛 各种初速不为零的匀变速运动。
规律方法 1、运动的合成与分解的应用
合运动与分运动的关系:满足等时性与独立性.即各个分运动是独立进行的,不受其他运动的影响,合运动和各个分运动经历的时间相等,讨论某一运动过程的时间,往往可直接分析某一分运动得出.
2、小船渡河问题分析
思考:①小船渡河过程中参与了哪两种运动?这两种运动有何关系?②过河的最短时间和最短位移分别决定于什么?
3、曲线运动条件的应用
做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指的一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出合外力的大致方向.若合外力为变力,则为变加速运动;若合外力为恒力,则为匀变速运动;
平抛物体的运动
知识简析 一、平抛物体的运动
1、平抛运动:将物体沿水平方向抛出,其运动为平抛运动.
(1)运动特点:a、只受重力;b、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。在任意相等时间内速度变化相等。
(2)平抛运动的处理方法:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性.
(3)平抛运动的规律:以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建成立坐标。
ax=0……① ay=0……④
水平方向 vx=v0 ……② 竖直方向 vy=gt……⑤
x=v0t……③ y=½gt2……⑥
做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。
证:平抛运动示意如图
设初速度为V0,某时刻运动到A点,位置坐标为(x,y ),所用时间为t.
此时速度与水平方向的夹角为 ,速度的反向延长线与水平轴的交点为 ,
位移与水平方向夹角为 .
依平抛规律有: 速度: Vx= V0
Vy=gt
①
位移: Sx= Vot
②
由①②得: 即 ③
所以: ④
④式说明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。
①平抛物体在时间t内的位移S可由③⑤两式推得s= = ,
②位移的方向与水平方向的夹角α由下式决定tgα=y/x=½gt2/v0t=gt/2v0
③平抛物体经时间t时的瞬时速度vt可由②⑤两式推得vt= ,
④速度vt的方向与水平方向的夹角β可由下式决定tgβ=vy/vx=gt/v0
⑤平抛物体的轨迹方程可由③⑥两式通过消去时间t而推得:y= •x2,
可见平抛物体运动的轨迹是一条抛物线.
⑥运动时间由高度决定,与v0无关,所以t= ,水平距离x=v0t=v0
⑦Δt时间内速度改变量相等,即△v=gΔt,ΔV方向是竖直向下的.说明平抛运动是匀变速曲线运动.
2、处理平抛物体的运动时应注意:
① 水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的,其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响——即垂直不相干关系;
② 水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性,运动时间由高度决定,与v0无关;
③ 末速度和水平方向的夹角不等于位移和水平方向的夹角,由上证明可知tgβ=2tgα
【小结】若此题中传送带顺时针转动,物块相对传送带的运动情况就应讨论了。
(1)当v0=vB物块滑到底的速度等于传送带速度,没有摩擦力作用,物块做匀速运动,离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大,水平位移也大,所以落在Q点的右边。
(2)当v0>vB物块滑到底速度小于传送带的速度,有两种情况,一是物块始终做匀加速运动,二是物块先做加速运动,当物块速度等于传送带的速度时,物体做匀速运动。这两种情况落点都在Q点右边。
(3)v0<vB当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度,有两种情况,一是物块一直减速,二是先减速后匀速。第一种落在Q点,第二种落在Q点的右边。
规律方法 1、平抛运动的分析方法
用运动合成和分解方法研究平抛运动,要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.其运动规律有两部分:一部分是速度规律,一部分是位移规律.对具体的平抛运动,关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关
结论:在斜面上平抛物体落在斜面上的速度方向与斜面的夹角,和平抛的初速度无关,只与斜面的倾角有关
2、平抛运动的速度变化和重要推论
①水平方向分速度保持vx=v0.竖直方向,加速度恒为g,速度vy =gt,从抛出点起,每隔Δt时间的速度的矢量关系如图所示.这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0; (2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下,且Δv=Δvy=gΔt.
②平抛物体任意时刻瞬时刻速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
证明:设时间t内物体的水平位移为s,竖直位移为h,则末速度的水平分量vx=v0=s/t,而竖直分量vy=2h/t, , 所以有
3、平抛运动的拓展(类平抛运动)
带电粒子垂电匀强电场方向进入作类平抛运动。是类平抛运动的典型。
关键要搞清楚受力特征,受力情况决定了运动性质。
【例7】如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ,一物块沿斜面左上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,求入射初速度.
说明:运用运动分解的方法来解决曲线运动问题,就是分析好两个分运动,根据分运动的运动性质,选择合适的运动学公式求解
匀速圆周运动
概念:质点做沿着圆周运动,如果在相等时间内通过的弧长相等,这种运动叫匀速圆周运动。
知识简析一、描述圆周运动的物理量
1.线速度:做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。
(1)物理意义:描述质点沿切线方向运动的快慢.
(2)方向:某点线速度方向沿圆弧该点切线方向.
(3)大小:V=S/t
说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度,其方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动。
2.角速度:做匀速圆周运动的物体,连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。
(l)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢.
(2)大小:ω=φ/t 单位:(rad/s)
3.周期T,频率f:做圆周运动物体一周所用的时间叫周期.周期的广范含义:
做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速
4.转速:单位时间内绕圆心转过的圈数。r/min
5.V、ω、T、f的关系
T=1/f,ω=2π/T= v /r=2πf,v=2πr/T=2πrf=ωr.
T、f、ω三个量中任一个确定,其余两个也就确定了.但v还和半径r有关.
6.向心加速度
(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢的物理量。
(2)大小:a=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv,
(3)方向:总是指向圆心,方向时刻在变化.不论a的大小是否变化,a都是个变加速度.
(4)注意:a与r是成正比还是反比,要看前提条件,
若ω相同,a与r成正比;若v相同,a与r成反比;若是r相同,a与ω2成正比,与v2也成正比.
7.向心力
(1)作用:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变速度的大小.因此,向心力对做圆周运动的物体不做功.
(2)大小: F=ma=mv2/r=mω2 r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv
(3)方向:总是沿半径指向圆心,时刻在变化.即向心力是个变力.
说明: 向心力是按效果命名的力,不是某种性质的力,因此,向心力可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力提供,要根据物体受力的实际情况判定.
F心= ma心= m 2 R= m m4 n2 R= mωv
二、匀速圆周运动
1.特点:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的.
2.性质:是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动,并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动.
3.加速度和向心力:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故仅存在向心加速度,因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力.
4.质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.
三、变速圆周运动(非匀速圆周运动)典型是:竖直平面的圆周运动。
变速圆周运动的物体,不仅线速度大小、方向时刻在改变,而且加速度的大小、方向也时刻在改变,是变加速曲线运动(注:匀速圆周运动也是变加速运动).
变速圆周运动的合力一般不指向圆心,变速圆周运动所受的合外力产生两个效果.
1.半径方向的分力:产生向心加速度而改变速度方向.法向加速度。
2.切线方向的分力:产生切线方向加速度而改变速度大小.切向加速度
法向分力:产生向心加速度,改变方向快慢的物理量。
故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小,必须用该点的瞬时速度值.
四、圆周运动解题思路
1.灵活、正确地运用公式
∑Fn=man=mv2/r=mω2r=m4π2r/T2=m4π2fr ;
2.正确地分析物体的受力情况,找出向心力.
五、有辐条的圆周转动产生的顺转反现象:如何解释?
每1/30秒更一帧,车上有8根对称辐条,若在1/30秒内,每根辐条恰好转过角度为
(45、360、365、355)观众觉得车轮是怎样转的。(45度时不动;360时不动、355度倒转)。
规律方法 1.线速度、角速度、向心加速度大小的比较
在分析传动装置的各物理量时.要抓住不等量和相等量的关系.同轴的各点角速度ω和n相等,而线速度v=ωr与半径r成正比.在不考虑皮带打滑的情况下.传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等,而角速度ω=v/r与半径r成反比.
【例1】对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是
(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转.(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转.
(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转.(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转.
【例3】如图所示,直径为d的纸质圆筒,以角速度ω绕轴O高速运动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时间小于半个周期,在筒上先、后留下a、b两个弹孔,已知ao、bo间夹角为φ弧度,则子弹速度为
2.向心力的认识和来源
(1)向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种类型的力,是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,切不可在物体的相互作用力(重力、弹力、摩擦力、万有引力)以外再添加一个向心力.
(2)由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变的运动,故只存在向心加速
度,物体受的外力的合力就是向心力。显然物体做匀速圆周运动的条件是:物体的合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
(3)分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力.例如,沿半球形碗的光滑内表面,一小球在水平面上做匀速圆周运动,如图小球做圆周运动的圆心在与小球同一水平面上的O/点,不在球心O,也不在弹力N所指的PO线上.这种分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力,向心力方向水平。
(4)变速圆周运动向心力的来源:分析向心力来源的步骤同分析匀速圆周运动向心力来源的步骤相向.但要注意,
①一般情况下,变速圆周运动的向心力是合外为沿半径方向的分力提供.
②分析竖直面上变速圆周运动的向心力的来源时,通常有细绳和杆两种模型.
(5)当物体所受的合外力小于所需要提供的向心力时,即F向< 时,物体做离心运动;当物体所受的合外力大于所需要的向心力,即F向> 时,物体做向心运动。
3、圆周运动与其它运动的结合
圆周运动和其他运动相结合,要注意寻找这两种运动的结合点:如位移关系、速度关系、时间关系等.还要注意圆周运动的特点:如具有一定的周期性等.
点评:对于比较复杂的问题,一定要注意分清物理过程,而分析物理过程的前提是通过分析物体的受力情况进行.
4、圆周运动中实例分析
圆周运动的应用专题
知识简析 一、圆周运动的临界问题
1.圆周运动中的临界问题的分析方法
首先明确物理过程,对研究对象进行正确的受力分析,然后确定向心力,根据向心力公式列出方程,由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系,从而分析找到临界值.
2.特例(1)如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面做圆周运动过最高点的情况:
注意:绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力
①临界条件:绳子或轨道对小球没有力的作用:mg=mv2/R→v临界= (可理解为恰好转过或恰好转不过的速度)
注意:如果小球带电,且空间存在电、磁场时,临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力,此时临界速度V临≠
②能过最高点的条件:v≥ ,当V> 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力.
③不能过最高点的条件:V<V临界(实际上球还没到最高点时就脱离了轨道)
(2)如图(a)的球过最高点时,轻质杆(管)对球产生的弹力情况:
注意:杆与绳不同,杆对球既能产生拉力,也能对球产生支持力.
①当v=0时,N=mg(N为支持力)
②当 0<v< 时, N随v增大而减小,且mg>N>0,N为支持力.
③当v= 时,N=0
④ 当v> 时,N为拉力,N随v的增大而增大(此时N为拉力,方向指向圆心)
注意:管壁支撑情况与杆子一样
若是图(b)的小球,此时将脱离轨道做平抛运动.因为轨道对小球不能产生拉力.
注意:如果小球带电,且空间存在电场或磁场时,临界条件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力等于向心力,此时临界速度 。要具体问题具体分析,但分析方法是相同的。
水流星模型(竖直平面内的圆周运动)
竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。
⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)
(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯半径R。由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力。
①当火车行驶速率V等于V0时,F合=F向,内外轨道对轮缘都没有侧压力
②当火车行驶V大于V0时,F合<F向,外轨道对轮缘有侧压力,F合+N=mv2/R
③当火车行驶速率V小于V0时,F合>F向,内轨道对轮缘有侧压力,F合-N'=mv2/R
即当火车转弯时行驶速率不等于V0时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨道。
(2)无支承的小球,在竖直平面内作圆周运动过最高点情况:
① 临界条件:由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只能为零,此时小球以重力为向心力,恰能通过最高点。即mg=mv临2/R
结论:绳子和轨道对小球没有力的作用(可理解为恰好转过或恰好转不过的速度),只有重力作向心力,临界速度V临=
②能过最高点条件:V≥V临(当V≥V临时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力)
③不能过最高点条件:V<V临(实际上球还未到最高点就脱离了轨道)
最高点状态: mg+T1=mv高2/L (临界条件T1=0, 临界速度V临= , V≥V临才能通过)
最低点状态: T2- mg = mv低2/L 高到低过程机械能守恒: 1/2mv低2= 1/2mv高2+ mgh
T2- T1=6mg(g可看为等效加速度)
半圆:mgR=1/2mv2 T-mg=mv2/R T=3mg
(3)有支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点情况:
①临界条件:杆和环对小球有支持力的作用 当V=0时,N=mg(可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点)
恰好过最高点时,此时从高到低过程 mg2R=1/2mv2 低点:T-mg=mv2/R T=5mg
注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别
(以上规律适用于物理圆,不过最高点,最低点, g都应看成等效的)
2.解决匀速圆周运动问题的一般方法
(1)明确研究对象,必要时将它从转动系统中隔离出来。
(2)找出物体圆周运动的轨道平面,从中找出圆心和半径。
(3)分析物体受力情况,千万别臆想出一个向心力来。
(4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x轴正方向)将力正交分解。
(5)
3..离心现象
(1)离心运动的概念:做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动称作为离心运动.
注意:离心运动的原因是合力突然消失,或不足以提供向心力,而不是物体又受到什么“离心力”.
(2)离心运动的条件:提供给物体做圆周运动的向心力不足或消失。F获<F需
离心运动的两种情况:
①当产生向心力的合外力突然消失,物体便沿所在位置的切线方向飞出。
②当产生向心力的合外力不完全消失,而只是小于所需要的向心力,物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动,远离圆心而去。
设质点的质量为m,做圆周运动的半径为r,角速度为ω,线角速度为 ,向心力为F,如图所示
F=0 (离心运动)
O
F<mω2r F= mω2r
(离心运动)
(3)对离心运动的理解:
当F=mω2r或 时,物体做匀速圆周运动。
当F = 0时,物体沿切线方向飞出做直线运动。 (离心运动)
当F<mω2r或 时,物体逐渐远离圆心运动。 (离心运动)
当F>mω2r或 时,物体逐渐靠近圆心的向心运动。
若所受的合外力F大于所需的向心力时,物体就会做越来越靠近圆心的“近心”运动,人造卫星或飞船返回过程就有一阶段是做“近心”运动。
(4)离心现象的本质分析
离心现象的本质——物体惯性的表现。
分析:做匀速圆周运动的物体,由于本身有惯性,总是沿着切线方向运动,只是由于向心力作用,使它不能沿切线方向飞出,而被限制着沿圆周运动。如果提供向心力的合外力突然消失,物体由于本身的惯性,将沿着切线方向运动,这也是牛顿第一定律的必然结果。如果提供向心力的合外力减小,使它不足以将物体限制在圆周上,物体将做半径变大的圆周运动。此时,物体逐渐远离圆心,但“远离”不能理解为“背离”。做离心运动的物体并非沿半径方向飞出,而是运动半径越来越大 。
二.“质点做匀速圆周运动”与“物体绕固定轴做匀速转动”的区别与联系
(1)质点做匀速圆周运动是在外力作用下的运动,所以质点在做变速运动,处于非平衡状态。
(2)物体绕固定轴做匀速转动是指物体处于力矩平衡的转动状态。对于物体上不在转动轴上的任意微小质量团(可说成质点),则均在做匀速圆周运动。
规律方法 1.圃周运动中临界问题分析,应首先考虑达到临界条件时物体所处的状态,然后分析该状态下物体的受力特点.结合圆周运动的知识,列出相应的动力学方程
B. 自行车起斜面作用的是什么
行车上的物理学知识
自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统:
1、导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2、驱动(传动或行走)系统:由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄,链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。
3、制动系统:它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。
此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架等部件。
下面来具体介绍一些与力学知识有关的自行车部件:
1、车架部件是构成自行车的基本结构体,也是自行车的骨架和主体,其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架部件的结构形式有很多,但总体可以分为两大类:即男式车架和女式车架。
车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力,有的自行车还采用流线型的钢管。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的,为了减轻重力,也有制成两端大、中间小的变径辐条,还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型
2、外胎:分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽,能全部裹住内胎,着地面积比较大,能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻,着地面积小适宜在平坦的道路上行驶,具有阻力小,行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽,花纹较深也是适应越野山地用。
3、脚蹬部件:脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上,是一个将平动力转化为转动力的装置,自行车骑行时,脚踏力首先传递给脚蹬部件,,然后由脚蹬轴转动曲柄,中轴,链条飞轮,使后轮转动,从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适,将直接影响骑车人的放脚位置是否合适,自行车的驱动能否顺利进行。
4、前叉部件:前叉部件在自行车结构中处于前方部位,它的上端与车把部件相连,车架部件与前管配合,下端与前轴部件配合,组成自行车的导向系统。
转动车把和前叉,可以使前轮改变方向,起到了自行车的导向作用。此外,还可以起到控制自行车行驶的作用。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质,故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
5、链条:链条又称车链、滚子链,安装在连轮和飞轮上。其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上,带动自行车前进。
链轮:用高强度钢材制成,保证其达到需要的拉力。
6、飞轮:飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端,与链轮保持同一平面,并通过链条与链轮相连接,构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
单级飞轮又称为单链轮片飞轮,主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。
其单级飞轮工作原理:当向前踏动脚踏是,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含,飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时,链条和外套都不旋转,但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动,这时飞轮内齿产生相对滑动,由此将芯子压缩到芯子的槽口内,千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时,千斤簧被压缩得最多,再稍微向前滑一点,千斤被千斤簧弹到齿根上,发出“嗒嗒”的声响。芯子转动加快,千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动,发出“嗒嗒”的声音。当反向踏动脚踏时,外套反向转动,会加速千斤的滑动,使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上,增加几片飞轮片,与中轴上的链轮结合,组成各种不同的传递比,从而改变了自行车的速度。
C. 摩擦力的主要知识点
1、定义和解释:
两个互相作用的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动的作用力,这个力叫摩擦力。
2、物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件:
第一:两物体相互接触。
第二:两物体相互挤压,发生形变,有弹力。
第三:两物体发生相对运动或相对运动趋势。
第四:两物体间接触面粗糙。
四个条件缺一不可。
3、定义或解释:
(1)若两相互接触,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,叫做“静摩擦力”。
摩擦力也是在两个相互接触的物体之间产生的。一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍他相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
(2)静摩擦力的产生条件:
①接触面是粗糙的;
②两个物体互相接触且相互间有挤压;
③物体间有相对运动的趋势。
(3)静摩擦力的方向:
①方向:跟接触面相切(如果接触面是曲面,则为该曲面的切线方向),并且跟物体相对运动趋势方向相反。所谓的相对,是以施加摩擦力的施力物体为参考系。
②相对运动趋势的方向的判定:假设接触面光滑没有摩擦力,看物体的相对运动方向,由此判定相对运动趋势的方向
(4)静摩擦力的大小:
①最大静摩擦力:静摩擦力存在最大值,即使物体由静止变为运动的最小力,称为最大静摩擦力。它略大于使物体刚要运动所需要的最小外力(最小滑动摩擦力)。
②静摩擦力的大小不是一个定值,静摩擦力随实际情况而变,大小可以是零和最大静摩擦力之间的任一数值,即0<F≤F(max)
(5)静摩擦力是很常见的。例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果。能把线织成布,把布缝制成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。静摩擦力在生产技术中的应用也很多。例如,皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力把货物送往别处。
或者:当人用力F推物体时,此物体静止不动,由平衡条件知物体所受静摩擦力等于F,若用2F推时物体仍不动,此时静摩擦力等于2F。当人的水平推力增大到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力是最大值,所以静摩擦力的取值范围是0≤f静≤Fm
(3)斜面传动装置扩展阅读:
1、要理解“相对静止”,不要认为受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态
人们通常所说的静止或运动都是相对地面而言的,而相对静止则是特定的两个物体之间位置不变。即从研究对象上看,一个是以地面为参考系,一个是以互相接触作用的物体为参考系。一个物体相对于另一个物体静止,但不一定相对地面也是静止的。
2、运动的物体可能受到滑动摩擦力的作用,静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用
对于滑动摩擦力,由公式F=μFn可知,若两个物体相互挤压且动摩擦因数不为零,当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候就要受到另一个物体对它的滑动摩擦力的作用,如一物体在粗糙的固定斜面上向下滑行,则其会受到斜面对它的沿斜面向上的滑动摩擦力的作用。
3、同学们通常会认为静止的物体是不会受到滑动摩擦力的作用的。
其实不然,例如在黑板擦擦黑板的时候,黑板擦于黑板发生相对滑动时受到黑板队他的滑动摩擦力的作用,二里的作用是相互的,黑板对黑板擦有滑动摩擦力的作用,黑板擦对黑板也有滑动摩擦力的作用由于黑板相对于地面是静止的,则可知静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用。
(3)斜面传动装置扩展阅读:网络--摩擦力
D. 乐高机械臂知识点
乐高机械臂知识点如下:
乐高机械臂利用搭建图纸搭好底座部分之后,搭建相应的臂。
1、知识点:齿轮传动系统装置
加速齿轮:大齿轮驱动小齿轮,产生较大的旋转动力(加速) 减速齿轮:小齿轮驱动大齿轮,产生较小的旋转动力(减速)。
2、知识点:滑轮传动系统装置
加速滑轮:一个大滑轮带动小滑轮,可以产生更多的旋转动作减速滑轮:一个小滑轮带动大滑轮,可以产生更少的旋转动作交叉滑轮:用于构成互相平行但以相反方向旋转的两个轴。
3、知识点:斜面锥齿轮传动系统装置
锥齿轮带有尖角,垂直于另一个齿轮啮合,改变轴心的旋转角度。
4、知识点:支杆传动系统装置
支杆连接于旋转部分,成为一个活塞。活塞是机器的一个运动部件,可将马达产生的能量转变成向上、向下或向前、向后的运动动力。活塞还可以推,拉或驱动同台机器上的其他部件。
乐高简介:
乐高积木是儿童喜爱的玩具。这种塑胶积木一头有凸粒,另一头有可嵌入凸粒的孔,形状有1300多种,每一种形状都有12种不同的颜色,以红、黄、蓝、白、绿色为主。它靠小朋友自己动手动脑,可以拼插出变化无穷的造型,令人爱不释手,被称为“魔术塑料积木”。乐高积木的故乡就在丹麦比隆。
以上内容参考网络-乐高
E. 常用的制动装置
常用的制动装置有双回路制动系统、真空制动增压器等。轻型汽车大都采用液压制动,既然是液压就要使用管路。
双回路制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统,起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式,制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通,后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通,形成一个交叉的形对角线,这样的好处是当有一个制动系统发生故障时,另一个系统依然能进行最低限度的制动,且不会发生跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大,多采用前后轮分别独立制动形式,即有两套制动总泵,一套控制前轮制动,另一套控制后轮制动。
真空制动增压器顾名思义就是利用真空来增压。这种装置是一种助力装置,一般安装在驾驶室仪表板前的发动机舱隔壁上,串接在制动踏板与制动主缸之间,起增加踏板力的作用,从而使驾车者省力,使得一些力气弱小的女士或老年者也可随意驾驶汽车。
真空制动增压器的工作原理是利用发动机工作时产生的负压与大气压之间的压力差来迫使增压器内橡胶膜片移动,推动制动主缸的活塞,以此来减轻人踩制动踏板的力。真空制动增压器内部的橡胶膜片两边隔成两个空腔(图示A和B),在不踏动制动踏板时,发动机进气歧管的负压被引入膜片的两边空腔,压力平衡,所以增压器不工作;当踏动制动踏板时,操纵杆移动令增压器橡胶膜片一边的(B)空腔的真空孔(连接发动机进气歧管)关闭,同时打开空气孔让外界空气进入,由于(B)腔的气压大于另一腔的气压,迫使橡胶膜片移动并带动制动主缸活塞移动,从而起到增压作用;当不踏动制动踏板时,操纵杆在压缩弹簧的作用下复位,又将空气孔关闭,真空孔打开,增压器两腔的气压相等,橡胶膜片又回复到原来的位置。
F. 72个积木课程中常见名词解释来咯!(建议收藏)
平时我们上课的时候是不是有很多名词不太懂呢?今天我们就一起来看看这些名词都是什么意思吧!学会之后我们就知道怎样去给我们的孩子讲解了哦!
一起往下看:
1、功率 (W)
能量转移的速率。做功的速率称作功率。功率的电单位是瓦特 (W)。
2、机械能
可以直接用来在机械系统组件中做功的势能或动能。
3、距离
两物体之间相隔的物理长度,以数字单位表示。
4、摩擦力
一个表面在另一个表面上滑动时所遇到的阻力,例如,当轴在轴孔中转动时或者搓手时。
5、势能
由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能叫势能。它是一种能量储存形式。举高于地面的物体具有势能。拉长的橡皮筋或弹簧具有势能。
6、速度
物体移动的速率。
7、太阳辐射
太阳散射的辐射电磁能,包括紫外线和红外线以及可见光。
8、再生能源
取自诸如太阳、风和流水等用之不竭的天然资源的能源。
9、重力势能
物体由于其垂直高度、质量和地球引力而具备的势能。参见“势能”。
10、转矩
造成旋转运动所施加的力,也称作力矩。
11、质量 (kg)
国际单位制中表示质量的基本单位是千克 (kg)。质量是物体所含物质的数量。参见“重力”(N)。
12、力 (N)
重力用于计量地心引力对物体施加的力。由于重力受地心引力影响,一个物体在月球上的重力可能比在地球上小,这是因为月球重力场强度更小的缘故。重力是一种力,以牛顿 (N) 计量。
13、弹性势能
材料弹性形变产生的势能。参见“势能”。
14、齿轮
带齿的轮子或嵌齿轮。齿轮的轮齿相互啮合可传输运动。通常称为正齿轮。
15、槽轮
有凹边的滑轮。凹槽用于控制绳子、皮带或缆绳,使之不从轮子上滑落。
16、传动比
可以表明驱动齿轮完成一次完整旋转时从动齿轮转数的数值。传动比可以通过将从动齿轮的齿数除以驱动齿轮的齿数得出。传动比 1:4 的意思是,驱动齿轮每转动 1 圈,从动齿轮转动 4 圈。
17、传动装置
具有一个输入和一个或多个输出的齿轮或滑轮系统。变速箱和时钟都含有传动装置
18、从动齿轮
通常是由其他齿轮、滑轮或杠杆驱动的齿轮、滑轮或杠杆。也可以是由凸轮驱动的杠杆。
19、从动件
通常是由其他齿轮、滑轮或杠杆驱动的齿轮、滑轮或杠杆。也可以是由凸轮驱动的杠杆。
20、定滑轮
改变作用力的方向。定滑轮不随负载一起移动。
21、动滑轮
改变提起负载所需的作用力的大小。动滑轮随负载一起移动。
22、动能
与物体速度相关的物体的能量。物体运动速度越快,动能越大。另请参见“势能”。
23、惰齿轮
由传动器转动,然后再带动另一个从动件转动的齿轮或滑轮。它不会改变机器内部的力。
24、二类杠杆
负载在作用力和支点之间。这类杠杆可增大作用力传递的力,从而可以更轻松地提升负载。
25、作用力
人或其他物体施加在机器上的力或力量。
26、轴
一种穿过轮子中心或穿过凸轮不同部件的杆。它可以通过 汽车 上的传动装置将力从发动机传输至车轮,或者在使用一根粗绳上摇一只桶时,它可以通过轮子把来自手臂的力传输至轴。
27、负载
结构可以承受的任何力,例如重量或质量。它也能指作用于机器的阻力。
28、构件
结构中各个部件的名称,例如,门框由两个直立构件和一个横向构件。
29、冠状齿轮
一侧轮齿突出,看起来像皇冠。将它与常规正齿轮啮合,可将运动角度转动 90 。
30、滑轮
与皮带、链条或绳子结合使用的带有凹边的轮。
31、滑轮组
一个活动框架中具有一个或多个滑轮,环绕滑轮的绳子或(滑车组)链条连接在一个或多个定滑轮上。滑轮组随负载一起移动,可减小提起负载所需要的作用力。
32、滑移
皮带或绳子滑移,在滑轮上通常用作安全功能。
33、机器
一种使工作更简单或更快的设备。机器通常含机构。
34、机械效益
作用力增加的比率,可以在力、速度或距离方面带来优势。
35、棘轮机构
一种由杠杆或楔子(棘爪)与齿轮(棘轮)组成的装置,可使齿轮仅朝一个方向转动。
36、加速度
速度增加的快慢。如果一辆车正在加速,那么这辆车会行驶得更快。
37、坚固
坚固的材料不易拉伸或弯曲,并且在负载的情况下不变形。
38、减速传动装置
小驱动齿轮带动较大从动齿轮转动并增大作用力传递的力。但是从动齿轮转动的速度会变慢。
39、均衡
所有作用力相互抵消从而达到平衡的一种稳定状态。
40、控制机构
自动调节操作的机构。棘轮会阻止轴向错误方向转动。
41、拉力
结构中以相反方向拉动、试图拉伸结构的力。
42、拉绳
连接负载或滑轮系统的任何承重绳(如缆索或绳)。
43、理想机械效益
理想机器在理想环境下的性能测量值。在计算理想机械效益时不考虑摩擦力等变量。
44、力
推或拉。
45、连杆机构
机械连杆机构通过一系列由活动支点连接的杆或梁,传递运动和力。大力钳、剪刀式升降机、缝纫机和车库门锁均含连杆机构。
46、联接
结构中承受拉力的构件。联结可防止结构中的部件分开,也就是说,它们将构件“连接”在了一起。
47、螺距
螺钉完成一次完整旋转 (360º) 的移动距离。
48、配重
一种通常由为减小或消除其他力的作用而使用的某物体的重量所提供的力。吊车会利用起重臂短臂上的一个大混凝土块来抵消另一个长臂上的负载的不平衡作用。
49、皮带
可伸展缠绕两个滑轮使一个滑轮带动另一个滑轮转动的一条连续带子。
50、平衡力
当作用于一个物体的所有力大小相等且方向相反时,则该物体稳定且静
止不动。另请参见“均衡”。
51、平均速率
物体的平均移动率。
51、起重臂
起重机上悬挂承重绳的吊臂。
52、驱动齿轮
力传至机器首先经过的机器部件,通常为齿轮、滑轮、杠杆、曲柄或轴。
53、曲柄
以适当的角度连接轴的臂或把手,使轴易于转动。
54、RPM
每分钟转数。通常用以测量电机的速度。乐高电机在无载情况下(即当电机没有驱动机器时)的转速为大约 400 rpm。
55、实际机械效益
真实机器的性能测量值。在计算实际机械效益时考虑摩擦力等所有变量。
56、速度
有特定方向的速率。要计算一辆车的速率,用行驶的距离除以行驶时间。
57、凸轮
一种旋转并带动一个从动件转动的非圆形轮子。它能够将凸轮的旋转运动转换为从动件的往复运动或摆动。有时,偏离中心安装在轴上的圆形轮也用作凸轮。
58、蜗轮
具有一种像螺钉一样的螺旋齿的齿轮。将它与小齿轮啮合可以慢慢地产生巨大的力。
59、效率
用于测量输入机器的力有多少输出为有用功。摩擦力时常会导致大量能量的浪费,降低机器的效率。
60、小齿轮
与齿条齿轮或蜗轮啮合的一种齿轮的别名。
61、斜齿轮
轮齿切割角度为 45 的齿轮。当两个斜齿轮相互啮合时,它们可将轴和运动的角度转变 90 。
62、斜面
用来提升物体倾斜表面或斜坡,一般比直接提升物体更省力。凸轮是一种特别的连续斜面。
63、压力
结构中以相反方向推动、试图挤压结构的力。
64、一类杠杆
支点在作用力和负载之间。长作用力臂搭配短负载臂可增大负载臂端的力。
65、应变量
针对自变量观察和测量的变量。应变量会随自变量的变化而变化。
66、增速传动装置
大驱动齿轮带动较小从动齿轮转动并减小作用力传递的力。但是从动齿轮转动的速度会变快。
67、支撑
结构中受压的构件。支撑可防止结构中的部件向彼此移动。
68、质量
质量是指物体中含有的物质的量。在地球上,你的重力等于你的体重,例如 70 kg。在太空中,你会感觉失重 – 但是你的质量仍然为 70 kg。人们常常会将质量和重量相混淆。
69、不平衡力
不能被大小相等、方向相反的力阻挡的力。受不平衡力作用的物体一定会先以某种方式移动;例如,不平衡的跷跷板。
70、浮力
浮力是作用于物体上的使物体漂浮的向上的力。如果物体的浮力比其重力大,则该物体会漂浮;如果物体的重力比浮力大,则该物体会下沉。
71、复位
将刻度盘上的指针再次调节归零。例如,将测量车的刻度盘复位。
72、角度
两条线或两个面相交的地方; 一条线到另一条线的倾角; 以“度”或
“弧度”计量。
本期文章我们就分享到这里啦!我们下期文章见哦!
G. 传动机构由哪些部件组成有何功用
传动系统主要由离合器、变速器、万向节传动装置和驱动桥(包括减速器、差速器和驱动半轴等)四大部分组成。发动机产生的动力经离合器、变速器、万向节传动装置、减速器、差速器和驱动半轴,最后传给驱动轮,以驱动农用车行驶。传动系的主要功用是传递动力、改变转速、改变转矩以改变车辆的速度;切断动力或接合动力以实现车辆的停车、起步、前进或倒退。
206.离合器有哪些类型?有何功用?
离合器的类型很多,按工作原理一般可分为:摩擦式、液力式和电磁式。在拖拉机上广泛使用的是摩擦式离合器。摩擦式离合器又可分为几种不同形式:按摩擦盘的多少,可分为单片、双片和多片式;按压紧机构不同,又可分为常接合式和非常接合式,其中以前者应用最广;按其作用又可分为单作用式和双作用式两种形式。
单作用式离合器,多采用一个从动盘(单片),如丰收180-3等型拖拉机,但也有用两个从动盘(双片)的,如东风-12型等手扶拖拉机和小四轮拖拉机。
离合器装在柴油机与变速箱之间,其主要功用是切断柴油机动力,以便于挂挡和换挡;接合柴油机的动力,保证拖拉机平稳起步;在超载时能引起传动件打滑,防止传动系过载而损坏机件,起到保护作用。
207.如何进行离合器的保养?
(1)定期润滑
拖拉机每工作10~20小时,需向离合器前轴承和分离轴承加注黄油,加注黄油时,不要加注过多,一般用黄油枪打油3~5下即可,加注黄油过多容易玷污摩擦衬片,造成离合器打滑。有些机车的分离轴承采用封闭式结构,平时不打黄油,每工作200~300小时,应拆下分离轴承,用柴油清洗干净,使之转动灵活,然后浸入熔化了的耐高温的黄油中,直到黄油渗满轴承,待黄油冷却凝固后取出重新安装。
分离爪和轴承盖斜面之间应经常保持清洁,并加机油黄油润滑。分离爪上小油孔应经常滴入机油,润滑分离爪和分离爪座。
(2)正确调整
为了保证离合器的正常工作,离合器分离杠杆头部与分离轴承端面之间的间隙必须保持在2.5±0.5毫米,对应于离合器踏板的自由行程为20~30毫米。机车作业中,由于摩擦衬片的磨损或紧固螺栓松动等原因,会使离合器间隙发生变化,并影响其正常工作,因此要经常检查、调整离合器间隙。定期调整离合器的操纵机构,清除泥土,拧紧所有连接螺栓,按规定润滑离合器踏板轴。踏板回位弹簧损坏的应更换新件,不准用拉力器弹簧或废旧的自行车内胎替代,以免因小失大。
(3)清洗摩擦衬片
在使用中,离合器浸入泥水,会使各零件生锈。这时必须拆卸离合器,用棉纱擦净泥水,用汽油清洗油污、除去锈斑。离合器工作一段时间后,会因沾染油污而造成摩擦衬片打滑,应及时予以清洗。清洗时,先从检视口加入汽油,然后启动发动机,挂空挡使离合器在结合状态下运转3~4分钟,熄火并放净脏油,再另加清洁汽油,按同样方法清洗,还要让离合器在分离状态下运转一会儿,便可把摩擦衬片的表面清洗干净,待摩擦片阴干或吹干(不准烘晒)后装复。
208.离合器使用时应注意哪些事项?
驾驶员在使用离合器时,必须掌握离合器的正确操作要领,保证离合器在工作时能有效可靠地传递发动机的输出转矩,减少离合器磨损。因此,操作时应注意以下方面:
(1)操纵离合器要快
踩下离合器踏板切断动力快而彻底,以减少主、从动盘之间滑摩时间,避免压紧弹簧长时间承受比接合时还要大的压力,造成弹簧弹力减弱或折断;松开踏板使离合器接合前2/3行程时要快,因这时主、从动盘开始接触,虽然滑摩速度较大,但因两盘之间压力较小,滑摩时间短,故磨损不严重。
(2)离合器接合要慢而柔和
离合器从分离状态到完全接合这一过程中,驾驶员抬脚要轻,让离合器的主、从动盘在压紧弹簧的弹力作用下处于受力均匀的压紧状态,这样可以实现车辆起步平稳,还可减少对离合器摩擦衬片的磨损。如果在离合器接合过程中,驾驶员抬脚过快,离合器主、从动元件会接触过猛,导致车辆起步不稳,或者熄火,甚至会产生一些意外的机械事故或人为事故。因此,松开踏板的后1/3行程要稍慢,以防离合器接合过猛,同时稍加油以保发动机不熄火,使车辆平稳起步。
(3)行驶时,脚离开离合器踏板
拖拉机行驶时,脚不要放在离合器踏板上,以免分离轴承和分离杠杆相接触、离合器接合不紧造成分离轴承分离、杠杆和摩擦片发热磨损。
(4)行驶中需要临时停车时,不要只分离离合器而不摘挡
停车时,应挂空挡,以防止松抬离合器踏板时发生意外事故。正常停车应先收油门,再分离离合器,并适当配合使用制动器,使机车平稳停住;紧急情况下停车时,应迅速收油门,同时迅速踩下制动器踏板,然后再分离离合器。
209.离合器沾油如何清洗?
离合器沾油后,应查明油源并予以清除,如东方红-75、铁牛-55、上海-50、丰收-35、东方红-28等型拖拉机曲轴箱或变速箱油封损坏,油会漏进离合器壳内,应先更换油封,再根据不同情况进行拆卸或不拆卸清洗。方法有:
(1)拆卸清洗方法
将离合器拆下,分解壳体内零部件,用煤油或汽油将所沾油污洗净,晾干后装复即可。
(2)不拆卸清洗方法
向离合器内加灌适量煤油(以淹没飞轮的1/3为宜),启动发动机,在离合器分别处于接合和分离状态下各运转2~3分钟,熄火后放出全部清洗油;然后再用适量的煤油按前法清洗2~3分钟,再熄火彻底放净离合器内清洗油,使其在分离状态下晾干1小时左右,晾干后再拧复放油螺塞。
210.离合器要定期进行哪些方面的检查调整?
离合器的调整有分离间隙的调整和离合器踏板自由行程的调整两项内容。
(1)离合器分离间隙
离合器在接合状态时,分离杠杆球头与分离轴承之间要留有的间隙,称为离合器的分离间隙,如图3-25所示。离合器的分离间隙是为了保证离合器从动盘与主动盘之间完全接合与彻底分离设定的。如果分离间隙过大,离合器不能完全分离,造成动力不能完全切断,导致换挡困难,摩擦片磨损加剧;如果分离间隙过小甚至没有间隙,则可能使离合器处于半接合状态,造成离合器打滑,同时加速离合器分离爪和分离轴承的磨损。同时要保证各分离杠杆内端头与分离轴承端面间隙一致,并在同一旋转平面上,以保证离合器在分离或接合过程中,各分离拉杆几乎受力相等,使离合器的主、从动零件能在离合器轴上水平移动,不会造成离合器摩擦片的歪斜,减少摩擦片的磨损。若某一个或两个分离杠杆内端头与分离轴承端面间隙不一致,应视机型结构和具体数值来调整。
图3-27 东方红-30/35差速器总成
1.中央传动主动齿轮(第二轴) 2.调整螺母 3.中央传动从动齿轮
(4)后桥的保养
后桥的保养与变速器的保养同时进行,平时除检查润滑状况和各连接处紧固状况外,一般不需要进行特殊保养。在使用中,如发现拖拉机变速器体后部有异常声响、半轴导管处漏油等,应立即停车检查,将故障排除。
221.如何检查前驱动桥润滑油位?
(1)将车辆停放在较平的地方。
(2)关掉发动机并等待5分钟左右。
(3)擦净油位检查孔边缘及螺塞的油污,旋下油位检查螺塞并察看油面的高度,应与油孔下边缘对齐。
(4)如果油液不足应补充相同级别的齿轮油到油液从检查孔溢出为止,然后旋紧螺塞。
222.如何检查调整后桥小圆锥齿轮轴承预紧力?
以上海-50型拖拉机为例,用千分表测得主动小圆锥齿轮轴向游隙超过0.10毫米时,应予调整。调整时,拆下小圆锥齿轮总成(包括齿轮、轴承及座),松开小圆锥齿轮轴上锁紧调整螺母止退垫圈,拧动调整螺母,当用手稍用力能转动小圆锥齿轮,松手后小圆锥齿轮又不会借惯性继续自转时,预紧力矩合适(1.57~2.35牛·米),再用止退垫圈锁紧调整螺母。
223.如何检查调整后桥大圆锥齿轮轴承预紧力?
以上海-50型拖拉机为例,用千分表测得大圆锥齿轮轴向游隙超过0.15毫米时,应予调整。方法是同时等量地减少左、右短半轴轴承座上的调整垫片,把左、右短半轴轴承座用螺栓压在后桥壳体上,拆除主动螺旋锥齿轮总成及两侧最终减速大齿轮,当用手稍用力能扳转大圆锥齿轮,松手后大圆锥齿轮又不会借惯性自转时,轴承预紧力合适(1.96~2.94牛·米)。
224.如何检查调整后桥大小锥齿轮齿侧间隙?
以上海-50型拖拉机为例,用长为15~20毫米、宽5毫米、厚0.5毫米的3块铅片,沿齿轮大端圆周均匀地放置在大、小圆锥齿轮未啮合的轮齿齿面之间,转动齿轮后取出铅片,用千分尺测量铅片靠齿轮大端处被挤压后的厚度,3块铅片挤压后厚度的平均值即为齿侧间隙,此间隙以0.20~0.35毫米为宜(其他车型齿侧间隙:东方红-75型为0.20~0.55毫米、铁牛-55型为0.25~0.50毫米、丰收-35型为0.20~0.35毫米、东方红-28型为0.15~0.50毫米),如不符合,可增加或减少小圆锥齿轮轴承座处及左、右短半轴轴承座处的调整垫片。
225.如何检查调整后桥大小锥齿轮的啮合印痕?
以上海-50型拖拉机为例,在大圆锥齿轮凹、凸面上均匀抹一薄层红铅油(拖拉机前进时,小圆锥齿轮凹面受力,红铅油涂在大圆锥齿轮凸面上;倒退时,小圆锥齿轮凸面受力,红铅油涂在大圆锥齿轮凹面上),转动齿轮后留在小圆锥齿轮啮合齿面上的印痕长度不应小于50%齿长,高度不应小于40%齿高;印痕应在齿面中部稍靠小端,距端边不小于5毫米。如不符合,可增加或减少小圆锥齿轮轴承座处及左、右短半轴轴承座处的调整垫片。
H. 杠杆、斜面、滑轮、轮轴、定滑轮、动滑轮的原理
一、杠杆原理
杠杆又分称费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆,杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。
即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。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,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
二、斜面原理
斜面(inclined plane)是一种倾斜的平板,能够将物体以相对较小的力从低处提升至高处,但提升这物体的路径长度也会增加。斜面是古代希腊人提出的六种简单机械之中的一种。
假若斜面的斜率越小,即斜面与水平面之间的夹角越小,则需施加于物体的作用力会越小,但移动距离也越长;反之亦然。假设移动负载不会造成能量的储存或耗散,则斜面的机械利益是其长度与提升高度的比率。
在日常生活中,时常会使用到斜面。行驶车辆的坡道是一种常见的斜面;卡车装载大型货物时,常会在车尾斜搭一块木板,将货物从木板上往上推,所应用的也是斜面的理论。
三、滑轮原理
滑轮主要的功能是牵拉负载、改变施力方向、传输功率等等。多个滑轮共同组成的机械称为“滑轮组”,或“复式滑轮”。滑轮组的机械利益较大,可以牵拉较重的负载。滑轮也可以成为链传动或带传动的组件,将功率从一个旋转轴传输到另一个旋转轴。
四、轮轴原理
轮轴的实质是可以连续旋转杠杆.使用轮轴时,一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切,因此,它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径.
由于轮半径总大于轴半径,因此当动力作用于轮时,轮轴为省力费距离杠杆(下面的第一幅图),实际的例子:有自行车脚踏与轮盘(大齿轮)是省力轮轴.当动力作用于轴上时,轮轴为费力省距离杠杆,实际的例子有:自行车后轮与轮上的飞盘(小齿轮)、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用。
五、定滑轮原理
使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径,由于半径相等,所以动力臂等于阻力臂,杠杆既不省力也不费力。
定滑轮不能省力,而且在绳重及绳与轮之间的摩擦不计的情况下,细绳的受力方向无论向何处,吊起重物所用的力都相等,因为动力臂和阻力臂都相等且等于滑轮的半径。
六、动滑轮原理
动滑轮省1/2力多费1倍距离,这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半,而且不能改变力的方向。实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆:图中,O是支点,F1是提升物体的动力,F2是物体的重力(也可理解为不用机械时提升物体用的力)。
I. 分动器档位和变速器档位的区别
分动器是一齿轮传动系,其输入轴直接或通过万向传动装置与变速器的第二轴相连,输出轴则有若干,分别经万向传动装置与各驱动桥连接。
在多轴驱动的汽车上,为了将变速器输出的动力分配到各驱动桥,一般装有分动器。在分动器的基本结构也是一个齿轮传动系统,其输入轴直接或通过万向传动装置与变速器第二轴相连,而其输出轴则有若干个,分别经万向传动装置与各驱动桥连接。
一般装与多桥驱动汽车的变速器之后,用于传递和分配动力至各驱动桥,兼作副变速器之用。常设两个档,低档又称为加力档。为了不使后1驱动桥超载,常设联锁机构,使只有接合前驱桥以后才能挂上加力档,并用于克服汽车在坏路面上和无路地区较大的行驶阻力及获得最低稳定车速(在发动机最大转矩下一般为2.5-5km/h);高档为直接档或亦为减速档
分动器是变速器后面的一个齿轮箱,作用是将变速器出来的动力分配到前后桥,进而带动4个轮胎转动。这是四驱车上的专用部件,普通两驱车上没有。然而现在SUV像本田CRV这样的车只有高速四驱,他的分动器就只有一个档位,而向帕杰罗、巡洋舰、路虎这样的相对专业的越野车就有两个档位,有的还配差速锁,以提高越野能力。
差速器概述
普通差速器,虽然可以允许左右车轮以不同速度转动,但当其中一个车轮空转时,另一个在良好路面上的车轮也得不到扭矩,汽车就市区了行驶的动力。在这种情况下,差速器不起作用。这样两个车轮连在一起,动力至少可以传递到另一侧车轮,使汽车得到行驶的动力,从而摆脱困境。这种情况在中央差速器也同样存在,这样,人们就开发了各种各样的差速器锁止机构。
分动器和差速器的区别
在普通家用车范围,中央差速器负责调整前后轴转速差,分动器负责把变速器输出轴的动力一分为二,并从前后驱动轴输出,一般两者做成一体。