轮轴
绕共同轴线旋转的机械
轮轴是指由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械。
该系统能绕共轴线旋转,相当于以轴心为支点,半径为杆的杠杆系统。所以,轮轴能够改变扭力的力矩,从而达到改变扭力的大小。日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、扳手、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。
基本信息
- 中文名
轮轴
- 释义
能绕共同轴线旋转的机械
- 外文名
axle
主要内容
轮轴的定义
由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械,叫做轮轴。
轮轴的实质
能够连续旋转的杠杆,支点就在轴线,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
轮轴的平衡条件
轮轴
如图所示,R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,根据杠杆的平衡条件有:F1R=F2r (动力×轮半径=阻力×轴半径)。
外环叫轮,内环叫轴
外环叫轮,内环叫轴。轮轴两个环是同心圆。
由上式可知:当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆;动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆。
所以轮和轴的半径相差越大则越省力,但越费距离。
像马车,门把手,方向盘和推车这样的轮轴是最简单的,没有动力传递,动力车辆的轮轴就复杂得多。当然扳手也是。
轮轴
以汽车为例,动力不是简单的传递轮轴,如果是那样,汽车就不能拐弯,在汽车轴的中间,有一个“差速器”,在通过两个半轴给左右车轮传动,这样在汽车拐弯时,两边车轮行驶的距离才能不同。人力三轮车的后轴,为了拐弯,一个后轮和轴是固定的传递动力,另一个后轮是可以和轴转动的,用以差速拐弯。
在用轴带动轮时,如皮带轮的运动,不仅可以传递动力,还能改变转速。
定义:由轮和轴组成,能绕共同轴线轮与轴的简单机械叫做轮轴。半径较大者是轮,半径较小的是轴。
轮轴的原理
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。