杠杆轮轴图片

自行车中的杠杆
一、自行车中的杠杆
2.各个杠杆在自行车中的作用。

前触闸是靠杠杆原理制动的。

当手握紧闸把时，闸把的另一头将接头、拉杆、拉管向下压，使闸皮向下压至与轮胎接触，产生摩擦制动力。

脚蹬是轮轴,但是轮轴也用了杠杆的原理,脚踏板是动力,链条是阻力.
支点是中间圆盘的轴。

自行车由许多的简单机械构成: 执行部分的车把,
控制部分中的车闸把,后闸部件中的前曲拐,后曲拐及支架,货架上的弹簧夹,车铃的按钮等部件都属于杠杆. 传动部分中的脚蹬、链条，后轮外圈的车胎是阻力,自行车链条是动力.车轮轴是支点。

三、自行车中的杠杆简图。

简单机械与机械优势理解杠杆轮轴和滑轮的原理杠杆、轮轴和滑轮是简单机械中常见的几个原理。

它们可以利用力的平衡和转移，帮助我们完成各种工作和任务。

了解这些原理的机械优势，对于我们的日常生活和工作非常重要。

本文将逐一介绍杠杆、轮轴和滑轮的原理，并探讨它们在现代机械中的应用。

一、杠杆的原理杠杆是一种静力学原理，它可以通过将力和杠杆支点的相对位置合理地配置，实现力的平衡和乘数增益。

杠杆由一个支点、一个力臂和一个负载臂组成。

当一个力作用在杠杆上并在支点附近施加，杠杆就开始运动或平衡。

杠杆的原理可以用以下公式来描述:F₁ × D₁ = F₂ × D₂其中，F₁和F₂分别表示作用在杠杆上的两个力，D₁和D₂分别表示这两个力距支点的距离。

公式中的乘积相等，意味着力和距离之间有一个平衡条件。

在杠杆上，力的平衡和乘数增益取决于力的大小和力臂与负载臂之间的比例关系。

如果力臂较长，力的乘数增益就会更大，也就是能够用较小的力实现更大的效果。

这是杠杆的重要优势之一。

杠杆的应用非常广泛。

例如，剪刀就是一个由两个杠杆组成的简单机械。

我们用手掌作为支点，手指用力将剪刀刀口的两个刀片对折，以实现剪切物体的目的。

再比如，钳子也是由两个杠杆组成的简单机械，它可以将手指的力放大，轻松地夹住物体。

二、轮轴的原理轮轴是由一个轮和与轮相连的轴组成的机构。

轮轴的主要作用是平衡和转移力和扭矩。

通过应用力在轮轴的边缘，我们可以实现较大力的平衡和扭矩的变化。

轮轴的原理可以通过以下公式来描述:F₁ × R₁ = F₂ × R₂其中，F₁和F₂分别表示作用在轮轴上的两个力，R₁和R₂分别表示这两个力作用的半径。

公式中的乘积相等，意味着力和半径之间有一个平衡条件。

通过轮轴，我们可以利用力的平衡和扭矩的变化来实现不同的效果。

例如，我们在日常生活中使用的门把手就是一个常见的轮轴应用。

当我们用手握住门把手的边缘并扭动时，扭矩被传递给轮轴和门，从而打开或关闭门。

12．2。

2 轮轴和斜面【学习目标】1．轮轴的实质。

2．斜面的特点。

重点难点：斜面和轮轴的实质分析。

学习内容：轮轴和斜面学习指导：阅读课本P83科学世界内容，注意观察插图,基本概念、定义用红笔做上记号.【自学检测】轮轴是由共同转轴的大轮和和小轮组成的,通常把大轮叫轮，小轮叫轴,常见的轮轴有门把手、方向盘、扳手拧螺丝。

【合作探究】教师巡视指导一、轮轴的几种情况。

1．（观察右图)轮轴的实质：轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。

轮轴的中心相当于杠杆的支点，轮半径R和轴半径r相当于杠杆的动力臂和阻力臂。

分析：轮轴静止或匀速转动时,由杠杆的平衡条件可得结论：轮半径R是轴半径r的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的几分之一。

轮轴平衡时,有F1×R＝F2×r。

2。

如图所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与齿轮盘组成了一个省力的轮轴，飞轮与后车轮组成了一个费(选填“省”或“费")力的轮轴。

3．在生产、生活中，人们常会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。

分析：辘轳截面图如图所示，它就是轮轴的一种.辘轳也可以看成是变形的杠杆，辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力F1,水桶对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。

通过示意图可以发现辘轳是省力(填“省力”或“费力")杠杆.二、提问：为什么上山的公路修成盘山路,而不是从山下直通山顶？模拟实验:将三角形的纸片绕在铅笔上，如图所示。

讨论:汽车爬山相当于沿三角形的哪一边爬到山顶的?走的路程是多了还是少了？你明白了什么道理？还有哪些场合利用了斜面？【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】使用任何机械，能省力就必然费距离，而省距离就必然费力，没有既省力又省距离的机械。

【即时练习】1．斜面是省力(填“省力”或“费力")的简单机械，但要费距离。

一、1、杠杆多级连接形式的缺点是传动角度逐级递减，这样就会严重影响杠杆力在终端的发挥，张全《效率杠杆》用简单巧妙的结构很好的解决了这个问题。

此发明是多级杠杆新的组合形式——多级轮杆机构，虽然较之复杂，但是增速的结合形成了杠杆的爆发力，而且轮盘和杠杆的结合让力量能够循环。

（1）多级轮杆机构工作原理：如图1：杠杆1通过固定在轮盘4上的滑块3，在杠杆槽2内可以随着轮盘4的转动做往复上下运动。

杠杆1的支点5就是棘轮棘爪机构内的扳动棘齿，此种机构的特点就是让轴承做单向转动。

因为，杠杆1的运动高度是轮盘4的直径，给支点5的传动角度不足以使轮盘转动一周。

所以，把杠杆支点5通过棘轮和大轮盘构成一体，通过内部增速行星齿轮系增大传动角度，可将转动放大一周直至多周。

增速行星齿轮系轮盘分为外轮盘和内轮盘，将支点5和外轮盘固定, 杠杆1带动外轮盘转动行星齿轮，再转动太阳轮。

太阳轮轴和内轮盘固定，支点5转动的那一点角度就可以让内轮盘转动一周至多周，旋转的内轮盘就可以如轮盘4一样作为下一级杠杆的动力轮盘。

此发明的特点就是连接杠杆间的动力放大盘都具有这样的结构：一侧是如支点5一样的受力增速轮盘（支点轮盘），一侧是如轮盘4一样的动力轮盘（杠杆滑块轮盘）。

这样，无论增加多少级杠杆，也能保证所需的传动角度。

更重要的是，结合了速度的杠杆力，就可以在多级递增的基础上得到爆发力，这种放大是惊人的。

（为了省力推荐另一种设计，详见《动力放大盘》，此设计也解决了支点5作为棘轮棘爪机构只能单向做功的不足，从而达到双向驱动的目的。

另外，可以改为椭圆轮，滑块3设置在椭圆轮顶端以增加杠杆运动幅度）（2）多级轮杆机构的运行不需要石油、煤炭，从根本上解决了能源危机和环保不彻底的问题，可广泛用于发电、交通，现在用杠杆自动车为例加以说明。

图2：为了方便示意，用脚踏7取代启动轮盘，脚踏7用力扳动支点5棘轮机构的棘齿，带动增速行星轮盘，继而转动和太阳轮同轴的内轮盘，也是第一级动力轮盘。

生活中的轮轴结构应用生活中的轮轴有：水龙头、螺丝刀、汽车方向盘、轮船方向盘、扳手、门把手、辘轳、自行车脚踏子、改锥。

家居领域：轮轴在家居领域中的应用主要体现在家具和电器设备中。

例如家具上的推拉门、抽屉等部件常常采用带有轮轴的滑轨，使得家具操作更加方便和顺畅；电器设备如洗衣机、冰箱等也使用轮轴来支持和转动相关零部件。

轮轴在生活中的应用有省力的，也有费力的。

其中省力的有扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘、火车、汽车、自行车、飞机等；费力的有电风扇、陀螺等。

轮轴是由“轮”和“轴”组成的系统。

该系统能绕共轴线旋转。

轮轴的应用: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、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。

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。

1、辘轳，汉族民间提水设施，流行于北方地区。

由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。

利用轮轴原理制成的井上汲水我国最早的轮轴：龙骨水车．据说是东汉灵帝时的毕岚发明的。

这种水车的主要装置是一个木板制成的槽，槽内相隔一定的距离放置瓦片大小的木块，这些木块通过销子连结起来。

整个样子像龙的骨架，因此得名。

使用时，人扶着水车顶端运用轮轴的地方：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。

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费力的：电风扇、陀螺省力的：扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘列举生活中运用轮轴的地方：方向盘,轴轮,齿轮,马达,电风扇扇叶只要是两个圆形的东西（通常一大一小）固定在一个轴上就很有可能是的生活中利用轮轴原理制成的物品有如下几种：1、螺丝刀：是一种用来拧转螺丝钉以迫使其就位的工具；2、方向盘：汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置。

其功能是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递1、辘轳，汉族民间提水设施，流行于北方地区。

自行车是人类发明的最成功的人力机械之一，是由许多简单机械组成的复杂机械.简单机械包括杠杆、滑轮、轮轴和斜面，在自行车中主要运用的是杠杆和轮轴的知识.下面我们就来认识自行车上简单机械.一、自行车中的杠杆1.自行车的闸把.如图1-1所示为闸把未工作时的实物图，当我们刹车时（如图1-2），会抓住闸把的A点，施加动力，闸把将绕着O点转动，并与固定部分分开.B处为刹车线，刹车线会对闸把施以阻力.将其简化成杠杆示意图，可以发现闸把的动力臂大于阻力臂，那它就是一个省力杠杆.人们用很小的力就能使车闸以比较大的压力压到车轮的钢圈上，从而起到较好的刹车效果.2.自行车制动系统中的闸钳.如图2-1所示为闸钳的实物图.当我们抓紧闸把（如图2-2），刹车线将拉动A点，对于闸钳来说是动力，闸钳将绕O点转动，刹车皮B将被压在轮毂上，车轮对闸钳的力为阻力.通过杠杆示意图，我们不难发现，此时的动力臂也是大于阻力臂的，这个闸钳也是一个省力杠杆.3.自行车的支撑架.人们骑自行车到达目的地后，经常会把支撑架撑起，将车停放下来，而这个支撑架也是一个杠杆.如图3所示，如果想把自行车停稳，我们在A点用力即为动力，弹簧的拉力为阻力，由图可知，动力臂大于阻力臂，这个支撑架是一个省力杠杆，让我们能更省力地将自行车停稳.二、自行车中的轮轴1．车把（如图4-1）相当于一个轮轴（如图4-2），车把相当于轮，前轴为轴，当我们想要改变行驶的方向时，会在车把上施加一个力，即在轮上施加动力，此时前轴对车把的力为阻力，作用在轴上，由于R大于r，动力就小于阻力，人们用很小的力就能转动自行车前轮来控制自行车运动方向和平衡.2.中轴上的脚蹬和花盘齿轮.如图5-1所示，它们组成了简单机械中的轮轴，脚蹬相当于轮，花盘齿轮相当于轴.图5-2是脚蹬与花盘齿轮组成的轮轴示意图.脚蹬（轮的半径为R）花盘齿轮（轴的半径为r），动力F1是人脚对脚蹬的作用力，作用在轮的边缘上.阻力是链条对花盘齿轮的拉力，作用在轴的边缘上.因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径，这个就是省力轮轴，也就是骑自行车感到省力的原因.3.自行车后轴上的小齿轮和后轮（图6-1）.图6-2是后轮与小齿轮组成的轮轴示意图.动力F1是链条对小齿轮（半径为r）的拉力.阻力F2是后轮（半径为R）前进时受到的阻力，作用在轮的边缘上.由后轮的半径大于小齿轮的半径可知，这个就是费力轮轴.但是由于小齿轮每转一圈，后轮也转一圈，而后轮的半径远大于齿轮的半径，这就使小齿轮每转一圈，后轮通过的距离增加了许多.又因为大齿轮转动一圈，小齿轮要转好几圈.所以脚踏一圈，大齿轮转一圈，这样大大地增加了自行车通过的距离，这就是骑自行车快捷的原因.其实自行车之所以这么快捷，还有一个很重要的原因，那就是前链轮和小齿轮（俗称飞轮）的齿数比（图7），我们以市场上较多的变速自行车为例.例如，一辆普通自行车的车轮直径为66cm.自行车上的“最低”齿数配比可以是前链轮22齿，后轮30齿.这意味着齿数比n为0.73比1.每蹬一圈，后轮将转动0.73圈.也就是说，每蹬一圈，自行车将前进大约1.5m（s=πdn）；如果每分钟蹬60圈，则速度约为5.4km／h.自行车上的“最高”齿数配比可以是前链轮44齿，后轮11齿.这时的齿数比为4比1.如果车轮直径为66cm，则每蹬一圈自行车前进8.3m.如果每分钟蹬60圈，自行车的速度将达到30km／h.如果将蹬车的速率加倍到每分钟120圈，则自行车的最高速度可达60km／h.5.4km ／h到60km／h是一个弹性很大的速度范围，自行车可以非常缓慢地爬上陡峭山坡，也可以像汽车一样风驰电掣！这就是自行车中齿轮的作用.三、自行车上的摩擦1.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（图8-1）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（图8-2），也是为了适应凹凸不平的道路.2.前轴、中轴及后轴：均采用滚动钢珠（图9），这些滚动钢珠可以用滚动摩擦代替滑动摩擦以减小摩擦阻力，从而使人们在骑车时减小阻力.为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂.3.车把：自行车车把一般刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦，另外车外胎、蹬板套、闸把套等也是如此（图10）.在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可以迅速停止.而在刹车的同时，手用力握紧闸把，增大刹车皮对钢圈的压力，以达到制止车轮滚动的目的.四、自行车中的其他物理知识1.自行车的车架（图11）一般都采用普通碳素铜管，经过焊接、组合而成.为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车还采用低合金钢管制造.为了减少快速行驶时的阻力，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（图12）.2.为了使人座在座垫上舒服点，座垫呈马鞍形（图13），它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳.自行车有很多种类，包括普通自行车、场地自行车、山地自行车、速降自行车、旅行自行车、越野自行车、折叠自行车等，这些自行车大体结构是一样的，只是在某些部件上作出了改良，使之适合不同的场地，让人们骑行更省力，更安全.。

轮轴的工作原理是杠杆原理轮轴是机械设备中的一个重要部件，它通过杠杆原理来实现传动和转动的功能。

轮轴的工作原理可以分为静态工作原理和动态工作原理两种，静态工作原理主要是轮轴的支撑和固定，而动态工作原理则是轮轴在运转过程中的传动和转动过程。

轮轴的工作原理主要是利用杠杆原理来实现的。

杠杆原理是简单机械中的基本原理之一，它可以将力和力臂的乘积相等，即力乘以力臂长度等于力矩乘以力矩臂长度。

在轮轴的工作中，这个原理被充分利用，通过配合不同长度和角度的杠杆，轮轴可以实现不同的传动比和转动效果。

首先，我们来看一下轮轴的静态工作原理。

在机械设备中，轮轴通常是承受着一定的静载荷，以及通过连接传递动力或者支撑运动部件。

在这种情况下，轮轴的工作原理主要是通过杠杆原理来实现的。

通过调整轮轴的结构和材料，可以使其在承受静载荷的同时保持稳定和可靠的工作状态。

其次，我们来看一下轮轴的动态工作原理。

在机械设备中，轮轴通常是通过连接轮子或者其他传动部件来实现动力的传递和转动的功能。

在这种情况下，轮轴的工作原理同样是通过杠杆原理来实现的。

通过调整轮轴的长度和角度，可以使其在传动和转动过程中实现不同的传动比和转动效果。

总的来说，轮轴的工作原理是基于杠杆原理的，通过调整不同长度和角度的杠杆来实现传动和转动的功能。

这种工作原理可以使轮轴在承受不同载荷和传递不同动力的情况下实现稳定和可靠的工作。

在实际的机械设计和制造中，我们可以根据具体的要求和条件来选择合适的轮轴结构和材料，以及调整不同长度和角度的杠杆来实现所需的传动比和转动效果。

通过充分利用轮轴的工作原理，可以使机械设备在工作过程中更加稳定和高效。