機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--自動(dòng)剪切機(jī)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-09 18:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也可以做成彎的，但必須是物體。 阿基米德 在《論平面圖形的平衡》一書(shū)中最早提出了 杠桿原理 。他首先把杠桿實(shí)際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)當(dāng)作 不證自明的公理 ，然后從這些公理出發(fā)，運(yùn)用幾何學(xué)通過(guò)嚴(yán)密的邏輯論證，得出了杠桿原理。這些公理是： ⑴ 在無(wú)重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上相等的重量，它們將平衡； ⑵ 在無(wú)重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上不相等的重量，重的一端將下傾； ⑶ 在無(wú)重量的桿的兩端離支點(diǎn)不相等距離處掛上相等重量，距離遠(yuǎn)的一端將下傾； ⑷ 一個(gè)重物的作用可以用幾個(gè)均勻分布的重物的作用來(lái)代替，只要重心的位置保持不變。相反，幾個(gè)均勻分布的重物可以用一個(gè)懸掛在它們的 重心 處的重物來(lái)代替；似圖形的重心以相似的方式分布 …… 正是從這些公理出發(fā)，在 重心 理論的基礎(chǔ)上，阿基米德又發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，即 二重物平衡時(shí)，它們離支點(diǎn)的距離與重量成反比 。 杠 桿 繞 著 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 固 定 點(diǎn) 叫 做 支 點(diǎn) 使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做 動(dòng)力 ，（施力的點(diǎn)叫動(dòng)力作用點(diǎn)） 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做 阻力 ， （施力的點(diǎn)叫阻力用力點(diǎn) ) 當(dāng)動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果相互 抵消 時(shí)，杠桿將處于平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做 杠桿平衡 ，但是 杠桿平衡并不是力的平衡 。 注意：在分析杠桿平衡問(wèn)題時(shí)，不能僅僅以力的大小來(lái)判斷，一定要從基本知識(shí)考慮，做到解決問(wèn)題有根有據(jù)，切忌憑主觀感覺(jué)來(lái)解題。 杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡。 通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向的直線叫做 力的作用線 從支點(diǎn) O 到動(dòng)力 F1 的作用線的垂直距離 L1 叫做 動(dòng)力臂 從支點(diǎn) O 到阻力 F2 的作用線的垂直距離 L2 叫做 阻力臂 杠桿平衡的條件（文字表達(dá)式）： 武漢工程大 學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 自動(dòng)剪切機(jī)設(shè)計(jì) 7 動(dòng)力 動(dòng)力臂 =阻力 阻力臂 公式： F1L1=F2L2 一根硬棒能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，缺少任何一個(gè)條件，硬棒就不能成為杠桿，例如酒瓶起子在沒(méi)有使用時(shí)，就不能稱(chēng)為杠桿。 動(dòng)力和阻力是相對(duì)的 ，不論是動(dòng)力還是阻力，受力物體都是杠桿，作用于杠桿的物體都是施力物體 力臂的關(guān)鍵性概念： 1：垂直距離，千萬(wàn)不能理解為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的長(zhǎng)度。 力臂不一定在杠桿上 。 力臂三要素： 大括號(hào)（或用 |→←| 表示）、字母、垂直符號(hào) 使用杠桿時(shí)，如果杠桿靜止不動(dòng)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么杠桿就處于 平衡 狀態(tài)。 動(dòng)力臂 動(dòng)力 =阻力臂 阻力，即 L1F1=L2F2 ，由此可以演變?yōu)镕2/F1=L1/L2 杠桿的平衡不僅與動(dòng)力和阻力有關(guān)，還與力的作用點(diǎn)及力的作用方向有關(guān)。 假如動(dòng)力臂為阻力臂的 n倍，則動(dòng)力大小為阻力的 1/n大頭沉 動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，阻力臂越長(zhǎng)越 費(fèi)力 . 省力杠桿費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿省距離。 等臂杠桿既不省力，也不費(fèi)力 ?？梢杂盟鼇?lái)稱(chēng)量。例如：天平 許多情況下，杠桿是傾斜靜止的，這是因?yàn)楦軛U受到幾個(gè)平衡力的作用。 一類(lèi)：支點(diǎn)在動(dòng)力點(diǎn)和阻力點(diǎn)的中間。稱(chēng)為第一類(lèi)杠桿。既 可能省力的，也可能費(fèi)力的，主要由支點(diǎn)的位置決定，或者說(shuō)由臂的長(zhǎng)度決定。動(dòng)力臂與阻力臂長(zhǎng)度一致，所以這類(lèi)杠桿是 等臂杠桿 。例：蹺蹺板、天平等。 二類(lèi)：阻力點(diǎn)在動(dòng)力點(diǎn)和支點(diǎn)中間。稱(chēng)為第二類(lèi)杠桿。由于動(dòng)力臂總是大于阻力臂，所以它是 省力杠桿 。例：堅(jiān)果夾子，門(mén)，釘書(shū)機(jī)，跳水板，扳手，開(kāi)（啤酒）瓶器，（運(yùn)水泥、磚的）手推車(chē)。 三類(lèi)：動(dòng)力點(diǎn)在支點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間。稱(chēng)為第三類(lèi)杠桿。特點(diǎn)是動(dòng)力臂比阻力臂短，所以這類(lèi)杠桿是費(fèi)力杠桿，然而能夠節(jié)省距離。例：鑷子，手臂，魚(yú)竿，皮劃艇的槳，下顎，鍬、掃帚、球棍，理發(fā)剪刀等以一手為支點(diǎn)，一手為動(dòng) 力的器械 。 另外，像輪軸這類(lèi)的工具也屬于一種變形杠桿。就拿最簡(jiǎn)單、相似于第一類(lèi)杠桿的定滑輪來(lái)介紹，滑輪軸心好比支點(diǎn)，兩端物體的 拉力 好比杠桿的兩端 施力 ，而如果滑輪是一個(gè)完美的圓，施力臂和阻力臂皆將是圓的半徑。 根據(jù)杠桿模型可知，若 L1〉 L2，則 F1〈 F2，這是杠桿可省力；若 L1〈 L2，則 F1〉 F2，這時(shí)杠桿要費(fèi)力；若 L1=L2，則 F1=F2，杠桿既不省力也不費(fèi)力 根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的不同，我們可以把 杠桿 分為三類(lèi)： 省力杠桿 、費(fèi)力杠武漢工程大 學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 自動(dòng)剪切機(jī)設(shè)計(jì) 8 桿和等臂杠桿。 既省力又省距離的杠桿是沒(méi)有的 。 167。 22 平面連桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)一般可歸納為以下三類(lèi)基本問(wèn)題： 1) 實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置（亦稱(chēng)剛體導(dǎo)引），即要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)某構(gòu)件按規(guī)定順序精確或近似地經(jīng)過(guò)給定的若干位置。 2) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律（亦稱(chēng)函數(shù)生成），即要求主、從動(dòng)件滿足已知的若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定時(shí)，從動(dòng)件能精確或近似地按給定規(guī)律 運(yùn)動(dòng)。 3) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡（亦稱(chēng)軌跡生成），即要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。 在進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
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