轮轴有关知识点
轮轴是一种可以连续旋转的杠杆,支点就在轴线,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速,它由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上组成。
以下是关于轮轴的一些知识点:
1.定义:由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械,叫做轮轴。
2.实质轮轴的实质是一种省力的简单机械,可看作是杠杆的变形。轮轴可用于改变扭力的力矩,从而达到改变扭力的大小。
3.特点:当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则轮轴为省力杠杆;当把动力施加在轴上,阻力施加在轮上,则轮轴为费力杠杆。
4.平衡条件:根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,轮轴是一种省力的简单机械。
5.轮轴的省力原理是:当轮比轴大时,使用轮轴省力。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。当轮轴在作匀储转动时,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。式中,F是轮轴转动时的外力,R是轮半径,r是轴半径,W是阻力。
6. 轮轴的动力和阻力分别来自哪里?
轮轴的动力和阻力分别来自:
(1)动力来自轮,阻力来自轴。
(2)动力来自轴,阻力来自轮。
这两种情况都是有可能的,具体取决于轮轴的构造和用途。如果轮轴的轮半径大于轴的半径,那么在起动时,轮轴就处于省力杠杆的位置,动力作用在轮上,阻力作用在轴上;如果轮轴的轮半径小于轴的半径,那么在起动时,轮轴就处于费力杠杆的位置,动力作用在轴上,阻力作用在轮上。
7. 轮轴在实际生活中有很多应用,比如:
(1)水龙头:通过轮轴的作用,手拧螺杆,就能方便地打开或关闭水龙头。
(2)螺丝刀:轮轴的轴粗、轮细,是省力杠杆。
(3)汽车方向盘:轮轴的实质是省力杠杆,其轮半径为轴半径的倍,使用轮轴时可以省力。
(4)轮船方向盘:轮轴的实质是省力杠杆,其轮半径为轴半径的倍,使用轮轴时可以省力。
汽车方向盘原理(5)扳手:轮轴的轴粗、轮细,是省力杠杆。
(6)门把手:轮轴的轴粗、轮细,是省力杠杆。
(7)自行车踏脚:轮轴的实质是省力杠杆,其轮半径为轴半径的倍,使用轮轴时可以省力。
(8)改锥:轮轴的实质是省力杠杆,其轮半径为轴半径的倍,使用轮轴时可以省力。
此外,在辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、手摇卷扬机等都是轮轴类机械。以上都是生活中常见的轮轴应用。值得注意的是,轮轴的应用主要目的是为了省力,但同时也会改变扭力的力矩和大小。