簡(jiǎn)單機(jī)械的作圖課程簡(jiǎn)介

凡能夠改變力的大小和方向的裝置，統(tǒng)稱“機(jī)械”。利用機(jī)械既可減輕體 力勞動(dòng)，又能提高工作效率。機(jī)械的種類繁多，而且比較復(fù)雜。根據(jù)伽利略的提示，人們?cè)鴩L試將一切機(jī)械都分解為幾種簡(jiǎn)單機(jī)械，實(shí)際上這是很困難的，通常是把以下幾種機(jī)械作為基礎(chǔ)來(lái)研究。例如，杠桿、滑輪、輪軸、齒輪、斜面、螺旋、劈等。前四種簡(jiǎn)單機(jī)械是杠桿的變形，所以稱為“杠桿類簡(jiǎn)單機(jī)械”。后三種是斜面的變形，故稱為“斜面類簡(jiǎn)單機(jī)械”。不論使用那一類簡(jiǎn)單機(jī)械都必須遵循機(jī)械的一般規(guī)律——功的原理。

【杠桿】

用剛性材料制成的形狀是直的或彎曲的桿，在外力作用下能繞固定點(diǎn)或一定的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的一種簡(jiǎn)單機(jī)械。其上有支點(diǎn)（用O表示），動(dòng)力（F）作用點(diǎn)，阻力（W）作用點(diǎn)，杠桿的固定轉(zhuǎn)軸就是通常所說(shuō)的“支點(diǎn)”，從轉(zhuǎn)軸到動(dòng)力作用線的垂直距離叫“動(dòng)力臂”，從轉(zhuǎn)軸到阻力作用線的垂直距離叫“阻力臂”。上述就是通常所講的三點(diǎn)兩臂。由于杠桿上三點(diǎn)的位置不同，即產(chǎn)生不同的受力效果。

【杠桿原理】亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（動(dòng)力和阻力）的大小跟它們的力臂或反比。動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為

F1×L1=F2×L2　　

式中，F(xiàn)表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，W表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。在使用杠桿時(shí)，為了省力，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿；如欲省距離，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動(dòng)距離；要想少移動(dòng)距離，就必須多費(fèi)些力。要想又省力而又少移動(dòng)距離，是不可能實(shí)現(xiàn)的。

【動(dòng)力】

任何機(jī)械，不論是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的，在工作時(shí)，總要受到兩種力的作用：一種是推動(dòng)機(jī)械的力叫作“動(dòng)力”，另一種是阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力叫作“阻力”。動(dòng)力可以是人力，也可以是畜力、風(fēng)力、電力、水力、蒸汽壓力等，阻力除了我們要克服的有用阻力之外，還有一些是不可避免的無(wú)用阻力。

【作用線】

通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所引的直線，叫作“力的作用線”。

【動(dòng)力臂】

從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離叫“力臂”。從支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線的垂直距離L1叫作“動(dòng)力臂”；從支點(diǎn)到阻力的作用線的垂直距離L2叫作“阻力臂”。如果把從動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的棒長(zhǎng)距離作為動(dòng)力臂，或把從阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的棒長(zhǎng)距離作為阻力臂，這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。這是因?yàn)閷?duì)動(dòng)力臂和阻力臂的概念認(rèn)識(shí)不清所致。

【阻力臂】

見(jiàn)動(dòng)力臂條。

【轉(zhuǎn)動(dòng)軸】

轉(zhuǎn)動(dòng)是常見(jiàn)的一種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的各點(diǎn)都做圓周運(yùn)動(dòng)，這些圓周的中心在同一直線上，這條直線叫做“轉(zhuǎn)動(dòng)軸”。門、窗、砂輪、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子等都有固定轉(zhuǎn)軸，只能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而不能平動(dòng)。幾個(gè)力作用在物體上，它們對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)作用決定于它們的力矩的代數(shù)和。若力矩的代數(shù)和等于零，物體將用原來(lái)的角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或保持靜止。