第四节匀速圆周运动

作者：未知来源：中央电教馆时间：2006/4/5 10:03:00阅读：nyq

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关于圆周运动应注意以下几点

　　1、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别，从运动学角度来说：匀速圆周运动的线速度大小不改变，方向时刻改变，而非匀速圆周运动的线速度大小和方向均在改变；从动力学角度来说．做匀速圆周运动的物体所受合外力总是指向圆心，即物体所受合外力完全提供向心力，只改变物体速度的方向，不改变速度的大小．此时，；非匀速圆周运动的物体受到的合外力不总是指向圆心，物体受合外力的作用是沿法线方向的分力改变物体的速度方向，而沿切线方向的另一分力改变物体速度大小．

　　2、圆周运动的加速度方向在时刻改变，因此圆周运动不是匀变速运动，更不是平衡状态，它是非匀变速运动．

　　3、解决圆周运动问题的关键是正确对物体进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程．当某个沿直径方向的力具体方向不明时，可假设一个方向进行列式．

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机械传动装置

　　发动机的转动轴带着工作机的轴一起转动，也就是转动必须由发动机传递到工作机上来．这种转动的传递可以用各种不同的方式来实现．常见的三种机械传动方式是皮带传动、摩擦传动和齿轮传动．

　　在皮带传动里，发动机和工作机的轴上各装一个皮带轮，轮上紧套着一圈（或并列的几圈）皮带（图1）．发动机轴上的皮带轮A叫做主动轮，工作机轴上的皮带轮B叫做从动轮．主动轮转动时，依靠摩擦作用，使皮带运动，皮带的运动又带动从动轮转动．在转动时，一般不允许皮带打滑，这时两个皮带轮边缘上的各点线速度相同．因此，如果两个皮带轮的直径不同，它们的角速度或转速也就不同，且角速度或转速跟两皮带轮的直径成反比：

　　比值叫做传动速度比．从上式可知，工作机轴上的皮带轮的直径越小，它的轴的转速就越大．

　　实际上常用的传动速度比一般不大于5．这是因为传动速度比越大，从动轮的直径就越小，它跟皮带接触的圆弧就越短，带动它的摩擦力也就越小．

　　图1的两皮带轮转动方向相同，图2的两皮带轮转动方向相反．

　　在摩擦传动中，两个轮互相紧压着（图3）．当主动轮向一个方向转动时，由于两轮之间的摩擦作用，从前轮也发生转动，它的转动方向跟主动轮相反．

　　在皮带传动和摩擦传动中，对从动轮来说摩擦力是动力，必须设法使它增大，因此要用摩擦因数比较大的材料如皮革、橡胶、填充石棉的铜丝等包在轮缘上，还要增大压力．

　　如果所传递的功率是，那么由和，可求出作用在轮缘上的摩擦力：

，

　　作用在轮缘上使轮转动的摩擦力矩：

．

　　一般说来，摩擦传动只能在功率不大（15千瓦以下）的情况下使用，如果所传递的功率较大，两轮就会发生滑动．为了提高所传递的功率，必须保证两轮不发生滑动，因此在两轮的轮缘上做出许多齿，使一个轮的每个齿能够嵌入另一个轮的两齿之间．这样，在转动时就不断地互相啮合，不会发生滑动．这种轮叫做齿轮．齿轮传动时，两齿轮的齿距就必须相等．这样，两轮的转速就跟它们的齿数成反比．

　　齿轮传动装置在生产技术上应用非常广泛，它可以传递几万千瓦的功率．当主动轮和从动轮所在的两轴互相平行时，采用圆柱形齿轮（图4中A和B）；当两轴成90°时，采用截锥形齿轮（图4中C和E）．利用齿轮、齿条传动，还可以把转动改变成平动，或把平动改变为转动（图4中D）．此外，我们还常见到用链条来传动的，这实际上也是齿轮传动的一种变形．