滑轮

由有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成(图1)的简单机械。在中国战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。圆盘中心装一短轴,若短轴固定则称为定滑轮,它可用于改变作用力的方向。若短轴不固定而受载荷作用则成为动滑轮(图2)。动滑轮与定滑轮可组合成各种形式的滑轮组(图3),利用滑轮组不仅可改变作用力的方向,同时也可改变力的大小,用很小的力可以提升很重的物体。

图1

图2图3

一定滑轮和一动滑轮所组成的简单滑轮组(图4), 若动滑轮轴B点上悬挂一重量为W的重物,跨过定滑轮的绳子的A端受垂直拉力T,A点向下移动距离sA时,B点上升距离为sB,因绳子不断伸长,sA=2sB。拉力T的输入功为T·sA,重力W的输出功为-W·sB。若不计摩擦,输入功和输出功的代数和为零,T·sA-W·sB=0,此滑轮组的机械利益(见简单机械)为

图4 图5

为了得到很大的机械利益常采用差动滑轮组(图5)。此时定滑轮是一个半径为Rr塔轮,当A点下降距离sA时,B点上升距离此时机械利益为

Rr相差很小,就可获得很大的机械利益。用许多动滑轮组成的滑轮组也能得到很大的机械利益。滑轮组在起重机、卷扬机和升降机中得到广泛的应用。

参考文章