领域 03
运动学
机构怎样运动：齿轮、连杆和凸轮
运动学描述运动：位置、轨迹和速度。它告诉我们一种运动怎样转变成另一种运动。
你将学到什么
- 齿轮怎样改变速度和方向
- 传动比怎样用速度换取力量
- 连杆机构怎样把转动变成往复运动
- 怎样追踪一个运动点的轨迹
实验示例
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让一个小齿轮和一个大齿轮啮合，数一数它们各转了多少圈。
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搭建一个曲柄滑块机构，观察活塞怎样运动。
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改变连杆的长度，看看它的运动轨迹怎样变化。
你可以搭建的作品
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一个让绞车转得慢而有力的齿轮箱
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一个由曲柄带动的活塞
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一个汽车雨刮器机构
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
试试小模型
这些小模型直接在你的浏览器里运行，页面加载完成后，即使断网也能继续使用。它们是简化的教学模型，不是 MEKALUMI 的仿真引擎。
提示：拖动左边的齿轮，就能用手转动它。
齿轮组
改变每个齿轮的齿数，看看转速和转动力量会怎样变化。
- 传动比
- 1 : 2
- 输出转速
- 15 转/分 · 电机转速的 1/2
- 转动力量
- × 2
- 转动方向
- 与电机相反
小齿轮带动大齿轮时，大齿轮转得更慢，但力量更大。绞车、自行车和钟表都用到了这个原理。
模型：理想齿轮，没有摩擦，也不会打滑。电机转速：30 转/分。
仿真简化了什么
- 运动学研究运动，但通常不去追问是哪些力引起了运动。
- 零件被假定为完美配合，没有间隙，也不会松动。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的，本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
数学（几何和比例）、物理、设计与技术
与其他领域的联系
运动学建立在力学的基础上，对机器人技术来说必不可少。
值得了解
骑自行车上坡时，链条和大小不同的齿轮会用速度换取力量。