Question

觀察自行車的主要傳動(dòng)部件,了解自行車是怎樣用鏈條傳動(dòng)來(lái)驅(qū)后輪前進(jìn)的,如圖6—5—4甲所示,圖6—5—4中的乙是鏈條傳動(dòng)的示意圖,兩個(gè)齒輪俗稱“牙盤”.試分析并討論:

（1）同一齒輪上各點(diǎn)的線速度、角速度是否相同?

（2）兩個(gè)齒輪相比較,其邊緣的線速度是否相同?角速度是否相同?轉(zhuǎn)速是否相同?

（3）兩個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)速與齒輪的直徑有什么關(guān)系?你能推導(dǎo)出兩齒輪的轉(zhuǎn)速n₁、n₂與齒輪的直徑d₁、d₂的關(guān)系嗎?

Answer 1

（1）角速度相同,線速度不同;（2）兩個(gè)齒輪邊緣的線速度相同,兩個(gè)齒輪的角速度不同,轉(zhuǎn)速當(dāng)然也不同.（3）n₁d₁= n₂d₂,轉(zhuǎn)速與直徑成反比.

解析:

自行車前進(jìn)進(jìn),鏈條不會(huì)脫離齒輪打滑,因而兩個(gè)齒輪邊緣的線速度必定相同.但兩個(gè)齒輪的直徑不同,根據(jù)公式v=ωr可知,兩個(gè)齒輪的角速度不同,且角速度與直徑成反比.（1）同一齒輪上各點(diǎn)繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng),因而各點(diǎn)的角速度相同,但同一齒輪上各點(diǎn),因到轉(zhuǎn)軸的距離不同,由v=ωr知,其線速度不同.（2）自行車前進(jìn)時(shí),鏈條不會(huì)脫離齒輪打滑,因而兩個(gè)齒輪邊緣的線速度必定相同.但兩個(gè)齒輪的直徑不同,根據(jù)v=ωr可知,兩個(gè)齒輪的角速度不同,且角速度與直徑成反比.角速度ω和轉(zhuǎn)速n存在關(guān)系: ω=2πn,兩齒輪角速度不同,轉(zhuǎn)速當(dāng)然也不同.（3）因兩齒輪邊緣線速度相同,而線速度和角速度的關(guān)系是: v=ωr, ω=2πn,故2πn₁R₁=2πn₂R₂,即n₁d₁= n₂d₂,轉(zhuǎn)速與直徑成反比.