炫酷的機械動圖,完美呈現機械結構的工作原理!

01手槍消聲器

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原理:槍械的“消音器”通常是安裝在槍口的一個圓柱形金屬管,當子彈通過消音器內的通道時,快速膨脹的氣體衝進了一個個環繞子彈路徑排列的擴張室,聲波在擴張室中反射並相互干擾,再加上消聲器內壁上使用的吸聲材料能吸收噪音的能量,綜合作用下就使管內傳播的噪音衰減,從而達到消聲的目的。

花絮:在很多影視劇中,裝了消音器的手槍發出的聲音非常小,但現實中的消音器其實並沒有那麼驚人的效果。消音器確實能幫助保護使用者的聽力,但離做到神不知鬼不覺還有相當的距離。

02 彈子鎖

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原理:彈子鎖是一種經典的鎖具,現在在市面上依然很常見。彈子鎖的鎖芯內平行排列有多個孔洞,每個孔洞內有彈簧、上彈子和下彈子。在未插入鑰匙時,由於彈簧的作用,鎖體被彈子卡住,使鎖芯不能任意旋轉。而插入鑰匙後,鑰匙上的“齒”與長短不一的下彈子長度相互適配,使上彈子和下彈子的接觸面與鎖芯和鎖體的接觸面達到重合,這時候再通過鑰匙旋轉,就可以將鎖打開了。

花絮:因為結構簡單,這種鎖的防盜性能也比較堪憂。為了提高安全係數,還是選用更加複雜的鎖具吧。

03 差速鎖

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中央差速器鎖是安裝在中央差速器上的一種鎖止機構,用於四輪驅動車。其作用是為了提高汽車在壞路面上的通過能力,即當汽車的一個驅動橋空轉時,能迅速鎖死差速器,使兩驅動橋變為剛性聯接。這樣就可以把大部分的扭矩甚至全部扭矩傳給不滑轉的驅動橋,充分利用它的附著力而產生足夠牽引力,使汽車能夠繼續行駛。

04 加特林機槍

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加特林機槍是一種手動型多管旋轉機關槍。是由美國人理查·喬登·加特林在1860年設計而成的,是在世界範圍內大規模第一支實用化的機槍。1874年(清同治十三年)前後,加特林機槍輸入中國,當時稱其為"格林炮"或"格林快炮"。50年代以後加特林原理首先被美國經重新改良後應用在槍械及小口徑航炮和防空炮上。它利用一套傳動機構使數支槍管繞一個公共軸轉動,從而完成連續射擊。加特林機槍是機械式的,最初槍管轉動需要由人力轉動搖把,後來改進為由電動機來完成。其優點是射速高,威力大,而且槍管可加速冷卻,主要缺點是體積、質量大,消耗能量多。

05 蝸輪蝸桿減速機

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蝸輪蝸桿減速機是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將電機(馬達)的迴轉數減速到所要的迴轉數,並得到較大轉矩的機構。

其作用:(1)降速同時提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機額定扭矩。(2)減速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數值。

06 重力機械運動

一個是物質系統,一個是像重力場一樣的空間極性場存在,還有一個必須存在的場就是物質系統的空間極性繞軸極性場,如果沒有繞軸極性場,只有空間極性場(這裡指的是重力場),那麼這個動畫的示意運動是無法實現的。

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在終極理論面前,像這篇博客的複雜運動是一個系統力學運動現象,如果不通過終極理論的系統力學原理進行分析,這篇博客動畫示意圖的本質運動原理是無法認識的。

重力場是一個面向地球的極性場,對於這篇博客的動畫示意圖,重力對與重力方向一致的微觀運動體產生重力加速,對與重力方向相反的微觀運動體產生重力減速,重力加速,微觀運動體的勢能轉化為動能,重力減速,微觀運動體的動能轉化為勢能。如果這個動畫沒有旋轉極性場的持續作用,這個動畫的系統運動是無法實現的。地球重力將會使系統變為一個相對重力場的極性靜止體。

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07 機械鍵盤原理

用鍵盤分薄膜普通和機械鍵盤的。機械鍵盤的每一個按鍵都是獨立的一個機械開關,開關內部是由金屬彈簧來控制的,所以會比薄膜鍵盤額壽命更長一些,時間久了也不會有老化的情況。

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機械鍵盤採用類似金屬接觸式開關,工作原理是使觸點導通或斷開,具有工藝簡單、噪音大、易維護的特點。機械式鍵盤是最早被採用的結構,一般類似金屬接觸式開關的原理使觸點導通或斷開,具有工藝簡單、維修方便、手感一般、噪聲大、易磨損的特性,大部分廉價的機械鍵盤採用銅片彈簧作為彈性材料,銅片易折易失去彈性,使用時間一長故障率升高,現在已基本被淘汰,機械式鍵盤之所以被淘汰,並不在於質量不好,手感不佳。而是因為成本過高,於是逐漸消失於市場上。如今的現狀是,越來越多電腦使用者和遊戲玩家,對使用電腦的舒適度、手感、品質提出了更高的要求,作為外設之一的鍵盤也出現了一些變化,機械鍵盤不再只是發燒友的最愛,而且開始被越來越多的追求品質和手感的朋友所認可。

08 縫合原理

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紉機是用一根或多根縫紉線,在縫料上形成一種或多種線跡,使一層或多層縫料交織或縫合起來的機器。縫紉機能縫製棉、麻、絲、毛、人造纖維等織物和皮革、塑料、紙張等製品,縫出的線跡整齊美觀、平整牢固,縫紉速度快、使用簡便。

就像汽車一樣,大多數縫紉機的基本原理都是相同的。汽車的核心是內燃機引擎,縫紉機的核心是線圈縫合系統。

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線圈縫合方法與普通手工縫紉差異很大。在最簡單的手工縫合中,縫紉者在針尾端的小眼中繫上一根線,然後將針連帶線完全穿過兩片織物,從一面穿到另一面,然後再穿回原先一面。這樣,針帶動線進出織物,把它們縫合在一起。

雖然這對手工來說非常簡單,但是要用機器進行牽拉卻極其困難。機器需要在織物的一邊釋放針,然後在另一邊即刻再次抓住它。然後,它需要把鬆散的線全部拉出織物,調轉針的方向,然後反方向重複所有步驟。這一過程對一個簡單的機器來說太複雜了,並且不實用,而且即使對手工來說,也只有用較短的線時才好用。

09 轉向梯形機構

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轉向梯形機構應用在汽車上,當汽車轉向時,各個車輪的軸線應當相交於一點,才能實現車輪的純滾動,否則輪胎將發生打滑。因此,內轉向輪的偏轉角應當大於外轉向輪的偏轉角,為了實現內外轉向輪偏轉角的上述關係,發明了轉向梯形杆系,通過由橫拉桿和左右轉向梯形臂組成的這種梯形杆系,可以非常近似地滿足上述要求。

10 凸輪機構

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凸輪機構是機械中的一種常用機構,由凸輪、從動件和機架組成,他能實現機械自動控制。由凸輪的迴轉運動或往復運動推動從動件作規定往復移動或擺動的機構。凸輪具有曲線輪廓或凹槽,有盤形凸輪、圓柱凸輪和移動凸輪等,其中圓柱凸輪的凹槽曲線是空間曲線,因而屬於空間凸輪。從動件與凸輪作點接觸或線接觸,有滾子從動件、平底從動件和尖端從動件等。尖端從動件能與任意複雜的凸輪輪廓保持接觸,可實現任意運動,但尖端容易磨損,適用於傳力較小的低速機構中。

11 纏繞機構

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這個機構包含了齒輪傳動、凸輪機構,是一個多機構的組合。

12 手動變速箱

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手動變速箱(ManualTransmission,簡稱MT)又稱機械式變速器,即必須用手撥動變速桿(俗稱“擋把”)才能改變變速器內的齒輪齧合位置,改變傳動比,從而達到變速的目的。變速箱可以在汽車行駛過程中在發動機和車輪之間產生不同的變速比,換檔可以使得發動機工作在其最佳的動力性能狀態下。

13 奎西發動機

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西發動機是一種基於轉子發動機的改進型發動機,與一般轉子發動機的三葉片不同,奎西發動機使用了四部分組成的鏈條式轉子,使得其具有四個衝程,兼顧了四衝程發動機和轉子發動機的優點。帶托架的奎西發動機的與簡單發動機的工作原理相同,只是所增添的設計能夠產生光爆震。 光爆震是一種優質燃燒模式,該模式要求更大的壓縮和更強的堅固性,而這些都是活塞發動機或旋轉發動機所不能提供的。光爆震所需的高壓會給發動機本身帶來巨大壓力。 活塞發動機不能承受爆震威力。 而傳統旋轉發動機(如汪克爾發動機)因燃燒室較長而限制了所能達到的壓縮量,因此傳統旋轉發動機不能提供發生光爆震所需的高壓環境。

14 曲柄連桿機構

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曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所,把燃料燃燒後氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩,不斷輸出動力。一般由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所,把燃料燃燒後氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩,不斷輸出動力。曲柄連桿機構是發動機實現工作循環,完成能量轉換的主要運動零件。在作功衝程,它將燃料燃燒產生的熱能活塞往復運動、曲軸旋轉運動而轉變為機械能,對外輸出動力;在其他衝程,則依靠曲柄和飛輪的轉動慣性、通過連桿帶動活塞上下運動,為下一次作功創造條件。

15 三級打氣筒

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使用打氣筒時,要把它的出氣管接到自行車輪胎的氣門上,氣門的作用是隻允許空氣從打氣筒進入輪胎,不允許空氣從輪胎倒流入打氣筒.打氣筒的活塞和筒壁之間有空隙,活塞上有個向下凹的橡皮碗.向上拉活塞的時候,活塞下方的空氣體積增大,壓強減小,活塞上方的空氣就從橡皮碗四周擠到下方.向下壓活塞的時候,活塞下方空氣體積縮小,壓強增大,使橡皮碗緊抵著筒壁不讓空氣漏到活塞上方,繼續向下壓活塞,當空氣壓強足以頂開輪胎的氣門芯時,壓縮空氣就進入輪胎.同時筒外的空氣從筒上端的空隙進入活塞的上方。

16 泥漿泵

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泥漿泵是一種寬泛泵的一個通俗概念,石油鑽井領域的應用較多。在常用的正循環鑽探中﹐它是將地表沖洗介質──清水﹑泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下,經過高壓軟管﹑水龍頭及鑽桿柱中心孔直送鑽頭的底端,以達到冷卻鑽頭、將切削下來的岩屑清除並輸送到地表的目的。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的,由動力機帶動泵的曲軸迴轉,曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復運動。在吸入和排出閥的交替作用下,實現壓送與循環沖洗液的目的。

17 凸輪式間歇運動機構

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凸輪式間歇運動機構由主動凸輪、從動轉盤和機架組成。主動凸輪的圓柱面上有一條兩端開口、不閉合的曲線溝槽或凸脊,從動轉盤端面上有均勻分佈的圓柱銷。當凸輪轉動時,曲線溝槽或凸脊撥動從動盤上的圓柱銷,使從動轉盤做間歇運動。

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18 齒輪齒條傳動

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齒輪齒條工作原理是將齒輪的迴轉運動轉變為齒條的往復直線運動,或將齒條的往復直線運動轉變為齒輪的迴轉運動。

齒輪齒條機構是由齒輪和齒條構成的,齒輪前面我們有很詳細的講解。齒條分直齒齒條和斜齒齒條, 齒條的齒廓為直線而非漸開線(對齒面而言則為平面),相當於分度圓半徑為無窮大圓柱齒輪。

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齒條的主要特點:

(1) 由於齒條齒廓為直線,所以齒廓上各點具有相同的壓力角,且等於齒廓的傾斜角,此角稱為齒形角,標準值為20°。

(2) 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數。

(3) 與齒頂線平行且齒厚等於齒槽寬的直線稱為分度線(中線),它是計算齒條尺寸的基準線。

19 帶傳動

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帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據傳動原理的不同,有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動,也有靠帶與帶輪上的齒相互齧合傳動的同步帶傳動。

20 齒輪傳動

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此結構類似於汽車差速器,主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。

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發動機的動力經傳動軸進入差速器,直接驅動行星輪架,再由行星輪帶動左、右兩條半軸,分別驅動左、右車輪。差速器的設計要求滿足:(左半軸轉速)+(右半軸轉速)=2(行星輪架轉速)。當汽車直行時,左、右車輪與行星輪架三者的轉速相等處於平衡狀態,而在汽車轉彎時三者平衡狀態被破壞,導致內側輪轉速減小,外側輪轉速增加。

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