在廣場上經(jīng)常能看到一種兒童玩耍的車,它的前進(jìn)方式很特別,人坐在上面,只要扭動方向盤就可以使它前進(jìn)后退,非常好玩。我們平時看到的自行車,三輪車,無論你怎樣搖晃車頭,它們也只是原地晃動,不可能前進(jìn)半步。為什么在成都兒童搖搖車上左右轉(zhuǎn)動方向盤卻能使它向前運動呢?
兒童搖搖車的機(jī)械設(shè)計原理,是通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動后曲軸做圓周運動,通過連桿和前搖臂的使前搖臂做前后機(jī)械連動,使搖搖車的坐椅和前部實現(xiàn)做上下前后往復(fù)運動。
有三對輪子。前面一對轉(zhuǎn)向輪很小,懸在空中,僅僅在地面不平時起到避免碰撞車體的作用;之后是兩個承重輪,人就坐在它們的正上方,它們承受著絕大部分的力,騎乘者的重力作用線也通過它;處于中間的與轉(zhuǎn)向輪同軸的兩個輪子是主動輪,就是它們特殊的工作方式使車子前進(jìn)的。開始運動時,將車把轉(zhuǎn)向一邊,車把和主動輪焊接在一起是個整體,所以輪子也會轉(zhuǎn)向同一邊。這時輪子將參與兩種運動:在軌跡的切線方向,輪子在轉(zhuǎn)動軸的帶動下有向后運動的趨勢,地面給它的摩擦力沿切線反方向向前;另一方面,在指向圓心的方向,輪子做圓周運動,地面又給它的摩擦力的效果提供向心力,方向指向轉(zhuǎn)動圓心。兩個摩擦效果合起來,對車產(chǎn)生向前的推力,車子做加速運動。
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