火车轮结构基础知识
游轮的基本结构
1. 游轮的结构包括哪些游轮流体漂流瓶的原理有以下几点：1、浮力，因为水对物体的浮力使漂流时筏可以浮在水面上而不沉没2、能量的转换（势能转化为动能），由于地势高低的差异，使得河水的势能转化为动能，即水流动，筏可以随着水流动3、流体的粘性，由于水有粘性，使得水流动时对筏子的接触面产生力的作用，还着筏子一起前进其他还有些和势流理论相关或者和船体结构相关的理论2. 游轮的结构包括哪些内容目前全球能够制造大型邮轮的国家仅有荷兰、德国、法国、意大利四个国家。
建造大型邮轮是一项极为庞大且复杂的系统性工程，一艘大型邮轮由约2500万个零件组成，是C919大飞机的5倍，是复兴号高铁的13倍，涉及的核心供应商就有几百家，全部供应商更是有几千家，堪称比建造航母还要复杂。
3. 游轮分为几种轮船舱位等级的区别为：1、一等、特等和贵宾舱是两人舱，在甲板最上层，有窗户，房间内两个平铺，设备一般有独立卫浴设备电视沙发等。
两人舱也称豪华舱。
2、二等A、二等B为四人舱，在甲板上层，有窗户，部分二等A有独立卫浴设备。
3、三等A、三等B，为六至八人舱。
在甲板以上，有窗户，有公共洗漱间。
4、四等A在十二至十六人。
在甲板以下，无窗户，有公共洗漱间，四等B舱内人数相对比较多一些。
习惯上称四等A四等B为经济舱。
4. 游轮有哪些结构美维凯珍号游轮，是重庆是东江实业有限公司斥资近亿元，聘请专业且实力强劲的造船集团悉心打造的一艘超豪华游轮。
秉承建造长江乃至世界上最好游轮的开拓设计理念，无论是船体结构，功能布局，还是船上的装饰，凯珍号均采用超五星级标准，引入六星级概念，讲究山与人，船与水，人与景的充分互动，和谐统一。
美维凯珍号于2009年9月下水，是长江中独一无二的，移动的水上庄园，同时也是世界内河最大，最新，最豪华的涉外游轮。
美维凯珍号气度非凡，精致华丽的五层高透空旋转大厅，临江面水，别致的欧式露台每间客房均可独享，视野开阔自由的顶层阳光休闲甲板，四部丛主甲板直上各楼层的豪华观光电梯，配置高档，集商务，休闲与一体的网吧（24小时无限上网），设备先进，试听一体的会议室，娴雅宁静。
高铁概论05(铁轨,桥梁,隧道,路基)
全长53.9公里，海底长度23.3公里。 此隧道跨越津轻海峡连接日本的北海道和本州。
规划中...... 台湾海峡隧道 琼州海峡跨海通道 渤海隧道
课外知识拓展
隧道世界之最（二）
新关角隧道，西格铁路（西宁格尔木）二线工程的控制性工程， 目前国内最长的铁路隧道，也是世 界最长的高原铁路隧道。隧道位于 青海省天峻县和乌兰县境内，青藏 铁路天棚站至察汗诺站之间。于 2007年11月6日全面开工，全长 32.645公里，设计时速160公里。 通车后，列车穿越关角山的时间将 由原来2小时缩短为20分钟。建设 总工期为5年，实际将近7年。
1.梁桥 2.拱桥 3.刚构桥 4.悬索桥 5.斜拉桥 6.组合体系桥等
4.1铁路桥涵区别及分类：
■ 6米以下是涵洞 ■ 6米以上是桥梁 ■ 20米以下是小桥 ■ 100米以下是中桥 ■ 500米以下是大桥 ■ 500米以上是特大桥 桥长：指两台胸墙之间的距离。
1.这个标志是何含义？
（ D）
A、涵洞 B、水渠 C、桥梁 D、隧道
单轨铁路主要分成两类： 1.悬挂式单轨铁路 2.跨座式单轨铁路
1.世界上第一条跨坐式单轨铁路线诞生于1888年，是 由法国人设计，在爱尔兰铺设的，线路长约15km，由蒸汽 机车牵引，这条线路一直运行到1924年10月。
2.1893年德国人发明了悬挂式单轨交通，并于1898一 1901年在著名悬车之城—德国鲁尔区伍珀塔尔修建了 13.3km的悬挂式单轨铁路。这是世界上最早、历史最悠久 的悬挂式单轨交通。
2.4无缝钢轨----防爬设备
1.列车运行时纵向力 使钢轨产生的纵向移动 称为爬行。
2. 防 爬 措 施 ： 加 强 钢 轨与轨枕间的扣压力和 道床阻力；
基础知识过关(含答案)
1．声音的产生需要振动，声的传播需要介质，真空不能传声，7．声音在15℃时空气中的速度是340m/s。
8．声音传播速度的快慢比较：固体最快，其次是液体，最慢是气体。
2．声音通过头骨、颌骨的传导方式叫骨传导，3．由于双耳效应，人们可以准确地判断声音传来的方位。
9．乐音的三特征是指音调、响度、音色。
3．发声体振动越快，频率越快，发出的声音音调越高。
4．大多数人能够听到的频率范围是20Hz到20000Hz。
5．低于20Hz的声音叫做次声波；高于20000Hz的声音叫做超声波。
7．声音的强弱叫做响度。
决定声音强弱的是物体振动的振幅。
11．鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调就越高。
击鼓用力的大小不同，响度就不同。
而敲击大小不同的钟能发出不同的音调。
12．管乐器靠改变它的空气柱长度，从而改变它的音调。
1．噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。
2．声音强弱的等级用分贝来表示。
人刚能听到的最微弱声音是0dB。
4．控制噪声可以从声源处、传播过程中、人耳处三个方面入手。
1．蝙蝠可以确定目标的位置和距离，采用的方法叫做回声定位，科学家根据它的原理发明了声呐，来探知海洋的深度与鱼群的信息。
2．声波能传递能量。
2．光在同一均匀介质中沿直线传播。
5．光在真空中的传播速度最大，值是3×108m/s=3×1 / 18105km/s，2．在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
3．反射现象中，光路是可逆的。
4．反射分为镜面反射和漫反射。
其中平行光线反射后仍平行的反射叫镜面反射，而反射后向着四面八方的叫漫反射。
漫反射也遵循反射定律。
5．我们能看到本身不发光的物体，能看到黑板上字是由于发生了漫反射的原故。
1．平面镜成像的特点是：所成的像是虚像；像与物的大小相同；像到镜面的距离与物到镜的距离相等。
3．凸面镜对光线起发散作用，如汽车的后视镜、街头拐弯处的反光镜；凹面镜对光线起会聚作用，如手电筒的反光装置与太阳灶。
最新教科版六年级科学上册《第4课 改变运输的车轮》优质教学设计
第4课改变运输的车轮（教材P49—51）授课时间：累计1课时4.交流：测试活动结束后，带领学生回到教室，并指导学生组内讨论。
组内研讨帮助卡主持人：在刚才的测试活动中，哪一种工具完成任务的时间更短？使用起来更省力？学生1：手推车。
主持人：如何评价这两种工具的运输方式？学生2：用平板搬运时，摩擦力大，搬运起来费力，转弯困难，运输水时容易洒出来；用有轮子的手推车搬运时，会更省力、更灵活。
主持人：有哪些指标可以评价这两种工具的优劣？学生3：可以用是否省力、是否方便、是否省时、是否灵活、运送的物品是否完整等多个指标对两种工具的优劣进行评价。
探索 与研讨 2 .追问：(教学提示：课件出示箱子、桶装水、平板、手推车的图片。
)你们打算如何利用这些物品来验证车轮的作用呢？(预设：分别用平板和手推车运输箱子和桶装水，比较运输的效果。
)3 .布置任务：指导学生小组内分工，强调室外活动要遵守的规则后，带领学生到指定场地进行活动，并完成活动帮助卡。
提醒学生搬运重物的时候注意安全。
课件出示活动帮助卡教师寄语同学们，生活让人快乐，学习让人更快乐。
学习中有许许多多的快乐，如果你觉得不是，那就是你平时没有认真学习。
认真学习的话，你会发现学习中蕴涵着无穷的快乐。
认真学习使自己进步，只有不断朝着自己的目标前进，不断前行，做自己所能做的一切。
学而时习之，不亦说乎。
不要心存侥幸，避免贪婪心作怪。
人生就像一杯茶，不会苦一辈子。
但总会苦一阵子，没有开始的苦，就尝不到后来的甜。
苦苦甜甜就像一部交响曲，汇成我们的一生。
拒绝“苦”就等于关上“甜”的门。
须知，攀登的越高，走过的荆棘就越多。
学习没有捷径，只有踏踏实实的学习，一步一个脚印，成功才会属于你。
机械设计基础 知识点
二、例题解析
1. 图示的四杆机构中，各杆长度为 a=25mm，b=90mm，c=75mm，d=100mm，试求： 1）若杆 AB 是机构的主动件，AD 为机架，机构是什么类型的机构？ 2）若杆 BC 是机构的主动件，AB 为机架，机构是什么类型的机构？ 3）若杆 BC 是机构的主动件，CD 为机架，机构是什么类型的机构？
缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。
2、渐开线齿廓 1、渐开线的形成和特性
1．渐开线的形成：―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹－渐开线 BK－发生线，基圆－rb
θk－AK 段的展角
2.渐开线的特性
① AB = BK;②渐开线上任意点的法线切于基圆纯③离中心越远，渐开线上的压力角越大。 ④渐开线形状取决于基圆。当 rb→∞，变成直线。⑤基圆内无渐开线。
3.机构的死点位置
摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，此时机构不能运动.称此位置为：“死点”
6
机械升本参考资料 QQ：365991175
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避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。
也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻夹具
3、铰链四杆机构有整转副的条件
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第 1 章 平面机构的自由度
一、理论要点
1、运动副及其分类
1.构件－独立的运动单元 零件－独立的制造单元
2.运动副
定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动三个条件，缺一不可 运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。 运动副的分类：按运动副元素分 ①低副－面接触，应力低例如：转动副（回转副）、移动副。 ②高副－点、线接触，应力高。例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
常用的机械结构知识大全
机械设计：常用的机械结构知识大全平面连杆机构的组成我们将机构中所有构件都在一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构。
1、构件的自由度如图4-1所示，一个在平面内自由运动的构件，有沿X轴移动，沿y轴移动或绕A点转动三种运动可能性。
我们把构件作独立运动的可能性称为构件的“自由度”。
所以，一个在平面自由运动的构件有三个自由度。
可用如图4－1所示的三个独立的运动参数x、y、θ表示。
机械设计：常用的机械结构知识大全机械设计：常用的机械结构知识大全2、运动副和约束平面机构中每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组成动联接。
这种使两构件直接接触并能产生一定运动的联接，称为运动副。
两构件组成运动副后，就限制了两构件间的部分相对运动，运动副对于构件间相对运动的这种限制称为约束。
机构就是由若干构件和若干运动副组合而成的，因此运动副也是组成机构的主要要素。
两构件组成的运动副，不外乎是通过点、线、面接触来实现的。
根据组成运动副的两构件之间的接触形式，运动副可分为低副和高副。
（1）低副两构件以面接触形成的运动副称为低副。
按它们之间的相对运动是转动还是移动，低副又可分为转动副和移动副。
①转动副组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副。
通常转动副的具体结构形式是用铰链连接，即由圆柱销和销孔所构成的转动副，如图4－2（a）所示。
②移动副组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副，如图4－2（b）所示。
由上述可知，平面机构中的低副引入了两个约束，仅保留了构件的一个自由度。
因转动副和移动副都是面接触，接触面压强低，称为低副。
我们将由若干构件用低副连接组成的机构称为平面连杆机构，也称低副机构。
由于低副是面接触，压强低，磨损量小，而且接触面是圆柱面和平面，制造简便，且易获得较高的制造精度。
此外，这类机构容易实现转动、移动等基本的运动形式及转换，因而是在一般机械和仪器中应用广泛。
平面连杆机构也有其缺点：低副中的间隙不易消除，引起运动误差，且不易精确地实现复杂的运动规律。
火车拐弯问题知识点总结
火车拐弯问题知识点总结火车在行驶过程中，经常会遇到拐弯的情况。
在火车拐弯时，会出现一系列的物理和工程问题，这些问题涉及到火车的结构、动力系统、制动系统和轨道系统等多个方面。
本文将对火车拐弯问题涉及的知识点进行总结，包括火车的拐弯原理、拐弯时的力学原理、拐弯对轨道的影响以及解决火车拐弯问题的方法等方面。
一、火车的拐弯原理1. 车轮与铁轨的接触火车的拐弯原理首先涉及到车轮与铁轨的接触。
火车的车轮是通过与铁轨接触来提供支撑力和传递动力的，因此车轮与铁轨的接触是火车行驶的基础。
在火车拐弯时，车轮必须能够顺利地在铁轨上进行转向，以确保车辆在拐弯时不会脱轨。
2. 列车的车型和结构拐弯时，火车的车型和结构也对拐弯性能有着直接的影响。
不同类型的列车在拐弯时会有不同的性能表现，例如高速列车和货运列车在拐弯时的要求是不相同的。
同时，车辆的车体结构、重心位置和转向架等部件的设计也会影响火车的拐弯性能。
3. 转向架的设计火车的转向架是用来支撑车轮并使其能够转向的机械结构。
转向架的设计直接影响着火车在拐弯时的稳定性和可靠性。
不同类型的转向架会对车轮与铁轨的接触、车轮的转向过程以及车辆的侧向力等方面产生不同的影响。
二、拐弯时的力学原理火车在拐弯时会受到一系列力的影响，这些力来自于车辆自身的惯性和外部环境的影响。
了解拐弯时的力学原理对于理解车辆行驶过程有着重要的意义。
1. 离心力在火车拐弯时，车辆会受到离心力的影响。
离心力是由于车辆的速度和质量导致的一种惯性力，它会使车辆向拐弯的外侧产生向外的力。
这种力会对车辆的稳定性和安全性产生一定的影响。
2. 摩擦力火车的拐弯还会受到铁轨与车轮之间的摩擦力的影响。
摩擦力是支撑火车行驶的核心力量，它不仅影响着车辆的加速和制动能力，还会对车辆的转向过程产生影响。
在拐弯时，摩擦力会受到车辆侧向力和离心力的影响，从而影响着车轮与铁轨之间的摩擦力。
3. 侧向力侧向力是由于车辆拐弯时车轮受到的侧向推力而产生的力。
火车轮结构基础知识
火车轮结构基础知识火车是一种陆地交通工具，由机车和车厢组成。
而火车轮则是火车的重要部件之一，承载着列车的重量，并通过与铁轨的摩擦力来提供牵引力，使火车能够移动。
火车轮结构包括轮毂、轮辋、轮缘和轮胎等部分。
轮毂是轮子中心的部分，承载着车轴的重力，并支撑轮辋与车轴之间的连接。
轮辋是轮子中间的部分，其具有椭圆形的外观，负责承受轮胎的压力，同时通过配合轮缘的形状来保证铁轨与轮子的平稳接触。
轮缘是轮辋外侧的凸起部分，有助于保持车轮与铁轨的接触，并提供必要的摩擦力。
轮胎是火车轮的外围部分，由橡胶制成，可以降低噪音和减少对铁轨的磨损。
火车轮的制造材料通常是优质的合金钢或铸铁。
它需要具备一定的强度和耐磨性，以应对长时间高速行驶时的高应力和摩擦。
另外，火车轮还需要进行一定的热处理工艺，以增加其硬度和耐久性。
火车轮的直径和宽度是根据列车的需求来设计的。
一般来说，轮子的直径越大，可以承受的力越大，但也会增加车轮的重量和制造成本。
轮胎的宽度则与火车轨道的规格和轨枕的间隙有关，通常会根据需要进行调整。
火车轮的装配是一个关键的工艺过程。
首先，需要正确地将轮缘与轮辋连接起来，以确保其相对位置的准确性。
然后，在轴上安装轮毂，确保与轮子的接触紧密、稳定，并保持合适的回转半径。
最后，通过车轮的动平衡测试来保证车轮的质量，以减少车轮与轨道之间的振动，提高列车的运行平稳性和安全性。
在使用过程中，火车轮需要经常进行维护和检修。
定期检查车轮的磨损情况，并及时更换磨损严重的车轮，以降低火车行驶中的震动和噪音。
同时，需要通过车轮的修整、修复和动平衡等工艺来确保车轮的良好状态，提高其使用寿命和安全性能。
总之，火车轮是火车运行的基础部件之一，其结构设计合理与否直接影响到列车的安全性和运行效果。
掌握火车轮的基础知识，可以帮助我们更好地理解和欣赏火车这一伟大的交通工具。
“摩天轮”的制作
“摩天轮”的制作在日常生活中，洗衣机和干衣机内的滚筒、体育项目中的链球、游乐场内的过山车、旋转秋千、团团转等等，都是应用离心力原理而设计的，甚至火车急转弯时乘客所感受到的向外倾斜力，都是离心力。
人们在离心力的作用下，感受到速度、刺激、紧张，虽然险象环生，但又爱不释手。
为了解释该离心现象，我制作了物理演示模型“摩天轮”。
该模型在演示新奇好玩的实验现象的基础上，更有利于学生知识的掌握。
一、“摩天轮”的物理原理由牛顿第三运动定律（反作用定律）得知，有一作用力必生一反作用，故当向心力产生时，必有一大小相等，方向相反之力发生，此反作用力系使物体飞出中心，故称离心力。
离心力是在非惯性参考系中假想出的一个惯性力，其实并不存在，只是为了使惯性参考系中的定理同样适用于非惯性参考系而人为加上的。
该模型主要运用了离心力原理，定性直观地验证了影响离心力大小的因素。
根据离心力公式F =mr2可知：“物体所受离心力的大小与其质量m、旋转半径r、角速度••有关”。
二、“摩天轮”的制作材料胶合木板、一个无级调速器、一个开关、一个马达、指示灯、圆直塑料管、变压器、整流器、有机透明玻璃瓶、不锈钢空心小球、强力胶、油漆、电源插头线等。
三、“摩天轮”的制作及演示（一）尺寸结构图、实物图及内部线路图“摩天轮”的结构图“摩天轮”的实物图“摩天轮”的线路图（二）制作过程1.用胶合木板制作一个边长约为四十厘米，近似正方体的木箱。
木箱做好后，在木箱表层，刷上天蓝色油漆；待油漆干后，选取木箱的某一表面，在其中心处按电动机直径的大小挖个圆孔，用螺丝、螺帽将电动机固定在木箱内，且使电动机顶部露出木箱表层。
2.利用电动机、整流器、变压器、开关、导线等元器件，连接好电动机的完整工作电路后，再将它们固定在木箱内的适当位置；并在木箱的侧面钻一个小孔，将导线从木箱内引出且安装好插头。
3.用木板加工出一个圆形转盘，并在此圆形转盘的中心处打个小孔，在孔内涂上强力胶，便将此圆形转盘安装固定在电动机转轴上。
铁路方面知识点总结
铁路方面知识点总结铁路是一种以铁轨为基础的陆路交通工具，通常由列车、轨道、车站等部分组成。
铁路是一种高效、安全和环保的交通工具，被广泛应用于货运和客运领域。
在本文中，我们将总结铁路方面的知识点，包括铁路的历史、构造、运行原理、技术发展、优缺点以及现代铁路系统等内容。
一、铁路的历史铁路的历史可以追溯到古代，但真正意义上的铁路始于18世纪末和19世纪初的工业革命时期。
最早的铁路是由动物拉动的轨道车，但随着蒸汽机的发明，蒸汽火车取代了动物力量成为了新的主力。
在19世纪中叶，铁路技术逐渐成熟，铁路网开始迅速扩张，成为了工业发展和人口流动的重要载体。
20世纪以后，随着电气化、高速铁路技术的发展，铁路的运输能力和效率得到了极大提升。
二、铁路的构造铁路由轨道、道岔、电气化设备、信号系统、车站等组成。
轨道是铁路最基本的构造，通常由钢轨、路基、枕木和道岔组成。
钢轨是列车行驶的基础，负责承受列车的重量和冲击力，路基负责承受铁轨的荷载和分散列车的重量。
枕木是铺设在路基上的木制或混凝土制的垫层，用于支撑和固定轨道。
道岔是用于列车轨道切换的设备，能够将列车引入不同的轨道或线路。
电气化设备和信号系统是现代铁路的重要组成部分，它们能够提高铁路的运输能力和安全性。
电气化设备包括供电系统、接触网、牵引系统等，它们能够使列车在不依赖于蒸汽或柴油的情况下进行运行，大大降低了运行成本。
信号系统包括信号灯、信号机、轨道电路等，它们能够指示列车前方的状况，保障列车的安全运行。
车站是铁路的重要设施，它包括站台、候车室、售票厅等部分，为乘客提供上下车、候车、换乘等服务。
车站也是铁路货运的重要场所，能够进行货物的装卸、分拨和运输等操作。
三、铁路的运行原理铁路的运行原理是基于轮轨接触的摩擦和摩擦力的转化来实现的。
列车通过车轮与铁轨的接触来传递动力，利用动力来克服阻力，推动列车前进。
轮轨接触产生的摩擦力能够使列车保持在铁轨上稳定运行，确保列车行驶的安全性。
“摩天轮”的制作
“摩天轮”的制作在日常生活中，洗衣机和干衣机内的滚筒、体育项目中的链球、游乐场内的过山车、旋转秋千、团团转等等，都是应用离心力原理而设计的，甚至火车急转弯时乘客所感受到的向外倾斜力，都是离心力。
人们在离心力的作用下，感受到速度、刺激、紧张，虽然险象环生，但又爱不释手。
为了解释该离心现象，我制作了物理演示模型“摩天轮”。
该模型在演示新奇好玩的实验现象的基础上，更有利于学生知识的掌握。
一、“摩天轮”的物理原理由牛顿第三运动定律（反作用定律）得知，有一作用力必生一反作用，故当向心力产生时，必有一大小相等，方向相反之力发生，此反作用力系使物体飞出中心，故称离心力。
离心力是在非惯性参考系中假想出的一个惯性力，其实并不存在，只是为了使惯性参考系中的定理同样适用于非惯性参考系而人为加上的。
该模型主要运用了离心力原理，定性直观地验证了影响离心力大小的因素。
根据离心力公式2F mr ω=可知：“物体所受离心力的大小与其质量m 、旋转半径r 、角速度ω有关”。
二、“摩天轮”的制作材料胶合木板、一个无级调速器、一个开关、一个马达、指示灯、圆直塑料管、变压器、整流器、有机透明玻璃瓶、不锈钢空心小球、强力胶、油漆、电源插头线等。
三、“摩天轮”的制作及演示（一）尺寸结构图、实物图及内部线路图“摩天轮”的结构图 “摩天轮”的实物图“摩天轮”的线路图（二）制作过程 1.用胶合木板制作一个边长约为四十厘米，近似正方体的木箱。
木箱做好后，在木箱表层，刷上天蓝色油漆；待油漆干后，选取木箱的某一表面，在其中心处按电动机直径的大小挖个圆孔，用螺丝、螺帽将电动机固定在木箱内，且使电动机顶部露出木箱表层。
2.利用电动机、整流器、变压器、开关、导线等元器件，连接好电动机的完整工作电路后，再将它们固定在木箱内的适当位置；并在木箱的侧面钻一个小孔，将导线从木箱内引出且安装好插头。
3.用木板加工出一个圆形转盘，并在此圆形转盘的中心处打个小孔，在孔内涂上强力胶，便将此圆形转盘安装固定在电动机转轴上。
高中物理 专题5.7 生活中的圆周运动(讲)(基础版)(含解析)
5.7 生活中的圆周运动※知识点一、火车转弯问题1．火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图所示。
2．火车弯道的特点弯道处外轨高于内轨，火车在行驶过程中，重心高度不变，即火车的重心轨迹在同一水平面内，火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。
3．火车转弯的向心力来源火车速度合适时，火车只受重力和支持力作用，火车转弯时所需的向心力完全由支持力和重力的合力来提供。
如图所示。
4．轨道轮缘压力与火车速度的关系(1)当火车行驶速率v等于规定速度v0时，内、外轨道对轮缘都没有侧压力。
(2)当火车行驶速度v大于规定速度v0时，火车有离心运动趋势，故外轨道对轮缘有侧压力。
(3)当火车行驶速度v小于规定速度v0时，火车有向心运动趋势，故内轨道对轮缘有侧压力。
★特别提醒：汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力，以减小车轮与路面之间的横向摩擦力。
★思考与讨论1、火车转弯时的运动是圆周运动，分析火车的运动回答下列问题：(1)如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？需要的向心力由谁来提供？(2)靠这种方式迫使火车转弯有哪些危害？如何改进？提示：(1)火车受重力、支持力和外轨对火车的弹力，弹力提供火车转弯所需的向心力．(2)由于火车质量很大，转弯时需要的向心力很大，容易造成对外轨的损坏，同时造成火车脱轨．可以把弯道处建成外高内低的斜面，由重力和支撑力的合力提供合心力．2、如图为火车在转弯时的受力分析图，试根据图讨论以下问题：(1)设斜面倾角为θ，转弯半径为R，当火车的速度为多大时铁轨和轮缘间没有弹力，向心力完全由重力与支持力的合力提供？(2)当火车行驶速度v>v0＝gR tan θ时，轮缘受哪个轨道的压力？当火车行驶速度v<v0＝gR tan θ时呢？【典型例题】【例题1】铁路转弯处的圆弧半径是300m ，轨距是1．435m ，规定火车通过这里的速度是72km/h ，内外轨的高度差应该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72km/h ，会分别发生什么现象？说明理由。
机车基本知识汇总
《铁路机车车辆》基本知识汇总学习部第一章、铁路车辆铁路车辆按用途分为火车和客车两大类。
货车按用途又分为通用货车（如棚车、敞车、平车）、专用货车(如罐车、冷藏车、集装箱车、长大货车）及特种货车。
一、共同标记二、特殊标记(符号见书第5页)车辆方向称呼的规定由于车辆运行方向经常改变，车辆两端既不能称为前端或后端，也不能称为左端或右端，更不能以东、南、西、北来称呼。
铁道部规定车辆两端分别称一位端、二位端。
如何确定一、二位端，是按制动缸活塞杆推出的方向来确定，即制动缸活塞杆推出的方向为该车的一位端（手制动机一般设在一位端），另一端为二位端。
对于多制动缸的车辆以手制动机的一端为一位端。
为便于检修，每辆车都涂有1、2位定位标记，以表示车辆的一位端和二位端。
在货车两侧梁的端部或两侧墙外侧下部用白铅油涂1或2（客车则涂在车梯的外侧和车内两端墙上部）。
车辆只要尺寸1.车辆全长。
2.全轴距。
3.车辆销距。
4.转向架固定轴距第三章、车钩缓冲装置车钩缓冲装置的组成及作用车钩缓冲装置安装在车底架的两端，其功用为：连挂、牵引、缓冲。
具体点说，其作用是连挂机车和车辆、车辆和车辆；传递机车牵引力；缓和车辆在连挂是列车减速、停车时引起的总想冲击和振动。
车钩缓冲装置由车钩、钩尾框、钩尾销、前从板、缓冲器、后从板等组成。
车钩缓冲装置的作用机车牵引车辆时，作用力（牵引力）传递顺序：作用力→车钩→钩尾销→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→牵引梁机车推送车辆时，作用力（推进力）传递顺序：作用力→车钩→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁第四章、转向架转向架由轮对、轴箱装置、构架（或侧架）、摇枕、弹簧减震装置等部件组成。
车轮各部分名称及功能：1.轮缘。
2.踏面。
3.轮辋。
4.辐板。
5.轮毂孔。
6.轮毂。
7.辐板孔（列车车型中T表示踏面制动、P表示盘形制动、K表形空气弹簧）引起滚动轴承热轴的主要原因有：装载不良、轴承不良、轴箱内油脂不合要求、组装不良、轴箱内混入杂物、车轮故障。
火车轮结构基础知识
火车轮结构基础知识一、火车轮的材料和制造工艺火车轮一般采用钢铁材料制造，常见的材料有优质碳钢、低合金钢和合金铸铁等。
这些材料具有高强度、耐磨损、耐疲劳断裂等优点，能够承受火车车辆的运行重量和动力传递。
制造工艺主要包括铸造和热处理，通过精确的工艺控制，确保火车轮的质量和性能。
二、火车轮的结构和尺寸火车轮一般由轮缘、轮胎、轮辐和轮毂组成。
轮缘位于轮胎外侧，用于承受轮轨间的纵向力，保证火车运行的稳定性。
轮胎是轮辐的外表面，用于与轨道接触，通过摩擦力提供火车的牵引力和制动力。
轮辐连接轮缘和轮毂，起到连接和支撑的作用。
轮毂是轮的中心部分，用于安装在车轴上，并传递动力。
火车轮的尺寸一般根据车辆和轨道的要求确定，主要包括轮径、轮宽、轮胎厚度、轮缘高度等。
不同类型的火车轮尺寸会有所差异，通常轮径较大的轮适用于高速列车，轮径较小的轮适用于货车和短途旅客列车。
三、火车轮组和轴箱承载结构火车轮一般由两个或多个轮组组成。
轮组是指共同安装在同一车轴上的火车轮。
每个轮组由两个相邻的火车轮通过轴箱和轴承连接而成。
轮组通过轮轴和轮轴箱承载火车的运行重量，其结构具有一定的强度和刚度，能够承受车辆的运行冲击和侧向力。
轴箱是安装在车体底架上的装置，用于支撑轮组的运动，减轻车辆震动和降低车轮与轨道的振动。
轴箱承载结构一般由上、下承载架、侧承载架以及连接轮轴和车体的承载横梁组成，通过合理的结构设计和材料选择，确保轴箱的稳定性和可靠性。
四、火车轮的保养和更换火车轮由于长时间的运行和受力，容易出现磨损和裂纹。
为了保证火车的运行安全和效率，需要定期对火车轮进行保养和更换。
保养工作主要包括轮面修整、轮缘磨拋和轮胎检查等。
轮面修整是指通过机械加工或磨削，恢复轮面的平整度和光洁度，提高轮与轨之间的接触质量。
轮缘磨拋是指通过特殊装置对轮缘进行修整，去除轮缘上的裂纹和磨损，延长轮的使用寿命。
轮胎检查是通过目视和测试手段对轮胎进行检查，发现轮胎的缺陷和故障，并及时更换。
3 平面机构
2
F=2
3
4
1
5
结论：F>0，运动链可动。
1
1
2 4
3
2
3
F =0：静定桁架
F = -1：超静定桁架
【例3 】 计算火车轮机构的自由度 B D 3
2 1
F
4
5
6
A 【解】
7
E
C
G
n = 6 PL = 8 F = 3n - 2PL - PH
= 3×6 - 2×8 - 0
PH = 0
=2
4 计算自由度时应注意的问题 （1）复合铰链(简称复铰) 两个以上构件(含机架)在同一轴线上构成 的多个转动副，称为复合铰链。 2 3
（c） 联接点与被联接点轨迹重合 例如火车轮机构、椭圆仪。
D C
A
B
(d) 对运动不起作用的对称部分。
(d) 对运动不起作用的对称部分。
(d) 对运动不起作用的对称部分。
虚约束的作用：
①改善构件的受力情况，例如多个行星轮。
②增加机构的刚度，例如轴与轴承、机床导轨。
③使机构运动顺利，避免运动不确定，例如车轮。
（2） 机构运动简图的绘制
绘制方法及步骤： （a）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置； （b）选定视图平面； （c）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运 动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。
【例1】绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。
──两构件组成多个移动副，导路重合或平行。 2 2 1 1 （b）
2 1
（a）
（c）
── 两构件组成多个转动副，同轴。
《7.生活中的圆周运动》教案
本节课以圆周运动的知识解释生活中的常见的圆周运动问题。课件展示给生活中的各种圆周运动。本节课火车转弯、汽车过拱形桥为例探讨生活中的圆周运动.
2．【新课教学】
（一）、汽车转弯
【活动】观看视频:学生观看视频,播放一段汽车拐弯侧翻的视频
向心力来源课件展示并上学生求出来.
F合=mg驶,会怎么样呢？
讨论和交流后得到:（1)当火车行驶速率v等于规定速度v0时，内、外轨道对轮缘都没有侧压力.
（2）当火车行驶速度v大于规定速度v0时，火车有向外侧运动的趋势,故外轨道对轮缘有侧压力。
（3）当火车行驶速度v小于规定速度v0时，火车有向内侧运动的趋势,故内轨道对轮缘有侧压力。
D。当火车以小于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨
2、所示,汽车在倾斜的弯道上拐弯,弯道的倾角为θ，半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是?
3。一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是（）
A.a处B。b处C. c处D。d处
布置作业］
完成P30“2。3。4”中的题目．
课堂练习
1.火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是（)
A。当以速度v通过此转弯处时，火车所受的重力及轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力
B.当以速度v通过此转弯处时，火车所受的重力、轨道面的支持力及外轨对车轮轮缘的弹力这三个力的合力提供了转弯的向心力
C.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨
汽车处于失重状态
问题3:汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力发生什么变化？
问题4：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢?
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车轮结构完全由车轮直径，轮辋,轮毂尺寸，毂辋距,辐板形状，轮缘踏面外形所决定。
每个尺寸或每部位形状都有其特殊意义。
一、直径
车轮直径对其本身及整个车辆都有较大影响。
一方面车轮直径越大，车辆重心越高,车辆的动力性能越差。
另一方面，增大车轮直径，可以降低轮轨的接触应力，降低车轮磨耗速度,增加车轮的热容量,提高踏面制动热负荷的承受能力。
因此车轮直径大小应根据车辆情况综合确定。
但总的来说，车辆轴重越大，车轮直径应越大，以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积，减少踏面损伤和磨耗。
另外，车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列问题,以利于车轮制造和检修。
目前我过货车车轮直径大多为840mm，特殊货车车轮直径为915.
二、轮辋
轮辋宽度尺寸主要取决于轮轨的搭载量。
当轮对运行在曲线上时,外侧车轮轮缘靠近钢轨，内侧轮缘远离钢轨。
只有内侧车轮踏面在钢轨上的搭载量足够，才能保证轮对不脱轨。
《铁路技术管理规程》规定，当曲线半径在300m以下时，轨距应加宽15mm。
因此，最大轨距为1435+15+6=1456mm(其中：名义轨距L为1435mm，最大公差为6mm）。
轮对最小内侧距为1354mm，轮缘最小厚度为23mm.车轮踏面外侧倒角5mm，钢轨头部圆弧半径为R13mm，钢轨内侧磨耗2mm，轨枕弯曲、道钉松动等引起轨距扩大8mm，重车时车轴微弯引起轮对内侧距离减小2mm，轮轨安全搭载量按7mm考虑,根据上述数据算得轮辋最小宽度为120mm，考虑到车辆过驼峰时实施的制动，车轮外侧面磨损5mm，则轮辋最小宽度应为125mm。
目前我国铁路货车车轮轮辋宽度为135~140mm。
轮辋厚度通常指新轮辋厚度.我国铁路对正常服役的车轮的判废依据是轮辋剩余厚度,当轮辋剩余厚度小于等于23mm时车轮报废.新轮辋厚度与轮辋限度之差为轮辋的有效磨耗厚度。
轮辋越厚有效磨耗厚度就越大.但车轮自重也大.有效磨耗厚度越厚，车轮使用寿命越长，新旧车轮直径差就越大。
车辆检修时，为了满足车辆之间悬挂的要求，经常需要在心盘、旁承等位置增加调平板。
如果新旧车轮直径差过大，所增加的垫板相应加厚。
这样心盘螺栓
就容易折断，同时也增加了检修的工作量.
轮辋质量占车轮质量较大的比例，即轮辋的质量在很大程度上决定了车轮的质量。
特别是铸钢车轮，由于浇铸工艺原因，轮辋质量越大，就要求辐板越厚，车轮质量将更大。
车轮为簧下质量，其质量的增加对轮轨垂向动作用力有较大影响。
为了提高轮辋硬度以提高其使用寿命，成产中车轮踏面进行淬火处理。
由于淬火工艺特性,淬硬深度受到限制。
轮辋越厚，内部硬度越低，耐磨性能越来越差。
虽然车轮使用寿命随着轮辋厚度的增加而延长，但延长的比例越来越小。
从车轮的使用寿命的角度来考虑轮辋应越厚越好。
但从车轮重量和新旧车轮直径差的角度轮辋厚度应越小越好。
轮辋厚度尺寸大小各有利弊，应根据车辆具体使用条件及上述各种影响因素综合确定。
目前国内货车车轮轮辋厚度有50mm和65mm两种。
三、轮毂
车轮和车轴靠过盈配合组装在一起，轮毂的主要作用是将车轮牢牢地固定到车轴上，其尺寸主要由轮轴配合所需要的紧固力所决定。
我国车辆车轮轮毂长度名义尺寸均为178mm.轮毂厚度随轴重的不同而变化。
在轮毂长度尺寸和轮轴间配合过盈量一定的情况下，轮毂厚度越厚,车轮质量越大，轮轴之间的紧固力也越大。
合理的轮毂厚度应该是：在满足轮轴紧固力要求的前提下厚度尽可能地小，以减轻车轮质量.
四、毂辋距
毂辋距指轮辋内侧面与轮毂内侧面间的轴向距离，该值与轮对内侧距、车轴两轮座之间的距离有关，因此在选取毂辋距时不能仅从车轮的角度考虑,应根据轮对内侧距与车轴协调考虑。
目前国内货车车轮该值为68mm.
五、辐板形状
辐板的强度直接关系到行车的安全，因此车轮辐板应有足够的强度.辐板形状对车轮的结构强度和刚度有较大的影响。
较小的径向刚度可使车轮具有较大的弹性，可以改善制动热负荷作用下车轮的应力状态和降低轮轨动力作用力,因此辐板的径向刚度应适量地小。
辐板的轴向刚度应尽量的大，否则车
轮将产生较大的轴向变形。
轴向变形过大会改变轮轨正常接触位置和轮缘角度，影响车辆运行性能，增加爬轨的可能性.一个好的辐板形状，可以在不增加自重的条件下大幅度地提高车轮的结构刚度，改善车轮的刚度，因此辐板是车轮结构设计和优化的重点部位。
国内外普遍采用的辐板形状有：直辐板、S辐板、波浪形辐板、盆型辐板。
直辐板与其他各形状辐板相比，优点是质量小,缺点是径向刚度过大，轴向刚度较小。
不是一个好的辐板形状.但尽管如此,在轮盘制动的情况下必须采用直辐板,以便安装制动盘。
S型和盆型辐板可使得车轮具有合理的刚度和较低的热应力。
将辐板设计成S形或盆形的主要目的是为了降低热应力。
踏面制动一般采用这两种辐板形状。
但由于S形辐板不利于钢水的流动，因此不适合铸钢车轮,铸钢车轮大多采用盆形辐板。
波浪形辐板与S形辐板在结构上的区别主要是辐板的偏心量（靠近轮辋处辐板的中心线与靠近轮毂处的辐板中心线之间的轴向距离)不同，造成这种差别的原因主要是车轮的毂辋距不同。
波浪形辐板车轮径向刚度较小，与S 形相比波浪形辐板车轮轴向刚度和应力较大.
辐板形状即可用优选法设计也可用优化法设计，不管用什么方法，良好的辐板性能是唯一的目标。
另外在车轮辐板设计时，要校核辐板是否与车辆下部界限发生干涉。
六、轮缘踏面外形
轮缘踏面外形设计时应考虑与轨头外形的配合,理想的轮轨型面配合状态能有效地降低接触应力和磨耗，有助于改善列车通过曲线性能,有效地提高列车失稳的临界速度。
同时设计的新踏面应尽量与磨耗后的形状接近，以降低修正踏面时金属切削量.轮缘踏面外形的设计原则是：（1）如果轮缘踏面与钢轨发生两点接触，那么必然要有一个点发生滑动,滑动的点将发生严重磨耗，因此应尽量避免轮缘踏面与钢轨发生两点接触。
此外，轮对处于任何位置时，轮轨接触点处的车轮和钢轨横向界面曲率半径差不要过大，以增大轮轨之间的接触面，减小接触应力，
从而降低轮轨磨耗量和轮轨疲劳损坏。
（2）保证轮对在直线轨道上运行时有较高的临界速度,这就要求轮对在横移量不大时,车轮踏面接触点处的等效斜率小，即左右轮接触点处
的半径差小，这样轮对在直线上运行时不易发生蛇行运动。
（3）曲线通过性能好，即轮对在曲线上运行时，轮对和轨道之间应保持较小的冲角，这就要求轮对在横移量较大时车轮踏面接触点处的等
效斜率要大,即左右接触点的处的半径差要大，这样有利于轮对位置复
原，从而可以减轻轮缘磨耗、轨道侧磨和轮对对曲线的冲击。
（4）在运用中，由于磨耗、剥离、擦伤等原因，轮缘踏面需要经常旋修，如果磨耗后的形状与轮缘踏面初始差别较大,那么旋修时旋掉的金
属量就多，这样会降低车轮的使用寿命,因此在进行轮缘踏面设计时，既
要考虑上述各种性能因素也要考虑经济因素.
轮缘需有一定高度，过低易发生脱轨；若轮缘设计的过高，当踏面磨耗深度较大时轮缘顶部可能触碰钢轨鱼尾板螺栓和鱼尾板肩部。
轮缘高度一般在26～30mm之间.考虑通过道岔安全，车轮轮径越小,轮缘应越高.轮缘有防止车轮脱线的功能，为防止低速车轮爬轨和高速车轮跳轨,轮缘外侧面与水平面之间有足够的轮缘角，一般在70°左右，过小容易爬轨,不能保证安全；过大使修复外形时切削量增加，且当轮对有冲角时轮缘顶部易与钢轨发生接触.
轮缘踏面形状主要取决于线路情况和列车运行速度，而与车轮本身的结构无关。
当运行的路线和列车的速度没有较大变化时，即使车轮结构发生了变化，其踏面形状也无需改变。
通常情况下踏面采用标准形状。
车轮设计计算标准中一般不包括轮缘踏面外形设计计算.
目前国内货车只有一种轮缘踏面形式，即LM型，见图.。