第63章 传动机构
在辛广恩筹办“水秀书堂”时，刘云龙在铁铺里用师傅做的各种木器，向铁匠展示各种传动机构。
这些铁匠中除了薄钰还算精通机械外，其他铁匠对机械还基本是门外汉。考虑到今后铁铺要制作各种机械设备，这些机械中要用到各种各样的传动机构，因此刘云龙准备给铁匠们培训，让他们学习后世的各种传动机构。培训时，刘云龙把师傅和师弟们一起喊了过来，让他们一起学习。
他展示的第一种机械运动是四连杆传动平行传动，两个转动杆的长度是一样长的。他向铁匠们解释道，四连杆机构是最简单的传动机构，一个连架杆的轴称为输入轴，另一个连架杆的轴称为输出轴。转动输入轴时，输出轴会在连杆的带动下跟着一起运动。但是，由于两根连架杆是等长的，因此当转动输入轴时，输出轴可能会跟着做同向转动，也可能做反向运动，也就是说这种连杆机构输出的运动方向有不确定性。
说完他摇动了输入轴，把另一个连架杆同向拨动了一下，输出轴果真同向转动了。但是，当摇动输入轴时，把另一个连架杆反向拨动时，输出轴果真反向转动了。
他告诉铁匠们，今后在设计机械设备时，为了防止输出运动方向的不确定性，就要避免采用这种等长连架杆的四连杆传动机构，也即要采用不等长连架杆的四连杆机构。
说完，他把输出轴的连架杆换成稍短一些的，然后再转动输入轴时，输出轴只会跟着做同向的转动，而不会做反向转动。
他展示的第二种机械运动是五连杆机构。
在四连杆机构输出轴的连架杆与连杆之间再连上一根短一些的连杆，就变成了五连杆机构。
当转动输出轴时，输出轴做的是与输入轴反向的转动。
他告诉铁匠们，这种五连杆机构输出的运动，与输入轴的运动方向尽管是一致的，但是输出的速度并不是一致的，而是带有规律的波动性。
说完，他又展示了一遍，铁匠们看到输出轴的速度果真与输入轴的速度不一样，有快有慢，但平均速度是与输入轴速度一样的。
他展示的第三种机械运动是摇摆运动。把一个带有滑槽的木质连杆与铁铺制作的两个一大一小的链轮安装在一起，三个转轴位于同一条直线上，次序分别是连杆轴、小链轮轴和大链轮轴。连杆滑槽内的滑块固定在链条的一个销轴上。当转动大链轮时，链条带着滑块在滑槽内移动，连杆被带动着做摇摆往复运动。
他展示的第四种机械运动是利用棘轮让轮子做单向运动。
在一个棘轮上用一个棘爪卡住，当转动棘轮时，棘轮只能向没棘爪卡住的方向转动，而不能向反方向转动。
他设计的倒链中就使用了棘轮原理。
他展示的第五种机械运动是锥齿轮差动传动。
这个传动机构有两个大锥齿轮、两个小锥齿轮组成。两个大锥齿轮，一个有75个锥齿，为输入齿轮，一个有76个锥齿，为输出齿轮。输入齿轮、输出齿轮都固定在机架的两端。两个小锥齿轮都有20个锥齿，用一根传动轴将这2个小锥齿轮安装在两端，并斜着与两个大锥齿轮连接。
当输入轴转动时，传动轴带动输出轴转动。输入轴转动一圈时，转动了75个齿，传动轴的两个小齿轮也转过了75个齿，在输出轴的锥齿轮上滚过了75个齿，而输出轴有76个齿，也就是说输入轴转动一圈时，输出轴还差1个齿没有转动。
他告诉铁匠们，这种机械叫差动减速器，传动比是76:1，你们看完这次展示后，好好想一想，为啥它的传动比是76:1。
他展示的第六种机械运动是往复运动。
把一个连架杆通过一个连杆与一个滑杆连接，滑杆伸入一个滑槽内。
当转动连架杆时，滑杆在连杆的带动在滑槽内做往复运动。
他告诉铁匠们，即使连架杆做匀速转动，滑杆的往复运动并不是匀速的，而是慢、快、慢、快的，有规则的波动性。如果我们把滑杆作为主动杆，连架杆作为被动杆的话，匀速来回拉动滑杆时，连架杆的转速就不是匀速的，也是呈规则的波动性。
今后的蒸汽机、内燃机都有活塞，都是往复运动，因此刘云龙必须把这种运动方式告诉铁匠们。
他展示的第七种机械运动是利用螺线来实现匀速往复运动。
安装在机架上的是两个同样规格的齿轮，每个齿轮的齿辐上刻有两条反向的等长的螺线槽，两个齿轮里的螺线是对称的。把两个等长的连架杆一段用轴卡在齿辐的螺线槽内，另一端与连杆相连。当匀速转动一个齿轮时，另一个齿轮也随之匀速转动，卡在螺线槽内的连架杆带动连杆做匀速运动。由于螺线槽是有一定长度的，因此连杆并不会一直向外做匀速运动，当连杆轴走到螺线的一端时，齿轮并不能继续转动，必须反向匀速转动才能运动，连杆就向内做匀速运动。这样就实现了往复运动。
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