机器人考级一级复习资料

1、考级复习资料第一章、秋千1.1 、秋千的起源远古时期我们的祖先为了谋生，需要依靠藤条的摇荡来上树或者跨越沟涧来采 摘野果或猎取野兽。春秋时期我国北方有了将绳索悬挂于木架下，下面装上踏板的秋千。瞅糖1.2 认识几何图形1.2.1 三角形：三角形的定义：三角形是由不在同一直线上的三条线段首尾顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.三角形的特性：三角形具有稳定性、有着稳固、坚定、耐压的特点，不会发生形变三角形稳定性：任取三角形的两条边，两条边角度不变的情况下，在两条边的非公共端点连接第三条边。1.与地面接触面积越大，物体越稳结构稳定性三原则2.重心越低，物体越稳3.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，

2、如果在接触面外，物体不稳一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心。三角形稳定性的应用：如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造四边形的特性：四边形以及以上在一定力量挤压下会发生形变，这就是多边形的不稳定性（伸缩性） 四边形不稳定性的应用：如拉伸门等拉伸、折叠结构1.3 能量转化一切物质道具有能量，能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间 可以通过物理效应或化学反应而相互转化。1.3.1 能量守恒定律：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或 者从一个物体转移到另一个物体

3、，而在转化和转移的过程中，能量的总和不 变。1.3.2 能量转化图：物体由于做配城运动而具有 的能，叫做动能.机械能力势能物体山子被举高而产生的能 量，叫做重力势能口弹性势能»物体由于弹性形变而产生的 能量，叫做弹性势能。1.4 单摆: 定义：摆动角度小于100的小幅度摆动，叫做单摆。1.4.1 秋千单摆能量分析荡秋千时的能量变化如下所示：高度：最低点最高点最低点速度：速度最大速度为零速度最大能量：动能最大。势能最大动能最大1.4.2 单摆周期性单摆运动的周期T和摆动的幅度以及小朋友的重量无关只与单摆的摆长L （秋千绳索的长度）和重力加速 g有关（如果只是在地球上 进行单摆运动的话，

4、可以认为 g也是个常量。）1.4.3 单摆周期计算公式摆的周期丁 = 2兀/其中L就是摆长，g为重力加速度k第二章、跷跷板2.1 跷跷板2.1.1 跷跷板定义：跷跷板是一种基于杠杆原理的运动器具2.1.2 跷跷板原理：应用了杠杆原理2.2 杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆2.2.1 杠杆原理：古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！2.2.2 杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点通常用字母O来表示动力：使杠杆转动的力通常用F1来表示阻力：阻碍杠杆转动的力通常用F2来表示动力臂：从支点到动力作用线垂直距离通常用L1表示阻力臂：从支点到阻力作

5、用线垂直距离通常用L2表示2.2.3 杠杆分类：杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆省力杠杆：动力小于阻力、动力臂大于阻力臂（省力、但是费距离）设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。F1*L1=F2*L2L1>L2F1<F2省力杠杆的应用：开瓶器、榨汁器、胡桃钳、撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳、指甲剪、汽车方向盘、羊角锤等费力杠杆：动力大于阻力&动力臂小于阻力臂（F1<F2）费力杠杆的应用：裁缝剪刀、筷子、手臂、扇子、响板、银子、汤勺、铁闸门、起重机、鱼竿、缝纫机脚踏板、划桨、理发师用的剪刀、晾衣杆等等臂杠杆：动力等于阻力、动

6、力臂等于阻力臂（F1=F2）（杠杆的一种，动力 臂和阻力臂长度相同，既不省力也不费力，既不省距离也不费距离）杠杆原理扛杆原理等臂杠杆的应用：天平，定滑轮，跷跷板卜定义:在力的作用下催骁着用定点转动的使棒（支点YA动力 肌力W）阻力臂M 工杠杆平所条件工y）当时v和，省力，费咫寓鹿阳，（2）3Lt<Ls费力,宵小离0）3 .时, H n Ft既不省力也不费力杠杆分类分类条件力坦活动距离（红线部分）生活实例勒杠杆L1F1>F2费通瓶起子螺丝刀费力杠杆L1>L2F1蹦离西干筷子等皆杠杆L1 = L2F1=F2跷晓板天平第三章、搅拌器3.1 搅拌器3.1.1 定义：搅拌器是一种靠旋转

7、搅拌的厨房用具3.2 认识齿轮3.2.1 什么是齿轮：齿轮是轮缘有齿连续啮合传递运动和动力机械元件3.2.2 齿轮的特点：轮形（圆）轮齿（牙）齿合（咬）1 .齿轮：齿轮是一种轮缘上有齿且能连续啮ni 6合传递运动和动力的机械零件c2 .轮齿：齿轮上每一个用于啮ni e 合的凸起部分称为轮齿，一般叫做齿。3 . 齿数： 在齿轮的整个圆周上轮齿的总数称为齿数。3.3 齿轮的种类齿轮种类主要有平齿轮、冠齿轮、涡轮蜗杆平齿轮：平齿轮是最为常见位于同一平面的齿轮传动平齿轮特点：平行啮合：两个齿轮的传动在同一平面上，转动方向相反冠状齿轮：冠齿轮是用于位于垂直平面的垂直齿轮传动冠状齿轮特点：垂直啮合：两个齿

8、轮的转动方向在两个垂直的平面上涡轮蜗杆：蜗轮蜗杆是用来传递两交错轴之间的运动和动力涡轮蜗杆特点：蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似第四章、奇怪的时钟4.1 时钟时钟是一种计时装置，是计量和指示时间的精密仪器4.1.1 钟表分类比如 时钟，电子表，闹钟，计算机或者手机上的时钟4.1.2 古代时钟水钟： 水钟利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型）古代波斯水钟：现存最早的水钟来自公元前1417-1379 ，即使在晚上也能够使用，但水易结冰，且误差依然较大沙漏： 沙漏利用特殊容器记录把沙子漏完的时间沙漏原理与水钟类似，但用沙替代水，解决水易结冰等问题误差较大，30分钟沙漏

9、的误差在1分钟以内，1小时沙漏的误差在5分钟左右日客：日皆是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器（其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由密针（表）和密面（带刻度的表座） 组成）时钟是通过齿轮机械传动来计量时间的计时器4.2 齿轮传动4.1.1 齿轮传动定义：齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。4.1.2 齿轮传动优点：它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。4.1.3 一级与二级传动：齿轮的一级传动指的是动力传递依靠一对啮合齿轮来进行的；而二级传动指的是动力传递是依靠二对啮合齿轮来进行的4.1.1 线速度：圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度它是描述作曲线

10、运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲线运动 时所具有的即时速度。4.1.2 角速度：圆周运动中单位时间转过的弧度即齿轮每秒转动的角度。4.1.3 转速：圆周运动中在单位时间内转过的圈速转速是做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数（与频率不同）。常见的转速有额定转速和最大转速等。4.3齿轮的加减齿轮加速：齿轮加速是大齿轮带动小齿轮从而加速过程齿轮减速：齿轮减速是小齿轮带动大齿轮从而减速过程齿轮等速：齿轮等速是相同齿轮或同轴齿轮从而等速过程综合特点：加速减速同轴等速方向第五章、起重机5.1 滑轮5.1.1 滑轮定义：滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴 转动有

11、沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（纯、胶带、钢索、链条等）所组成的可以 绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。（滑轮是用来提升重物并能省力的简单机 械）5.1.2 滑轮分类定滑轮：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称之为定滑轮（定滑轮实质是个等臂杠杆）固定在一个地方，不能随物体移动定滑轮特点：1 .改变力的方向。2 .不改变力的大小，不省力也不费力。3 .施力端运动距离和物体上升距离相同。动滑轮：使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。（动滑轮的实质是一个省力杠杆。）不固定，可以随着物体重量移动而移动动滑轮特点：1不改变力的方向。2 .改变力的大小，如图所示，力的大小为重物的一半，所以省

12、了一半力。3 .施力端上升距离为物体上升距离的二倍。滑轮组：是由多个动滑轮和定滑轮组成的机构（滑轮组的省力多少由纯子股数决定）滑轮组的特点：1 .滑轮组即可以改变力的方向，又能很省力地拉动物体。2 .滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的积分之一。3 .使用滑轮组虽然省力，但是费了距离。5.2功5.2.1 功的定义：如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，那么这个力的作用就显示出来成效，我们就说这个力对物体做了功。功的大小是力乘以力方向上移动的距离，单位焦耳。5.2.2 功的作用：作用做物体上的力以及物体做这个力的方向上移动的距离5.2.3 功的单位：焦耳（简称焦

13、，英文缩写为J）是国际单位的热量和做功的单位，1焦耳能量相等于1牛顿力的作用点在力的方向上移动 1米距离所作的 功。焦耳是纪念物理学家詹姆斯焦耳而命名的5.2.4 功的计算公式： W =FS（W表示功，F表示力，$为移动的距离）或 W=Gh（W代表功，G表示力，h为垂直面的高）5.2.5 做功：正功：力的方向与位移的夹角小于直角，则机械功为正，亦称为力作正功 L 负功：力的方向与位移的夹角大于直角,则机械功为负,或力作负功，或物体克 服力作功不做功：力的方向与位移方向垂直,则机械功为零,力不做功，即 （W=0）第六章、烤肉机烤肉机是一种烧烤食品的设备，其主要功能是做各种烧烤制品两齿轮相互啮合，

14、 线速度相同，大齿 轮危建度和转速小口两齿轮同轴，角速 度和转速相同，大 齿轮的战速度大”6.1 传动比6.1.1 传动比定义：机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动 比传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比传动比定义为主动轮转速与从动轮转速之比。主动轮是带动其他轮转动的轮，也就是将动力传给其他轮。从动轮是被动的转动， 是将主动轮传递的动力传出的轮子。机构中两转动构件角速度的比值，也称 速比6.1.2 传动比公式传动比二使用扭矩+ 9550 +电机功率X电机功率输入转数+使用系数传动比=主动轮转速除以从动轮转速的值二它们分度圆直径比值的倒数。 即:i=n1/n2=D2/D1

15、i=n1/n2=z2/z1（齿轮的）对于多级齿轮传动：1.每两轴之间的 传动比按照上面的公式计算。i=n1/n2=D2/D1 i=n1/n2=z2/z1从第一轴到第n轴的总传动比等于各级传动比之积”6.2 齿轮装置的特点6.2.1 优点1 .可以准确无误的传递动力。2 .齿轮传动力大。3 .结构紧凑，适用于近距离传动。6.2.2 缺点11 .噪音大。2 .易损坏。3 .传动距离较小6.3轮轴6.3.1 轮轴定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴，轮轴中，外环叫轮，内环叫轴。轴轮两个环是同心圆。轮轴，顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统。该系统能绕共轴线旋转，相当 于以轴心为支点，

16、半径为杆的杠杆系统。所以，轮轴能够改变扭力的力矩，从而 达到改变扭力的大小。轮轴的实质是一个能够连续旋转的杠杆。6.3.2 轮轴的实质：能够连续旋转的杠杆，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。6.3.3 轮轴的平衡条件：如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上 的力，根据杠杆的平衡条件有：F1R=F2r （动力X轮半径二阻力X轴半径）。6.3.4 轮轴的原理轮轴的实质是可以连续旋转 杠杆.使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的 力和轴 上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径. 由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮

17、轴为省力费距离杠杆（下 面的第一幅图），实际的例子：有 自行车脚踏与轮盘（人齿轮）是省力轮轴.当 动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆（如下面的第二幅图），实际的例子 有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用.F1R=F2r轮轴是一种省力的简单机械。（轮半径大，轴半径小，所以省力）6.3.5 轮轴的应用 日常生活中常见的 辘物、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、扳手、手摇卷扬机、自来 水龙头的扭柄等都是轮轴类机械.I像水龙头R样.轮子和轴同定 东F起转动的机械.叫做轮轴第七章手摇风扇7.1风扇7.1.1 风扇的起源：机械风扇起源房顶上，1829年，一个叫詹姆斯拜伦的美国

18、人从钟表的结构中受到 启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来 的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传 动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动, 阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。I7.1.2 风扇的定义：风扇是指热天借以生风取凉的用具7.2齿轮传动7.2.1 传动的定义：齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置7.2.2 传动的优点：1 .准确无误传递

19、动力2 .齿轮传动力大3 .结构紧凑，近距离传动7.2.3 一级传动定义：一级传动表示单一不可拆分的减/增速结构传递动力（齿轮的一级传动指的是动力传递依靠一对啮合齿轮来进行的）7.2.4 一级传动传动比：齿数16齿轮配齿数24齿轮减速比2:3,属于一级传动7.2.5 行星齿轮：太阳轮配3个月亮轮再配外圈内齿轮虽然共有4个齿轮/齿圈参与，也属于一级传动，因为拆开就无法实现行星传动功能7.2.6 二级传动：二级传动是两组一级传动配合就形成两级传动（二级传动指 的是动力传递是依靠二对啮合齿轮来进行的）7.2.7 二级传动比：20齿的齿轮，配一个60齿的轮，再配一个120齿的齿轮，就组成一组传动比 1

20、:6的二级传动机构60齿的齿轮，配30齿的齿轮，同轴40齿的齿轮，再配20齿的齿轮组成传动 比4:1的二级传动机构7.3做功7.3.1 做功定义：做是作用力使物体在力方向上移动了距离/'-W,7.3.2做功能量：做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程7.3.3 功率：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少（功率是描述做功快 慢的物理量）7.3.4 功的单位：功的国际单位是焦耳（J）国际单位制单位为焦耳。1J=1N - m=1kg - m2 - s-27.3.5 功的公式为 W =Fs（W表示功，F表示力，$为移动的距离）或亚=6卜（W代表功，G表小力，h为垂直面的高）正功：力的方向与位移的夹角小于直角，则机械功为正，亦称为力作正功。负功：力的方向与位移的夹角大于直角，则 机械功为负，或力作负功，或物体 克服力作功。不做功：力的方向与位移方向垂直，则机械功为零，力不做功，即（W=0）第八章履带车8.1 履带车：履带车是用履带行驶系代替车轮行驶系的“汽车”8.2 传动链：传动链的结构由