滑轮（可以绕着中心轴旋转的圆轮）

简介

在力学里，典型的滑轮（pulley）是可以绕着中心轴旋转的圆轮。在圆轮的圆周面具有凹槽，将绳索缠绕于凹槽，用力牵拉绳索两端的任一端，则绳索与圆轮之间的摩擦力会促使圆滑轮轮绕着中心轴旋转。滑轮实际上是变形的、能转动的杠杆。滑轮主要的功能是牵拉负载、改变施力方向、传输功率等等。多个滑轮共同组成的机械称为“滑轮组”，或“复式滑轮”。滑轮组的机械利益较大，可以牵拉较重的负载。滑轮也可以成为链传动或带传动的组件，将功率从一个旋转轴传输到另一个旋转轴。

按滑轮中心轴的位置是否移动，可将滑轮分为“定滑轮”、“动滑轮”；定滑轮的中心轴固定不动，动滑轮的中心轴可以移动，各有各的优势和劣势。而将定滑轮和动滑轮组装在一起可构成滑轮组，滑轮组不但省力而且还可以改变力的方向。

滑轮在初中物理教材中以知识点的形式出现，要求对力的方向、绳端移动距离、做功情况等问题作出解答。

定滑轮、动滑轮、滑轮组（或分为单滑轮、双滑轮、三滑轮、四滑轮以至多轮等多种）。

木滑轮、钢滑轮和工程塑料滑轮，可根据实际使用要求有各种材质。

牵拉负载、改变施力方向、传输功率等。

吊钩式、链环式、轮材式、吊环式和吊链式，斜拉式等。

承受载荷不大的小尺寸滑轮(D<350mm)一般制成实体的滑轮，采用15、滑轮Q235或铸铁(如HT200)。

受大载荷的滑轮一般采用球铁或铸钢(如ZG270-500)，铸成带筋和孔或带轮辐的结构

大型滑轮(D>800mm)一般用型钢和钢板焊接结构。

历史

滑轮

古希腊人将滑轮归类为简单机械。早在西元前400年，古希腊人就已经知道如何使用复式滑轮了。大约在西元前330年，亚里士多德在着作《机械问题》（《Mechanical Problems》）里的第十八个问题，专门研讨“复式滑轮”系统阿基米德贡献出很多关于简单机械的知识，详细地解释滑轮的运动学理论。据说阿基米德曾经独自使用复式滑轮拉动一艘装满了货物与乘客的大海船，西元一世纪，亚历山卓的希罗分析并且写出关于复式滑轮的理论，证明了负载与施力的比例等于承担负载的绳索段的数目，即“滑轮原理”。

1608年，在着作《数学纪要》（《MathematicalCollection》）里，荷兰物理学者西蒙·斯特芬表明，滑轮系统的施力与负载之间移动路径的长度比率，等于施力与负载之间的反比率。这是雏型的虚功原理。

1788年，法国物理学者约瑟夫·拉格朗日在巨着《分析力学》（《Mécanique analytique》）里，使用滑轮原理推导出虚功原理，从而揭起了拉格朗日力学的序幕。

滑轮信息

定义

使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。

特点

滑轮

定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可改变作用力方向.

杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径，由于半径相等，所以动力臂等于阻力臂，杠杆既不省力也不费力。

原理

定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂（L1)、阻力臂(L2)都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

定义

定义1：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

定义2：若将重物直接挂在滑轮上，在提升重物时滑轮也一起上升，这样的滑轮叫动滑轮.

特点

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力多费1倍距离.

轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。它是变形的不等臂杠杆，能省一

滑轮

原理

不改变力的方向，动滑轮的原动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。（省力）

原理

动滑轮省1/2力多费1倍距离，这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半，而且不能改变力的方向。实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆：图中，O是支点，F1是提升物体的动力，F2是物体的重力（也可理解为不用机械时提升物体用的力），我们有(l1是动力臂，l2是阻力臂）：

根据任何机械都不省功的原理，我们有（s1是绳子自由端移动的距离，s2是物体移动的距离，也可理解为不用机械时物体提升的距离）：

注意

动滑轮省1/2力多费1倍距离，而且仅限于竖直向上用力时，用力倾斜的角度越大，用的力越多。而且使用动滑轮时滑轮的重量对用的力也有影响。不忽略滑轮重力且竖直向上用力时，我们有：F=（G轮+G物）/2

定义

滑轮组：由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向。但不可以省功，因为滑轮组省了力，但费了距离。

用途

为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。省力的大小

使用滑轮组时，G物+G动滑轮有几条绳索承受，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

特点

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几分之一。绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了.

使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数.

用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

关系

几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh (2)F=G总 /n（不计摩擦）

其中 s：绳端移动的距离 h：物体上升的高度

G总：物体和动滑轮的总重力

F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数

F=1/n×（G物+G动）

在绕时遵循：奇动（滑轮）偶定（滑轮）的原则

在进行连接滑轮组时，要一个动滑轮一个定滑轮的连，否则将连接失败

根据F=(1/n)G可知，不考虑摩擦及滑轮重，要使2400N的力变为400N需六段绳子，再根据偶定奇动原则，有偶数段绳子，故绳子开端应从定滑轮开始，因为要六段绳子，所以需要三个并列的整体动滑轮，对应的，也需要三个并列的定滑轮，从定滑轮组底部的勾勾处绕起，顺次绕过第一个动滑轮，第一个定滑轮，第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮，此时绳子方向即向下，且会使拉力为400N（不考虑摩擦与滑轮重）

绕绳方法

滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中，省力多少和绳子的绕法，决定于滑轮组的使用效果。绕绳的原则是：当定滑轮和动滑轮数量相等时，绳子的自由端可以从动滑轮出来，也可以从定滑轮出来，而且从定滑轮出来时，绳子的固定端挂在定滑轮上；从动滑轮出来时，绳子的固定端挂在动滑轮上。定滑轮和动滑轮数量差不会超过1。他们数量不相等时，绳子的自由端从多的那一边出来，绳子的固定端挂在少的那一边。动滑轮一定时，当绳子的固定端挂在动滑轮上时，滑轮组要比绳子的固定端挂在定滑轮时省力（因为有更多段绳子承担物重）。

设n为承受物重的绳子段数（如上面左边的滑轮组n=5，右边n=4），则n段绳子能配n或n-1个滑轮，配n个轮子时，动滑轮和定滑轮数量相等，且绳子固定端在定滑轮上；配n-1个滑轮时，n为奇数，且绳子固定端在动滑轮。

使用滑轮组时，重物有几条绳索承受，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

关系

几个关系（滑轮组竖直放置时，不算摩擦）：

其中 s是绳端移动的距离，h是物体上升的高度，G1：物体重力。G2：动滑轮的重力（注意，是动滑轮的重力，不是全部滑轮的重力）F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数。

报道滑轮信息

认真做事、用心服务。山西永鑫生锻造有限公司，凭借二十余年的专业锻造经验，可按图纸为广大客户提供各类大型锻件产品。作为国内的权威企业，领跑起重机锻造车轮领域。特色产品：车轮锻件技术一直领先国内外厂商。一家工厂的发展，需要注意方方面面的问题，而能够取得现阶段的成就，离不开企业对人、事、物的管理和把控。

作为中国锻件网推荐企业，山西永鑫生锻造有限公司注册公司于2000年，现有专业员工100余名。公司专注大型锻件、起重机、港机、取料机、卸船机、液压、矿山、钢厂、冶金、焦化、工程等机械组件，配套生产 车轮、滑轮、筒类、液压缸、活塞杆、轴类等10吨以下锻件均可自由锻造。产品销量不仅局限于国内，还有出口韩国、日本、俄罗斯、巴西、欧洲等多国优质产品。多年来，山西永鑫生锻造有限公司以品质的保证与价格的实惠、准确的时间，获得了广大客户的一致认可与好评。

历经多年的发展，山西永鑫生锻造有限公司已经形成了自身的三大发展优势。

优势一：相比于同地域同领域的企业，公司拥有着锻造、热处理、表面处理和机加工一条龙的生产规模，不仅可以满足客户更多的要求，而且完全符合国家关于建设“专业化生产和服务中心”的要求，避免了质量纠纷的问题，彰显产品出众品质；

优势二：为符合时代发展的主题，公司在低碳环保领域，也有着杰出的表现。企业以先进的锻锤加工技术，取缔了传统的锻造设备，拥有着高节能、低噪音、无辐射、无污染等优点，展现环保理念；优势三：公司拥有的大型锻件实力，可以生产10吨以下的各类锻件、模锻产品，这将为客户省去相当数量的运输成本和人力资源，缩减投入成本，以为客户用心服务为先。

目前，作为全国第一台900港机所用车轮、出口巴西10000吨堆取料机车轮、河南卫华为国内第一台800吨门吊--车轮锻件、三一重工集团、太原重机优秀合作方、河南卫华优秀供货商、中联重科车轮协作厂家，山西永鑫生锻造有限公司正在积极拓展业务范畴，希望以专业的实力服务更多的客户。

产品类别分为两个大类，其一：车轮锻件、起重机车轮、行车轮、天车轮、锻造车轮、车轮锻造、卸船机车轮、堆料机车轮、取料机车轮、锻钢车轮、行车大轮、锻打车轮、锻压车轮、港机车轮、集装箱车轮、轨道轮、滑轮、滑轮锻造、滑轮锻件、台车轮；其二：锻件、锻造、锻件加工、锻造加工、锻造毛坯、锻件毛坯、大型锻件、大型锻造、锻造厂、锻件厂、液压锻件、轴类锻件、缸体锻件、缸筒锻件、缸体锻造、缸筒锻造、液压缸锻件、锻造件、锻钢件。

主营：锻造、热处理、机械加工的山西永鑫生锻造有限公司，以“不断提高、积极改进、生产客户满意的产品。”为生产理念，以“团结、安全、责任、尊重个人！”为核心价值。竭诚欢迎四海宾朋光临惠顾。携手合作，共创双赢。