滑轮与轮轴
计算轮轴、n 个动滑轮系统与差动滑轮（链式葫芦）的机械效益与所需拉力。
输入参数
计算公式
轮轴 MA=R/r；n 动滑轮 MA=2n；差动滑轮 MA=2R/(R−r)；F = W/MA
基础知识
滑轮（组）利用绳索与滑轮改变力的方向与大小，是古老而实用的省力机械。
理想滑轮组机械增益等于支承重物的绳段数 $n$，即省力为 $1/n$、行程增为 $n$ 倍。单定滑轮仅改变方向、不省力。
历史沿革
带传动自古用于水车提升，19 世纪皮革带、20 世纪 V 带与同步带相继发展，实现远距离缓冲传动。
工程应用
用于农机、风机、压缩机与机床主轴的远距离动力传递与减速。
术语表
| 机械增益 | 输出力与输入力之比，等于支承绳段数。 |
| 定滑轮 | 轴固定，只改变拉力方向。 |
| 动滑轮 | 随重物移动，可省约一半力。 |
使用方法
- 在「输入参数」区填写 机构类型、大轮半径 R、小轮/轴半径 r、负载 W、动滑轮数 n（注意输入框标注的单位）。
- 点击「计算」按钮，工具依据上方公式进行运算。
- 在结果区查看 机械效益 MA、所需拉力 F。
公式说明滑轮组机械增益 = 支承重物的绳段数 n；理想拉力 F = W / n。
公式解读 · 例题 · 知识点
公式解读
轮轴机械效益 $MA=R/r$；$n$ 个动滑轮 $MA=2n$；差动滑轮 $MA=2R/(R-r)$；所需拉力 $F=W/MA$。
例题
轮轴 R=200, r=50 → MA=4，提升 W=1000 N 需 F=250 N。
知识点
- 机械效益越大越省力，但位移也越大。
- 动滑轮越多省力越明显。
- 差动滑轮省力比受两半径差限制。
参数说明
输入参数 Inputs
| 参数 Parameter | 符号 Symbol | 单位 Unit | 默认 Default |
|---|---|---|---|
| 机构类型 | mode | wheel | |
| 大轮半径 R (mm) | R | mm | 200 |
| 小轮/轴半径 r (mm) | r | mm | 50 |
| 负载 W (N) | W | N | 1000 |
| 动滑轮数 n | n | 3 |
输出结果 Outputs
| 结果 Result | 符号 Symbol | 单位 Unit |
|---|---|---|
| 机械效益 MA | MA | |
| 所需拉力 F | F | N |
应用场景
- 连杆机构与凸轮运动学设计
- 滑轮组省力方案比选
- 发动机配气与曲柄机构分析
常见问题
这个工具使用什么公式？
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算：轮轴 MA=R/r；n 动滑轮 MA=2n；差动滑轮 MA=2R/(R−r)；F = W/MA
计算结果有多精确？
结果与输入精度一致，基于国际单位制（SI）与通用工程近似；关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景？
连杆机构与凸轮运动学设计