达芬奇旷世机械发明大揭秘及再设计

尹鹏澄

达芬奇机械发明是创意、智慧与工程的结晶，其产品功能的实现方式仍具有现实意义，有必要用现代科技进行再设计。其发明在日常生活中也具有广泛的应用空间。并且国家大力支持机械工程等相关的高科技产业的发展，提出“中国制造2025”实现制造强国的目标。这说明国家需要相关高科技人才，机械工程专业前景相当广阔。

达芬奇机械可用现代机械中的某些理论和结构加以解释和说明，无不体现着达芬奇机械的精妙，物理学的美。

传动机构定义是把动力从机器的一部分传递到另一部分，使机器或机器部件运转的构件或机构，其功用范围广阔。典型机构有齿轮传动、带传动、链传动、凸轮传动等，各种传动结构又可以从各种方面有更详细的分类。齿轮传动具有传动效率高，传动比恒定，结构紧凑，工作可靠寿命长等优点。带传动的优点是能缓冲吸震，具有过载保护等优点。链传动与带传动相比能保持准确的平均传动比，压轴力较小;与齿轮传动相比制造、安装精度要求低，能远距离传动。各种传动机构各有优缺点，各自适用于不同的情况。

机构由一系列人造的构件组成的，而机械是指机器与机构的总称。

运动副是两个构件之间直接接触所形成的可动联接，构成条件是两个相邻的构件直接接触，两者之间允许一定的相对运动。运动副又可更精细的划分类别。特别指出：自由度是指构件所具有的独立运动的数目，或确定构件位置所需的独立变量的数目。约束是指运动副对构件独立运动所加的限制。运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。一个运动副引入多少约束决定着运动副类型。

机构运动简图——用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。机构运动简图与原机械具有完全相同的运动特性。

机构设计、选型的原则。

原则一是机构尽可能简单，

原则二是尽量缩小机构尺寸，

原则三是使机构具有较好的动力学特性。

移动副中的摩擦有

（1）平面摩擦

（2）斜面摩擦

（3）槽面摩擦 螺旋副中的摩擦（1）矩形螺纹螺旋副中的摩擦

（2）三角形螺纹螺旋副中的摩擦 转动副中的摩擦（1）径向轴径的摩擦（2）止推轴径的摩擦

力学效应的应用：胶丸整列机;自动矿车

光电效应的应用：光电动机

振动及惯性效应：惯性激振蛙式夯土机

灯笼齿轮是由一对齿轮，底座，立杆，支撑杆，曲柄，轴，套筒所組成。功能是可以改变转动轴线90°，改变转速。

交替旋转机是由不完全齿轮，大齿轮，转轴，底座，立杆，支撑杆，横杆，套筒，角铁所组成。 往复运动装置是由一对内有棘齿的齿轮，一对内转子，笼型齿轮转轴，方向轴，底座，立杆，转轴，摇杆，套筒所组成。镜面打磨机是由研磨轮、方形安装片、镜面安转轮、小齿轮、笼形齿轮、横转轴、立转轴、立转轴支撑杆、底座、立杆支撑杆、悬壁杆、横梁、转轴、曲柄、曲柄固定片、套筒所组成的。

起重机整个机构通过齿轮系和丝杠螺母机构起到省力的作用。

（作者单位：东营市胜利第二中学（16级））