乐高老师不得不懂的机械原理 乐高老师不得不懂的机械原理

前言

在乐高课程中，从2岁到100岁，搭建是不可或缺的重要一环，甚至占据整节课的一多半时间。

纵观围绕建构而衍生的全部知识点，除了依托具体作品而产生的语数生地等常识普及外，剩下的知识点可以说是贯穿整个年龄段，彰显老师专业性，区分一个乐高老师是否合格的衡量标准。

这些知识点划分下下来，不外乎为拼搭技能、机械机构、几何结构、物理常量几个方面。因为不论是乐高教师还是乐高知识，现阶段尚未出现权威培训和教材体系，导致每个机构每个老师基本上是自成一派，摸石过河。

客观世界中，具现物质的建构归根结底只有平面和空间。乐高搭建当然也逃不出，任何模型终究要归溯到平铺和垒高两个方面。所以连接各种积木的技能，比如平铺、互锁、两点固定等是最基本也是最先需要掌握的知识，而在齿轮、杠杆等机械机构之前必须要有物理常量知识的铺垫学习，比如运动、力等，毕竟机械机构最基本的功能就是传递运动和力。

长期以来，致力于对拼搭技能、机械机构、几何结构、物理常量等体系内的子系及元素的归纳整理阐释，可能依然有欠缺，依然不完善，依然有错误，但这已经不是现阶段个人靠查阅资料和闭门造车可以完成的工作了，所以想分享出来，和大家一起讨论，指出不足之处。

本文来源于长期以来归纳的轮轴体系茎叶图，再次进行分享。

轮轴

由一个轴和一个轮组成，能绕共同轴线旋转的简单机械，外环叫轮，内环叫轴。

轮轴平衡

省力轮轴和费力轮轴

作用

轮

安在车轴上可以转动使车行进的圆形的东西，或安在机器上能旋转并促使机器动作的东西。

主动轮和从动轮

驱动轮

车辆工程中推动车子向前行驶的主动轮（车轮），承载的发动机输出的动力。

脚轮

脚轮是个统称，包括活动脚轮和固定脚轮。活动脚轮也就我们所说的万向轮，它的结构允许360度旋转;固定脚轮也叫定向脚轮，它没有旋转结构，不能转动。通常是两种脚轮一般都是搭配用的，比如手推车的结构是前边两个定向轮，后边靠近推动扶手的是两个万向轮。

轴

穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。

联轴器

联轴器属于机械通用零部件范畴，用来联接两根轴，使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

万向联轴器

联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)，使之共同旋转，以传递扭矩。

万向轴

输入轴、传动轴、输出轴

分离轴、合并轴

飞轮

转动惯量很大的盘形零件，起贮存和释放动能作用的转动构件。

飞轮机构

机器转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当机器转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。

飞轮效应

为了使静止的飞轮转动起来，一开始必须用很大的力，反复地推动，每转一圈都很费力，但飞轮会转动得越来越快，当达到一个很高的速度后飞轮所具有的动量和动能就会很大，使其短时间内停下来所需的的外力便会很大，只需要要很小的力便能够克服较大的阻力维持原有运动。

偏心轮

轮的中心不在旋转点上，一般指圆形轮，当圆形没有绕着自己的中心旋转时，就成了偏心轮。偏心轮也是凸轮的一种，一般来说偏心轮主要的目的是产生振动即可，像电动筛子，手机里面的振动器都是用偏心轮。

偏心轮机构

,