复合杠杆如何工作

复合杠杆是由两个或多个简单杠杆组成的系统，这些杠杆一起工作以传递力和运动。 在复合杠杆中，一个杠杆的输出力或运动成为下一个杠杆的输入力或运动。这个安排 允许复合杠杆实现更大的机械优势或放大施加的力，使移动重物或执行需要很大力量的任务变得更加容易。

以下是复合杠杆如何工作的分步说明：

1. 用户在系统中的第一个杠杆上施加作用力（输入力）。
2. 第一个杠杆根据其机械优势放大输入力，机械优势由其作用臂和负载臂的长度之比决定。
3. 来自第一杠杆的放大的力然后作为输入力施加到第二杠杆。
4. 第二根杠杆基于其机械优势进一步放大了力。
5. 如果系统中有额外的杠杆，则力会通过每个杠杆传递并放大，遵循相同的过程。
6. 系统中的最后一个杠杆将输出力（或负载）施加到所需的点，从而更容易移动或操纵负载。

复合杠杆通常用于需要较大机械优势的应用中，例如重型机械、手动工具和起重系统。通过组合多个简单的杠杆，复合杠杆可以实现比单个杠杆更大的机械优势，使其更有效地执行需要大量力量的任务。

复合杠杆的计算方法是什么？

要确定输出力，您需要计算复合杠杆系统的总机械效益 (MA)，然后将其乘以输入力（作用力）。总机械效益是通过系统中每个单独杠杆的机械效益相乘而获得的。

复合杠杆示意图

以下是计算单杠杆机械效益 (MA) 的一般公式：

MA = 作用力到支点的距离 (DE) / 负载到支点的距离 (DL)

对于具有两个杠杆的复合杠杆系统，您将计算每个杠杆的机械优势，然后将两个值相乘：

总 MA = 杠杆 1 的 MA × 杠杆 2 的 MA

如果复合杠杆系统有两个以上的杠杆，您可以通过乘以所有单个杠杆的机械优势来扩展此方法：

总 MA = 杠杆 1 的 MA × 杠杆 2 的 MA × ... × 杠杆 n 的 MA

最后，要计算复合杠杆系统的输出力 (F_out)，请将总机械优势乘以输入力 (F_in)：

F_out = 总 MA × F_in

请注意，此计算假设不会因系统中的摩擦或其他低效率而造成能量损失。在实际应用中，您可能需要考虑这些因素才能获得准确的结果。

复合杠杆计算器

杠杆1

控制杆2

输入力

结果

复合杠杆示例

压力机是一种复合杠杆机构。它们被用于大多数制造和机械工厂。使用这种类型的机构是因为输入力通常由具有有限力量能力的人施加，然而，在钢板上打孔所需的力比这大很多数量级，因此需要复合杠杆来放大人力输入力，产生 10 倍以上的输出力，或足以冲压钢板。