被一个实际问题转化而成的物理模型难住了

万恶之根

工作上碰到了一个问题，我把它简化成了一个物理模型，如图1，用一个力F，以一定速度去拍打杆子，本以为没负载的齿轮组会将这个力释放出去。可没想到当这个F很大，速度很快的时候，齿轮竟然断裂了（实际的齿轮组更多），我思考了几天，还是不知道怎么去受力分析，校核这个问题，网上也不好搜关键字，于是来社区问问大神。

由此我想到了另一种更为简单的情况，如图2，可理解为一块放在桌子上的砖，伸出来一些，当我以一个力F去拍打它，速度较慢的时候，砖的另一头自然会翘起，然后掉落下桌子。但是当我这个力很大，速度很快的时候，砖就断了，同样，这该怎么校核呢？求帮助，谢谢了~

okmeiyou

所以说隔行如隔山，你的设计没有考虑到转动惯量（惯性）问题，好像力量都被齿轮吃了。而且齿轮还有传动比，如果是反向施力，肯定齿轮扫断都没反应。

万恶之根

|okmeiyou发表于 07-08 21:49所以说隔行如隔山，你的设计没有考虑到转动惯量（惯性）问题，好像力量都被齿轮吃了。而且齿轮还有传动比，如果是反向施力，肯定齿轮扫断都没反应。

确实跟惯性相关，这点我有想到，只是不知道用怎么样的公式去描述

sgxap666

你这是增速了吧，反过来可能会好些

杀猪的爷们

齿轮间的摩擦力

Dreaming___snai

这种属于冲击载荷，齿根部受力大很多

一个小学生呀

给你讲一下，你就会觉得很简单了！
如果你平时设计时，对滚珠丝杠选过型（和你这个问题实质其实一样），应该有印象。
你可以查下丝杠选型其中有一项叫做：容许转速，校核允许转速时有有理论公式的，
可以按公式计算即可。
你这个齿轮机构，是个加速机构，加速到容许转速，肯定就断了，正常现象！

其实有更简单的原理模型：直接在竖直方向，一个电机连接一根轴（不要其他任何负载），
电机速度无限制的加快（假设连接处无限可靠坚固），这根轴肯定达到一个转速后也会断掉，一样的道理。

做钢的

齿轮哪部分断裂，是轮齿断裂还是整个齿轮断裂。冲击力F冲击杆头后是一直作用在杆头，还是冲击后就消失了
这两个问题不说清楚，别人根本没法回答。
现在回答的都在胡扯呢，连事实是什么都没搞清楚你回答个头

gszsg

从杆子这边看，你这是加速速齿轮箱，所以惯量很大，能改成等速，或是降速吗，改不了的话，要考虑F的施加速度。

move3309

你图二的思考是对的，但你还不知道拍砖的诀窍，在拍之前的那一瞬间砖和桌面要翘起一个缝隙。昨晚刚看了个视频，一个没练过功夫的物理老师课堂上给学生表演拍砖。