當那些精巧的機械結構動起來
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奶爸鄧博士作為一名IT宅男，動手能力差勁得很，經常干出釘子釘歪、螺絲擰花的糗事。正因為如此，所以對動手能力強的人很佩服，尤其仰慕那些設計精巧、結構奇妙的機械結構。這裡精心搜羅了一批機械原理動圖，供大家了解一下那些精妙的機械結構原理。
（1）手雷
手雷的原理很簡單，彈簧+撞針，拉開保險後，撞針在壓縮後的彈簧的作用下撞擊底火，經過一段安全引信燃燒時間後，火苗被轉移到雷管，進而引燃整個手雷的炸藥，轟....
（2）魯格P08手槍
魯格P08手槍最大的特色是它的肘節式閉鎖機：類似人類的手肘，伸直時，可以抵抗很強的力量，一旦彎曲，很容易繼續收縮。槍管空彈殼短距離後坐，槍栓繼續後坐一段距離，迫使肘節裝置彎曲，從而壓縮主彈簧蓄能，並完成拋殼動作。然後主彈簧恢復，使肘節裝置平伸直，並重新裝入新子彈。
（3）蘇式轉盤機槍
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蘇聯DP輕機槍（捷格加廖夫），轉盤供彈的設計非常巧妙！抽殼鉤旁邊的圓柱從轉盤裡取出一顆子彈後，先在一個直線凹槽內運動，最後出現一個斜向45°的凹槽，然後在彈簧作用下往前在凹槽內前進，將子彈送進槍膛，再橫向運動回到圓柱，這個循環可以看到圓柱體的軌跡是不規則的四邊形！
（4）AK47衝鋒槍
AK47，一代槍王！全世界生產裝備超過一億支，以令人驚詫的可靠性，結構簡單，便於生產，出色的操作簡易性而著稱。上面的動圖演示了自動射擊的原理——槍管里去除一部分燃氣推動活塞，活塞完成旋轉開鎖和後坐退殼，同時壓縮主彈簧儲能。主彈簧回復形變，驅動槍機前行並裝入新子彈，最後旋轉閉鎖。
（5）機槍同步器
這個裝置常見於早期的螺旋槳戰鬥機，解決裝在螺旋槳後面的機槍射擊時，不會打到螺旋槳葉的問題。螺旋槳的齒輪通過一個連桿連接到扳機實現了兩者的同步。子彈的飛行速度，螺旋槳的轉速都必須認真計算才可以。
（6）軍艦上的自動裝填大炮
從圖中可以看出彈頭和發射葯是分開儲存，然後集中運輸到大炮後膛，這種火炮是沒有炮彈殼的，打完之後不需要退殼。
（7）勾股定律證明
還記得中學時學的直角三角形面積公式，也就是著名的勾股定律：
這裡有一個直觀的演示：
當然，不能用這個來證明，課本裡面的方法是這樣的：
動起來可能更清晰一點：
（8）遊標卡尺原理
為什麼遊標卡尺測量精度可達 0.1 mm呢？因為遊標卡尺巧妙地運用了游標尺與主尺最小刻度之差，如 果將主尺上的 9 mm 等分 10 份作為游標尺的刻度， 那麼游標尺上的每一刻度與主尺上的每一 刻度所表示的長度之差就是 0.1 mm。以 10 分格遊標卡尺為例，它的精度為 0.1 mm，當測量小於 1 mm 的長度時， 游標尺上第幾條刻度線與主尺上的某刻度線對齊， 那麼主尺上零刻度線與游標尺 上的零刻度間距就為零點幾毫米，被測長度就為零點幾毫米。
（9）鐵鏈條製作
（10）鐵絲網的製作
為什麼鐵絲網都是正六邊形結構？注意觀察滾筒的樁子相隔一行以後在同一條平行線上，卷線器像人的雙手，一會兒合一會兒開。這個視頻YouTube上也有，我可以著迷的看很久...
（11）自動圓珠筆
別小看這個東西，以前念書的時候我可是想了很久。白色的楔形壓桿擠壓紅色的斜面的時候，力是作用在斜面上，這樣就有兩個分力，一個軸向驅動的力，一個徑向旋轉的力。筆芯彈出前，藍色的插齒進入紅色的凹槽內。
（12）馬爾他機芯
看到這個結構，我立刻明白了為什麼鐘錶上的秒針可以一格一格的跳了。這是個凸輪傳動機構，1:6的變速比。
另外一種馬爾他機芯設計
（13）汽車萬向節
萬向節又稱萬向接頭，英文名稱universal joint，是實現變角度動力傳遞的機件，用於需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅動系統的萬向傳動裝置的 「關節」部件。從上圖可以看到，滾珠在凹槽內可以來回運動，比人的膝關節還靈活，幾乎可以沒有死角的任意轉動！
（14）搖頭風扇
用了這麼久的搖頭風扇，其原理簡單而巧妙：把電動機的轉速經過齒輪系統降速後，驅動一個凸輪系統，帶動風扇左右擺動。
（15）彈子鎖
老話說：一把鑰匙開一把鎖。但是，這個世界貌似還有一種東西叫萬能鑰匙？
（16）縫紉機的原理
上圖中灰色和紫色的平板代表待縫合的布片，當縫紉機踏板踩下去的時候，繞有綠線的轉軸轉動的同時，灰色針柱也同步上下猛刺，底部的V型針頭會把線繞過來，是不是很奇妙？估計現在的小朋友都沒有看到過縫紉機了，真是時代變化快啊！
（17）鐘錶裡面的擒縱裝置
大家都聽過機械鐘錶的嘀嗒嘀嗒...，沒錯就是它的聲音，只聽其音，未見其人吧，今天認識它也不遲。機械鐘錶里重要的裝置——擒縱裝置。齒輪想快速的轉動，擒縱器的叉瓦不讓，一會兒開一會兒松，就是想讓時間走得慢一些。
（18）潮汐車道神器
大城市交通都有潮汐現象，早上從郊區擠入市區上班，晚上從市區往郊區的家裡趕，這樣早晚左右兩側的車流明顯不一樣。如果左右兩邊車道固定的話，就可能出現一邊堵得要死，一邊卻空蕩蕩的樣子。解決的辦法就是早晚分別改變車道數的比，早上4:2，晚上2:4 。變道車就像掃垃圾一樣把活動的樁子從一邊吸走移動到另外一邊再放下，扮演了一場乾坤大挪移。這個車在金門大橋上有成功的應用，我有幸看到過其工作場景，確實酣暢淋漓。
（19）發動機
最經典的直列四缸發動機
V型排列發動機，多見於6缸以上
水平對置發動機
星形發動機，飛機上常見
（20）那些奇怪的齒輪結構
異形齒輪，呃，做這個主要是好玩...
這個也是一種異形齒輪，是不是和心跳有點像？
花哨的設計，其實就是圓內擺線+異形齒輪
這個，是老年機器人的保健產品：健身球
這個不知啥作用，號稱解壓神器，淘寶上有售，價格還不貴...
為什麼這些圖片令人著迷？人類機械結構那種規律化的美感，是自然界規律化美感的深化。靜與動，無機與有機，局部與整體，硬體與抽象，無限與有限，當看到這些完美的組合在一起的時候，深深的體會到人類幾千年歷史的思想和智慧的結晶，確實讓人著迷...
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