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往復運動

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雙動固定式蒸氣引擎英語stationary steam engine可以將往復運動轉換為旋轉運動。左邊是活塞,右邊是固定在飛輪軸上的曲柄

往復運動(Reciprocating motion)是反覆式的上下(或前後)直線運動。在許多的機械中都有這種運動,例如往復式發動機泵浦。往復運動中會有二個方向相反的直線運動,組成一個往復運動的週期,此週期稱為衝程[來源請求]

曲柄可以將圓周運動轉換為往復運動,或是將往復運動轉換為圓周運動。

例如在內燃機(一種往復式發動機)中,氣缸中會週期性燃燒燃料,因此產生膨脹,帶動活塞往下,透過活塞連桿英語connecting rod使曲軸旋轉。曲軸繼續的旋轉會將曲軸往反方向拉,使氣缸可以預備下一個沖程。活塞的運動是往復運動,會轉換為曲軸的圓周運動,最後可以推動車輛或是對外作功。

泵浦活塞的往復運動類似正弦簡諧運動,但不完全相同。假設輪子以完美的固定角速度旋轉,曲軸連接到活塞連桿的點會在圓上以定速運動。因此此點位移會是完美的正弦曲線。不過在運動過程中,活塞連桿的角度會一直改變,因此活塞連桿連接活塞的那一點就不是理想的正弦了。若飛輪不是以定速旋轉(例如車輛從靜止開始移動),那和正弦的差異就更大了。

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參考資料

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