【物理科普】千斤顶是怎么将重物顶起来的？

千斤顶是一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。

千斤顶分为机械式和液压式两种，常用的千斤顶有液压千斤顶、螺旋千斤顶和电动千斤顶等。

从原理上来说，液压传动所基于的基本原理是帕斯卡定律，即液体各处的压强是一致的。在平衡系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上不同的压力，就可以达到一个变换的目的。人们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。

静压力基本方程(p=p0+ρgh)，盛放在密闭容器内的液体，其外加压强p0发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化，这就是静压传递原理或称帕斯卡原理。

在液力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞面积是第一个活塞面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等。

螺旋千斤顶以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮，使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能，但不如液压千斤顶简易。

剪式千斤顶也是机械式千斤顶的一种，是由金属板材制成的上支杆和下支杆组成。上支杆的横截面与下支杆在齿部及其附近部分的横截面是一边开口的矩形，开口两边的金属板向内弯折。上支杆和下支杆上的齿是由开口两边弯折的金属板上制成，齿宽大于金属板厚。剪式千斤顶使用轻便快捷，是国内各大汽车厂随车产品。

电动千斤顶，内部装有保压装置防止超压。如果超压，千斤顶就会回不到一定位置，特殊结构对千斤顶能起到双重保护作用，下斤项装上俯冲装置后，可实现低高度达到高行程的目的。

电动千斤顶广泛使用在电力维护，桥梁维修，重物顶升，静力压桩，基础沉降，桥梁及船舶修造，特别在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。

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