egyszerű gép
A kerék és tengely
a kerék és tengely egy kör alakú keretből (a kerék) áll, amely egy tengelyen vagy rúdon (a tengelyen) forog. Legkorábbi formájában valószínűleg a kutakból származó súlyok vagy vízvödrök emelésére használták.
működési elvét leginkább egy nagy fogaskerékkel és egy kis fogaskerékkel ellátott eszközzel lehet megmagyarázni, amely ugyanahhoz a tengelyhez van rögzítve. Az a tendencia, erő, F, alkalmazott sugara R A nagy fogaskerék, hogy kapcsolja be a tengely elegendő ahhoz, hogy legyőzze a nagyobb erő W sugara R a kis fogaskerék., Az erőerősítés vagy a mechanikai előny megegyezik a két erő arányával (W:F), valamint megegyezik a két fogaskerék sugárának arányával (R:r).
Ha a nagy és a kis fogaskerekeket nagy – és kis átmérőjű dobok váltják fel, amelyeket kötelekkel csomagolnak, a kerék és a tengely képes lesz a súlyok emelésére. A felemelt súlyt a kis dobon lévő kötélhez rögzítik, a kezelő pedig a nagy dobon húzza a kötelet. Ebben az elrendezésben a mechanikai előny a nagy dob sugara, amelyet a kis dob sugara oszt meg. A mechanikai előny növelése egy kis dob használatával érhető el, két sugárral, r1-rel és r2-vel, valamint egy szíjtárcsával., Amikor a nagy dobra erőt alkalmaznak, a kis dobon lévő kötél D-re és D-re fúj.
a szíjtárcsa-és kötélrendszerrel elérhető erőerősítés mértéke a sebesség aránya, vagy annak a sebességnek az aránya, amelyen az erőt a kötélre (VF) alkalmazzák a súly emelésének sebességére (VW). Ez az arány megegyezik a nagy dob sugara kétszeresével, osztva a kisebb D és d dobok sugara különbségével. matematikailag kifejezve az egyenlet VF/VW = 2R/(r2 – r1)., A tényleges mechanikai előny W/F kisebb, mint ez a sebesség arány, súrlódástól függően. Ezzel az elrendezéssel nagyon nagy mechanikai előny érhető el, ha a két kisebb D és d dob közel azonos sugárúvá válik.