拉链的力学原理

徐州工程学院

城市地下空间工程    卢建飞    20180702121

拉链

引言

生活中很常见的一个很小很不起眼的东西，但确实现在几乎每件衣服、包包却都离不开它，有了它生活中很多很多的事情变得很方便，这样一个小到不起眼的发明，你们能相信它竟是本世纪最实用的十大发明之一吗？

组成（麻雀虽小五脏俱全小小的拉链竟由18个部件组成）

1. 布带tape：由棉纱、化纤或混合化纤织成的柔性带，用于承载链牙及其他拉链组件；

2. 带筋bead ：布带边缘用来承载金属或塑料链牙的加强部分；

3. 筋绳rope ：指带筋中间由多股纤维组成的绳状物                                  ；              

4. 链牙scoops：指金属、塑料等材料通过加工后呈一定形状的齿牙；

5. 中芯线filler cord： 由多股纤维线加工而成，用于尼龙拉链牙链生产的绳状物；

6. 牙链chain： 指连续排列的牙；

7. 牙链带 one side zipper chain ：牙链固定在布带上称牙链带；

8. 链带zipper chain： 由两边牙链带啮合而成链带；

9. 上止top stop： 固定于牙链带上，限止牙链拉合时拉头滑出牙链带的止动件；

10. 下止bottom stop：固定于牙链带上，限止牙链拉开时拉头滑出牙链带，并使得两边牙链带不可完全分开的止动件；

11. 前、后带头Back & forth head tape ：拉链上没有链牙部分的布带称带头，上止端为前带头，下止端为后带头；

12. 插管（也称插销）pin separable：固定在开尾拉链尾端，用于完全分开链带的管形件；

13. 插座box retainer（应该是 pin box）： 固定在开尾拉链尾端，用于完全分开链带的方块件；

14. 双开尾档件 two pin：一种与插管配合，用于双开尾拉链上的管形档件；

15. 加强胶带 strengthened tape：用于增强插管、插座与布带结合强度，提高拉链使用寿命的复合型薄片；

16. 拉头slider：使链牙啮合和拉开的运动部件；

17. 拉片puller： 是拉头的一个组件，它可设计成各种几何形状与拉头体联接或通过中间件与拉头体联接，实现拉链开合；（可以直接挂，和间接挂）；

18. 中间联接件 the connecter： 联接拉头体与拉片的中间元件。

起源

英国马靴首发，后为方面战争，应用于军队衣服中，最后应用于生活中各个地方。

力学原理

斜面原理：拉链的原理是利用了一个简单机械——斜面，也叫楔。用手拉动时你会感觉很轻松，因为利用斜面是省力的，但要用手直接将拉链啮合，却是十分的困难。类似的，用斧头劈木头的原理也是这个。

合分力原理：拉链的工作原理一般是用合力和分力的原理解释的拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，在夹角很小的情况下，作用在尖角上的力很大，两分力向拉链施力且分力大于竖直向下的合力，，即分力大于手的拉力，所以很难直接分离开的拉链很容易地被三角形分开。

链的原理

拉链又称拉锁，是一个可重复拉合、拉开的由两条柔性的可互相啮合的连接件。它是一百多年来世界上最重要的发明之一，常见的拉链形式有单头闭尾式、双头闭尾式、双头开尾式等。

1：链牙有大小之分，齿形各有不同，拉头造型富于变化，既可作拉手，又可作装饰。拉头还可保险，当拉链拉合后不会自动滑开：拉链的工作原理很简单，即两条拉链带通过拉头的作用，使其能随意的拉合或拉开。

2：链的工作原理是：每一个齿都是一个小型的钩，能与挨着而相对的另一条带子上的一个小齿下面的孔眼匹配。这种拉链很牢固，只有滑动器滑动使齿张开时才能拉开。

平日在使用拉链过程中，肯定会多多少少遇到一些问题，如何解决呢？

1 平时用拉链应该注意哪些问题？

（1）拉动拉头时用力不宜过大；

（2）使用插管和插座时，主意将插管插到插座内腔的底端，然后才可拉动拉头；

（3）对袋子上的拉链，当东西装的太多时，如果合闭拉链时硬拉，拉链受力太大，会使牙齿脱离带件，应把拉链的左右齿件拉近，使链头容易通过后，慢慢的合闭拉链。

2 开合拉链时，有时链头咬住线带或布料而拉头拉不动，该怎么办？

在这种情形下，如果强行拉动拉头，则会愈咬愈深，应该一方面把拉头倒退，一方面把布料解开。完全咬进去时，不要大力拉动拉头，请慢慢倒退拉头。

3 平时拉链出现阻卡现象该如何处理？

拉动拉链时如果发生阻卡现象，应将拉头向后退一定的距离再往前拉拉链，切不可硬拉，否则会产生链牙歪斜与脱落。

4 使用拉链时，开合不顺利，该如何处理？

如果用力拉动拉头，会产生链齿咬合故障。此时用石蜡或润滑喷雾涂与链牙表面和里面，然后移动拉头数次后就滑动松了。

5 带有拉链的衣服在洗涤时，应注意什么？

在洗涤衣服时，宜将拉链拉合。这是拉链在洗涤时的最佳状态。这样既延长了拉链的寿命，又减少了洗衣机内壁的磨损。

6 拉链头卡住布料，使拉链板折断或拉链不能闭合，怎么办？

用一只手把卡住的布往两边掰开并拨往后面，用另一只手扯住链头往前拉，不要用力过猛，防止拉板折断，再使拉链回到原来的状态，另外在缝制时，要确保拉链布带的空间量，这样拉链头才可平滑的使用。

《结语》拉链小到不起眼的东西却是生活中不可缺少的东西,从发明开始便给人带来便利，拉链虽小但其中的力学原理是我们所探究的斜面合分力力学让我们感到神奇！想想没有发现这些原理生活会是怎样的繁琐！