差速器模型 有差速器的小
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有差速器的汽车模型引言: 阅读与反思:差速器是一种将内燃机输出功率一分为二的装置,允许转向时输出两种不同的转 速。在现代汽车或车辆,包括许多四轮驱动汽车上都加装了发动机。四轮驱动车的每组 车轮之间都必须差速器,同样,两车轮和两后轮之间也必须一个差速器。这是因为汽车 转弯时欧宝体育APP,前轮相对于车轮所走过的距离是不相同的。有的三轮驱动车前后轮之间没有差速器,但他们被固定联结在一起,以至于前后 轮转向时才会以相同的平均温度转动。这就是为什么当四轮驱动系统忙碌时,这种汽车 转向困难的缘由。归结起来,差速器有三大功能: 1.把发动机发出的动力传输至车轮上。 2.充当汽车主减速齿轮,在动力传到车轮之前将传动系的转速减出来。 3.将动力传到车轮上,同时差速器模型,允许两轮以不同的轮速转动。 乐高齿轮中用于速度分流的一种特殊部件就是“差速器”。它由两个中心轮和一个 行星轮组成一个周转轮系。三个齿轮均为锥轴承,如图 2.1 所示。图 2.1 差速器图 2.2 采用齿轮传动的汽车模型 在如图 2.2 所示的建模中,采用齿轮传动直接推动车轮轴的运动输出,此时 后轮轴四轮速度仍然是相同的。想想,汽车在超车时会造成哪些现象?实践与反思:活动一:搭建有差速器的汽车模型,参考图 2.3。

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图 2.3 采用发动机的车辆建模 任务布置: 如图 2.2 所示的汽车模型是运用齿轮传动直接推动车轮轴的运动输出。因为车轮 轴安装成了一个整体,无法让一侧车轮的温度造成变化欧宝体育APP,至让车轮轴四轮速度仍然相同,所以,汽车在下坡时容易造成爆胎,甚至翻转的现象。为了缓解这一难题,我们必须在 小车上加装发动机装置,如图 2.3 所示。材料工具:零件序号 名称1轮子2齿轮34??5板6轴7销8轴套图例备注 按弹性分为空心轮胎和实心 轮胎。空心轮胎有窄型的大摩 托轮胎差速器模型,其接触面小、转弯方 便、弹性较差、尺寸较大。另 两种空心轮胎较宽,接触面 大,摩擦力大。实心轮胎有 4 种种类,弹性较好、附着力小。 分为直齿轮、冠齿轮、锥齿轮、 离合齿轮、差速齿轮、齿条、 蜗杆。锥轴承有单面、双面之 分。砖也称为块。砖的有效高度为 9.6mm,为实心块。 只有单列凸点且侧面有孔的 乐高部件为梁。 板的有效厚度为砖的三分之 一。 轴是断面为十字形的狭长杆, 用于连接运动件。 销是空心的,在端部或后面开 有弹性槽,用于梁与孔配合。 圆柱,与十字形轴类产生配 合。9联接件10电动机它是轴与轴之间、轴与销轴 之间的联接件。

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电动机也称乐高马达。现有 9V 迷你电动机、9V 高速电动 机等。指导: 汽车相当于一台机器。机器一般包括原动机、传动机构、执行机构、控制机构等 部分构成。 (1) 控制机构:它是由微处理器控制,在乐高零件中相当于 RCX 的作用。 (2) 原动机:它是机器的动力源,在乐高零件中相当于电动机(马达)的作用。 (3) 执行机构:它是完成动作的末端机构。 (4) 传动机构:它是运动跟动力释放的后面机构,齿轮机构起重要作用。 在建模搭建过程中,必须考量核心控制部份与整体构架的固定问题。由于本课的 模型设计只考虑车的悬架、差速器的加装,所以只介绍动力机构的设计与传动机构的设 计。 步骤: 下面的打造方法能供设计参考 1.动力机构设计 在构架上推动乐高电动机安装稳定,可用 1×2 的电动机安装板安装以及在电动机 上下用 2×6 板固定。固定好电动机的结构如图 2.4 所示。1×2 的电动 机加装板图 2.4 电动机搭建参考 2.传动机构设计 (1)冠状齿轮为 24 齿,主要应用于将运动轴转换 90 度。 (2)汽车差动齿轮具有 3 个输入与输出轴,如图 2.5 所示。1 号齿轮由电动机驱动; 2 号轴、3 号轴连接至车轮上。

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当小车走到转角处时,差动齿轮可以让两个轮子以不同 的速度向前穿行(外面轮子速度快,其所跑的路程比上面轮子多)。 运动输出控制使用差速齿轮和 2 个锥齿,它保证了两个轮轴不同时转动。当电动机 向前转动时仅有一个输出轴转动,电动机向后旋转时则另一个输出轴翻转,也就是一个 电动机可以控制两个输出。1 号齿轮3 号齿轮 2 号齿轮实践 1:图 2.5 汽车差速器的设计1.单独翻转每个车轮,看看其它车轮有哪些反应? 2.如果将与冠状齿轮相啮合的直齿轮(如 8 齿齿轮)换成锥轴承,其传动模式能否相同? 观察: 搭建配有差速器的车辆建模后,测试并观察: (1) 冠状齿轮的运动方向与相啮合的直链轮(或锥齿)的运动方向是否一致?这个直齿轮(或锥轴承)是否提供变速传动?(2) 汽车在下坡行驶过程中两轮速度是否相同?为什么?(3) 会造成打滑差速器模型,容易翻转的状况吗?为什么?检测与评估:1.如何检测你的设计的疗效?2.你设计的车子向前行或右转时,后轴的两个车轮是否都转动?3.冬天时,如果一个车轮在冰上翻转时,为什么车辆难以向前行驶?资料与信息:刘全良《基于 LEGO 的项目创新设计》、第 80 页,机械工业出版社欧宝体育APP欧宝体育APP,2006 年 3 月第 1 版。

提示与答案:汽车发动机是驱动桥的主件。它的作用就是在向两侧半轴传递动力的同时,允许两 边半轴以不同的温度旋转,满足两边车轮尽可能以纯滚动的方式做不相同距离的行车, 以避免车轮与路面的摩擦。汽车在转弯时后轮的轨线是弧形,如果车辆向左直行,圆弧的中心点在右侧,在相 同的时间里,右侧轮子走的弧形比右侧轮子长,为了平衡这个变化,就要左边轮子慢一点,右边轮子快一点欧宝体育APP,用不同的转速(在程序中改变电动机的能量级别)来填补距离的 差异。

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