登陆注册
5528300000006

第6章 有差速器的小车模型

随着我国社会的发展,越来越多的普通家庭拥有了属于自家的轿车。一般人对于汽车知识,尤其是汽车结构的知识的了解是非常粗浅的,只是简单地知道汽车是由发动机驱动四个轮子向前行走的。那么,发动机的动力是如何传输到汽车的四个轮子上的呢?传输系统又是怎样工作的?现在,我们通过一个简单的模型,来学习汽车传动系统中十分重要的部分——差速器,并且试着组建差速器。

差速器是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置,允许转向时输出两种不同的转速。现代轿车或货车,甚至许多四轮驱动汽车上都安装了差速器。汽车差速器是驱动桥的主件,它的作用是在向两边半轴传递动力的同时,允许两边半轴以不同的转速旋转,使两边车轮尽可能以纯滚动的形式行驶不相等的距离,以减少轮胎与地面的摩擦。

四轮驱动车的每组车轮之间都需要差速器,同样,两前轮和两后轮之间也需要一个差速器。这是因为汽车转弯时,左轮相对于右轮所走过的距离是不相等的。四轮驱动车前后轮之间没有差速器,但它们被固定连接在一起,以至于前后轮转向时能够以同样的平均转速转动。这就是当四轮驱动系统忙碌时,车辆转向困难的原因。

归结起来,差速器有三大功用:

.把发动机发出的动力传输到车轮上。

.充当汽车主减速齿轮,在动力传到车轮之前降低传动系的转速。

.将动力传到车轮上,同时,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,三个齿轮均为锥齿轮。

思考:在图23所示的模型中,采用齿轮传动直接带动后轮轴的运动输出,此时后轮轴两轮的速度始终是相等的。想一想,汽车在转弯时会出现什么现象?

搭建有差速器的小车模型活动任务图23所示的小车模型是采用齿轮传动直接带动后轮轴的运动输出。因为后轮轴安装成了一个整体,无法使两侧轮子的转速产生差异,致使后轮轴两轮速度始终相等,所以,汽车在转弯时容易打滑,甚至翻转。为解决这一问题,我们需要在小车上安装差速器装置。

活动步骤动力机构设计在结构上确保乐高电动机安装稳定,可用1×2的滑板安装或在电动机上下用2×6板固定。固定好电动机的结构。

(1)冠状齿轮为24齿,主要应用于将运动轴转换90°。

(2)汽车差速齿轮具有3个输入与输出轴。1号齿轮由电动机驱动,2号轴、3号轴连接到车轮上。当小车走到转角处,差动齿轮可以使两个轮子以不同的速度向前行走(外侧轮速度快,其所走的路程比里侧轮多)。

运动输出控制使用差速齿轮和2个锥齿,它确保了2个轮轴不同时进行旋转。当电动机向前旋转时仅有1个输出轴旋转,电动机向后旋转时则另一个输出轴旋转,也就是说,1个电动机可以控制2个输出轴。

单独旋转每个车轮,看看其他车轮有什么反应?如果将与冠状齿轮相啮合的直齿轮(如8齿齿轮)换成锥齿轮,其传动方式是否不变测试与观察搭建配有差速器的小车模型后,测试并观察:

(1)冠状齿轮的运动方向与相啮合的直齿轮(或锥齿轮)的运动方向是否一致?这个直齿轮(或锥齿轮)是否提供变速传动(2)汽车在转弯行驶的过程中两轮速度是否相等?为什么(3)采用差速齿轮,拐弯时会出现打滑、容易翻转的情况吗?为什么?

实践课堂检测你设计的小车前进或转弯时,后轴的两个车轮是否都在转动知识链接资料刘全良。基于LEGO的工程创新设计[M]。北京:机械工业出版社,答案提示阅读与思考思考:图23中的车如果要转弯,就可能会打滑或翻车。因为汽车在拐弯时车轮的轨迹是圆弧,如果汽车向左转弯,圆弧的中心点在左侧,在相同的时间里,右侧轮走的弧线比左侧轮长,所以为了平衡这个差异,左侧轮的转速需要慢一点,右侧轮的转速需要快一点,用不同的转速来弥补距离的差异,即左右轮速度应该不相等。

检测与评估检测:

后轴的两个从动轮不能正常旋转。因为它们被安装在同一个传动轴上,造成两侧的车轮具有相同的力矩和变速比。而差速器的作用正是“减速增距”和“差速”,当车辆转向时通过差速器齿轮之间的作用降低速度增加扭矩,同时使旋转半径内侧的车轮转速降低,而使旋转半径外侧的车轮转速升高,从而实现不等距旋转。

同类推荐
  • 科学谜团:探索科学奥秘

    科学谜团:探索科学奥秘

    本书为大家解开人类之谜、生物之谜、古文明之谜、海洋之谜、科技之谜、恐龙之谜、未解之谜等内容。
  • 迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 世界珍稀动植物博览

    世界珍稀动植物博览

    本书着重选取了一些濒临灭绝的珍稀动植物,从可爱的树袋熊到英武的白头海雕,从国宝级的大熊猫到被誉为“活化石”的扬子鳄,从食肉的猪笼草到结面包的猴面包树,从美丽的银杏树到魁梧的红杉……
  • 气象缩影

    气象缩影

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 奇闻怪事大破译(破译奥秘大世界丛书)

    奇闻怪事大破译(破译奥秘大世界丛书)

    《破译奥秘大世界丛书:奇闻怪事大破译》讲述的是世界各国所发生的灵异事件。
热门推荐
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 摧毁末日

    摧毁末日

    有没有那么一瞬,你也曾在夜晚抬头仰望星空。有没有那么一刻,你也曾和朋友讨论是否真的有外星人的存在。第三届星际竞技场的赛场举办地设在了地球,2020年,无数外星种族空降这座蔚蓝的星球。人性泯灭,生灵涂炭,且看乘坐半成品时光机九死一生回到过去的于小飞,如何带领地球上的勇士们捍卫地球人类的尊严,力挽狂澜。且看于小飞,如何摧毁这末日!
  • 风华无双:独宠妖界女帝

    风华无双:独宠妖界女帝

    新文《倾宠契约:妖孽王爷,轻点爱》妖界沦陷,父皇被杀,她身负血海深仇,却法力尽失,流落凡界。他,神秘强大,明眸月韵,绝代风华。禁地温泉再遇,不经意间的对视,一眼万年,从此输身输心。“莘儿,偷看了本王,还想逃?”一手抱住雪狐原形,他将其按入温泉水中,邪魅地微笑着。水中传音,“我,我不是,你认错了。”一语不发,他拽起湿漉漉的雪狐,狠狠地吻了上去。瞬间,雪狐幻化成人形,可怜滴滴地望着他,“你——”“小雪狐,这么多年了,该和本王签订契约了。”
  • 完美恐惧:别墅惊魂

    完美恐惧:别墅惊魂

    将去北京读书的我在荒郊野外买了一撞极其便宜的别墅。但是在入住的几天起发生了许许多多的恐怖事件。不过多久,我邀请朋友们一起来别墅玩,但阴森气氛并没有消退,仿佛有东西一只在窥视着我们。
  • 永恒之魔道子

    永恒之魔道子

    本意欲长生,奈何修仙路难,害你并非本意,只是仙路争夺,你不死便是我死,所以这是天意。天意让你死,而非我要害你。总想着追求长生,所以才造就了一个不想死的魔头。我本向天问,长生归何处,仙人踏空来,抚顶受长生。书本慢热,建议收藏慢慢看,交流讨论群214635844,暗号是魔道子
  • 寒庐秉穗:郭宇一散文随笔自选集

    寒庐秉穗:郭宇一散文随笔自选集

    本丛书是太原市老作家协会组织多位老作家编撰的合集或个人选集。该书稿作者均为太原市文艺创作园地的优秀作家,此合集选自他们近年的作品,从一个侧面反映了太原市文艺创作繁荣的新局面。本书作者有丰富的创作经验,并发表过多部作品,本书有气势,旗帜鲜明,充满激情,有揭示生活真理的“机智”。语言有文采,却不做作。
  • 蛇蝎美人:巫蛊王妃

    蛇蝎美人:巫蛊王妃

    握天下生灵,掌傲娇王爷深情。————————————————十六年前先皇后遗旨,岳家长女及笄后便赐婚皇室第一才俊。就因为比亲爹的爱女大了两天,她就成了亲爹的眼中钉肉中刺。在亲爹的安排下,她先是世人从没听说过的“岳家小姐”,后是世人眼中脾气怪异凶残暴戾的女子。为了给爱女相个亲,亲爹也是拼。锁了她,还在世人面前装傻为爱女卖瓜。哦,行!既无父慈,何来子孝?那我就勉为其难的帮你,卖了瓜,抢了他,再蛊惑大家,换个天下!
  • 邪魅战王丧不起

    邪魅战王丧不起

    她是黑帮帮主,不小心被枪击中,可没想到穿越大神竟然抽中了她。穿就穿呗还是个草包废材,嫁就嫁呗听说战王英勇神武,妾妾成群,宅斗NONONO太低级,不如和战王斗斗
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 冰凌中的阳光

    冰凌中的阳光

    一个男人和几个女人的爱恨情仇,他人为自己有理由这样做,但是他的人生也走到。。。。。。