登陆注册
2450200000006

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
  • 透视地球

    透视地球

    主要从各个方面介绍地球的起源、运动、构造和特征,海陆变迁、构造运动、山川地貌等各类地质地理现象,人类对地球研究的认识方法、过程和成果。中外主要地质学派的代表人物及观点。《透视地球》语言通俗易懂,可以让读者对地球的各方面有一个全面的了解。
  • 医学破译百科(科学探索百科)

    医学破译百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 人类的航天历程(神秘的太空世界丛书)

    人类的航天历程(神秘的太空世界丛书)

    地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里。”“人类不断 地争取着生存世界和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。” 《人类的航天历程》从人类从天空到太空的征程、世界各国对航天的探索、航天科技的发展与应用、展望航天未来、不能忘记的航天功臣五个模块 进行了讲述。《人类的航天历程》是神秘的太空世界丛书之一,由刘芳编著。
  • 有趣的昆虫王国

    有趣的昆虫王国

    广袤太空,神秘莫测;大千世界,无奇不有;人类历史,纷繁复杂;个体生命,奥妙无穷。
  • 必知的航天科技(青少年科技爱好培养)

    必知的航天科技(青少年科技爱好培养)

    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,社会的进步、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。
热门推荐
  • 慢步灵途

    慢步灵途

    开新书啦,指路云起——《天道总想抱我大腿》,热血升级流玄幻文,无玛丽苏无脑残有男主主剧情,南平小霸王元潇来啦! ———————— 千华山上,仇敌来袭,冷静脱身,却遭遇师父跑路,无奈的朝雨独自踏上仙途,从夹缝求生到横渡苍穹,靠的,不是虚无飘渺的气运,而是在一次次危机中的坚守与变通。生死一线,绝处逢生!身负轮回令,手执噬魂刀。问魂虚缘由,寻身世浮沉。渡天地怨煞,驭万灵为尊。入忘川,闹神道,破生死桎梏,步至尊仙途。女主正统修仙文,无穿越无重生无玛丽苏无脑残无男主,朝雨姑娘的修仙故事。生为蜉蝣,欲渡沧海,尘埃万里,乘鸾御风――
  • 最神奇的心理学智慧(全集)

    最神奇的心理学智慧(全集)

    本书通过对各种现实生活中存在的心理问题的发现、解决,揭示心理学中的各种定律和法则,使读者对心理学有一种大纲式的认识,也给处于现代生活的人们提供一些心理自愈的方法和技巧。本书与市场同类书籍相比,有一些与众不同之处,分别是。第一,角度非常全面,几乎囊括心理学的所有方面,包括成功、情绪、幸福、职场、管理、竞争、教育、情感,等等;第二,内容清晰凝练,同时还分有板块,思路观点一目了然;第三,语言风格清新有趣,集知识性与趣味性为一体,非常具有阅读性。
  • 槿色流年醉

    槿色流年醉

    那些不欲人知的青春往事;那些不安岁月里的人情冷暖;那些旧时光里狼狈不堪,却又义无反顾的故人们!还那个年少意气的自己!
  • 末世之生化战记

    末世之生化战记

    这是一个充满着生与死的世界,处处都是危机,步步都是惊险,主角是一个刚大学毕业的普通人,他将在末世下生存,与感染者和变异兽生死搏杀,并且在一次次生死战斗之间觉醒进化,变得更加强大,最后带领着人类觉醒者们捍卫着人类最后的尊严,展开与变异兽之间的生死战斗。
  • 瓜坏,籽不坏

    瓜坏,籽不坏

    《瓜坏,籽不坏》所收作品,多为往事旧话。所涉猎的人物,有帝王将相,历史伟人,也有贩夫走卒,才子佳人,市井百姓。书中的故事,有些来自民间传说;有些借助于地方掌故;有些演绎了江湖段子;有些纯属于作者道听途说,做了艺术加工。但,每个故事都讲得妙趣横生,跌宕起伏,神乎其神!每个故事的背后,或正直或邪恶或清廉或贪婪或惊奇或趣然,皆不乏对生活哲理的探求与陈规陋俗的贬抑。作者以小说家的语言,把玩这些故事,其文字简约,笔法娴熟,开阖有度,节奏轻快,读来如品茶饮酒,颇具韵味。
  • 快穿之反派boss求别来

    快穿之反派boss求别来

    诀颜正提着一袋子吃的,突然看到前面一辆大卡车冲向一位孕妇,脑子发热扑了上去。然后,她就翘了,昏迷前她还想着还没谈过恋爱呢!然后脑子突然进来什么逆袭系统,要和它一起做任务,才能让自己回到原来的世界!!!【黑心小白莲,傲娇总裁,病娇学弟,痴情皇帝,腹黑大奸臣……男主都是一个人,1v1.宠文,甜文】
  • 贤首五教仪开蒙

    贤首五教仪开蒙

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 狐狸相公买一送一

    狐狸相公买一送一

    幼时无意救下收做跟班的小狐狸消失这么多年居然变成了华丽丽的美男一只,还一见面就吵着要负责?有没有搞错,吃亏的那个是她好不好,不但渡了龙息,还丢了初吻,要知道那初吻可是留给心爱夫君的。不过看在此狐容颜倾城,美艳不可方物的份上,姑且收在身边备用吧!--情节虚构,请勿模仿
  • 冷月妖女毒驯暴虐郎君

    冷月妖女毒驯暴虐郎君

    十年前,一指之吮,情根深种于她心。十年后,她是江湖人人趋之若鹜的冷月宫宫主,妖艳而邪美。他是武林中赫赫有名的独棠山庄庄主,狠戾而冷血。十年之约,她牢记于心;而他,早已抛却。“妖女”他铁硬的指尖毫不怜惜的掐上玉白的雪颈,眼里是漠然的锐利。“凌大庄主——”她笑,温柔似水的眼眸中露着诡异的笑意,“你会爱上我的…”
  • 三国系统之江山争霸

    三国系统之江山争霸

    若郭嘉不死,赤壁之战曹操是否会顺江而下,会猎江东。若典韦未亡,张飞还能当阳桥上一声喝退百万军。滚滚三国,数风流人物,且看刘天如何凭借三国系统,指点江山,创下不朽之霸业。