第4課齒輪傳動(dòng)——回力小車教學(xué)案

1、For personal use only in study and research; not forcommercial use羃 For personal use only in study and research; not forcommercial use芀蚈第4課 齒輪傳動(dòng)回力小車教學(xué)案蚆一、提出問(wèn)題蒀 大家也許都玩過(guò)回力小車，通過(guò)向后旋轉(zhuǎn)車輪，松開(kāi)后小車就可以向 刖聿行進(jìn)，是一種不需要電或油，就可以具備動(dòng)力的車，這節(jié)課我們就來(lái)制作 回螈力小車。膂二、聯(lián)想肁小車如何搭建呢？我們可以回想一下汽車或賽車，它們都是什么樣子的？如圖4-1和圖4-2所示，我們可以借鑒這些車來(lái)制作回力小車。

2、袈膃袀圖4-2賽車襖圖4-1汽車薄汽車都有哪些特征呢?莂蠆三、要求肇回力車的制作羅1.搭建出車型結(jié)構(gòu)腿四、構(gòu)建莆技能牌：冠狀齒輪薂冠狀齒輪也可以像直齒輪一樣進(jìn)行力的傳動(dòng)， 但相對(duì)于直齒齒輪來(lái)說(shuō),它們之間最大的區(qū)別就是冠狀齒輪的傳動(dòng)可以改變力的方向。蒁 冠狀齒輪的齒是彎曲的，如圖4-3所示。薃圖4-3冠狀齒輪莇冠狀齒輪連接可以垂直連接，如圖 4-4所示，這樣就可以改變力傳動(dòng)的方向。使縱向力變?yōu)闄M向力或者使橫向力變?yōu)榭v向力。蚄莄圖4-4冠狀齒輪連接薇膆薃蕿回力車的制作：1.2.蚇后輪的制作芃回力車搭建時(shí)最重要的就是后輪的制作，后輪是回力車主要的動(dòng)力來(lái)源，依靠地面與輪胎的摩擦力來(lái)改變橡皮筋或彈簧的長(zhǎng)

3、度。本節(jié) 課是利用橡皮筋作為動(dòng)力源。肁齒輪傳動(dòng)主要利用兩個(gè)24齒的冠狀齒輪來(lái)完成，垂直嚙合來(lái)完成動(dòng)力方向的改變。在制作的同時(shí)一定要保證兩個(gè)齒輪完全的嚙合，否則會(huì)出現(xiàn)脫齒的情況，造成動(dòng)力傳遞的中斷，冠狀齒輪的連接如圖4-5所示。羋肅螇圖4-5冠狀齒輪傳動(dòng)祎橡皮筋的安裝蒆從圖4-6中可以看到，橡皮筋穿過(guò)一個(gè)軸連接器，并且繞上一根 黑色橫軸，這樣在齒輪帶動(dòng)白色豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候， 會(huì)使橡皮筋扭動(dòng)并 拉長(zhǎng)，從而產(chǎn)生可以帶動(dòng)齒輪反向旋轉(zhuǎn)的力。羃衿圖4-6連接橡皮筋袇莁羂肆羄肅蟻3.4. 膆安裝輪胎，完成回力小車的制作，如圖 4-7所示。蒅螄圖 4-7 完成的回力車蒆五、優(yōu)化與改進(jìn)莃 上面利用冠狀齒輪完成了回

4、力車的制作，在樂(lè)高 EV3 套裝中還出現(xiàn)了 一種雙面斜齒齒輪， 這種齒輪也可以改變力的方向。 我們?cè)儆秒p面斜齒齒輪做 一輛回力車。蒂技能牌： 雙面斜齒，如圖 4-8所示。蒅圖4-8雙面斜齒齒輪薂齒輪從左到右依次是：36齒，24齒，12齒。雙面斜齒齒輪也可以垂直連 接，改變力的傳遞方向。袂斜齒連接圖：如圖4-9所示。罿莄薁聿羇螁薆圖4-9雙面斜齒齒輪連接聿蝿螃腿回力車制作：1.2.蒄后輪的制作羈后輪采用12齒的雙面斜 齒齒輪來(lái)進(jìn)行連接。連接的時(shí) 候一定要注意兩個(gè)齒輪要完 全嚙合，如圖4-10所示。膈圖4-10雙面斜齒傳動(dòng)艿裊蚃羀橡皮筋的安裝：荿如圖4-11所示，橡皮筋的長(zhǎng)度要根據(jù)車輛的搭建來(lái)選擇

5、，皮筋安裝 時(shí)要達(dá)到不緊不松的狀態(tài)，如果太緊了容易引起脫齒；如果太松了就會(huì) 造成動(dòng)力不足。賺圖4-11安裝橡皮筋3.4. 聿完成效果膆如圖4-12所示，這是我們最終完成的回力小車，可以通過(guò)人為向后 轉(zhuǎn)動(dòng)后輪，使得橡皮筋拉長(zhǎng)并擰緊。當(dāng)釋放小車的時(shí)候，利用皮筋的力 量，帶動(dòng)小車前進(jìn)或后退。這輛小車制作的非常小巧，并且正面、反面 使用都可以。袈芆膄薁圖4-12最終完成的回力小車螁蒂六、實(shí)踐與討論莈同學(xué)們制作的回力車的原理是什么?蒆膂請(qǐng)你記錄一下，你的回力車前進(jìn)的最遠(yuǎn)的距離是多少(cm)?袀腿七、拓展薆試一試，用雙面斜齒來(lái)傳動(dòng)冠狀齒輪，看一看效果怎么樣呢？薃薂完成后的效果圖：如圖4-13和圖4-14所

6、示。羆蚅羄圖4-13雙面斜齒和冠狀齒傳動(dòng)肀圖4-14不同齒輪傳動(dòng)的回力小車罿螅從圖4-13中我們可以看出，雙面斜齒和冠狀齒輪也是可以嚙合的，齒輪的 選擇要根據(jù)機(jī)器人制作的要求和功能來(lái)制定。肁我們可以看到，在很多情況下都需要齒輪傳動(dòng)來(lái)給馬達(dá)做增減速度或增減 扭矩，因此齒輪的傳動(dòng)是制作機(jī)器人的一個(gè)非常重要的技術(shù)。螈八、作業(yè)?為什么 ?裊在圖 4-12 和圖 4-14 中回力小車的速度哪一個(gè)更快呢蕆第4課羅雙面斜齒小車搭建圖袃1.2.薀圓梁和雙銷連接器羅3.4.荿雙銷與圓梁進(jìn)行連接5.6.蚄藍(lán)色三孔連接件與雙銷連接賺10.將轉(zhuǎn)動(dòng)軸插入到雙孔連接器中11.連接雙面斜齒12.連接雙面斜齒正面圖13傳動(dòng)齒

7、輪14.將兩個(gè)齒輪進(jìn)行嚙合15.十字軸與軸套16.將橡皮筋與車體進(jìn)行連接17.車體后視圖18.車體俯視圖19.車體側(cè)視圖斜齒小車搭建圖1.主動(dòng)軸的制作2.主動(dòng)軸與梁連接3.主動(dòng)軸與梁進(jìn)行固定4.傳動(dòng)軸5傳動(dòng)軸與冠狀齒輪連接6.樂(lè)高積木板7.樂(lè)高板固定在車體上8.制作與橡皮筋相連的從動(dòng)軸9將軸連接到車體上并連接橡皮筋10.車體側(cè)視圖11.車體前部12.輪胎13.將輪胎安裝到車體上14.完成的回力小車僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r de

8、n pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpBieno 員 b3ymoiECH6yqeHu兄 cj egoB u HHue肉go 員冶hbi以下無(wú)正文UCnO 員 B3OBaTbCEb KOMMepqeckux僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins per