乐高齿轮大盘点——大工业时代的机械心
大工业时代的机械心——乐高齿轮大集合顽乐高 顽机器人 前天
今天我想来聊聊齿轮,这个工业时代最伟大的发明。是人类最先发现转动里的秘密。
图中齿轮的尖尖部分,我们称之为齿。
在乐高里面有这么两大类齿轮:
其中,齿数为8、16、24、40齿的为直齿轮,一般为直线传动。是类型①。
齿数为12、20、36的齿轮为双面锥齿轮,可以多角度传动。是类型②。
齿数为12、20齿的为单面锥齿,只能垂直传动;
齿轮为24齿的为冠齿轮,一般与直齿轮配合,进行垂直传动;
24齿的为离合齿轮,可以对齿轮传动过程中进行过载保护。
4齿的齿轮,球状齿轮,垂直传动较多见,对传动比要求不高的情况下。
(当然还有齿条和差速器,我们之后再说。)
接下来我们看看传动的方式:
小齿轮带动大齿轮
一个较小的齿轮带动一个较大的齿轮会发生一下几种情况:
1、会使大齿轮的力气变大。
2、相应的,我转动小齿轮时,会很轻松。
3、小齿轮转得快,大齿轮却转得很慢。
大齿轮带动小齿轮
一个较大的齿轮带动一个较小的齿轮会发生一下几种情况:
1、很显然,与之前情况相反,大齿轮转得慢,小齿轮会转快,加速!
2、相应的,我转动大齿轮时,会有点艰难。
3、这种情况就是把力气减小了。
接下来,以我们这种直线传动方式,来认识一下传动比,这个会直接影响到我们的力气变化大小,以及速度变化大小。(小朋友学乐高完全不知道计算这回事,大人们玩乐高的话,一定要懂得计算,我们才能做出精确的动作。)
1:1传动
只要两齿轮的齿轮相同,那么它们啮合的传动比就是1:1;
如图,是24:24=1:1。
那么对应的,速度不会变,力气也不会变。
1:3传动
如图,小齿轮啮合中齿轮,传动比为8:24=1:3,力气放大了3倍,速度却减慢了3倍。
接下来,再看看长距离传动:
3:9:3:5:3
12:36:12:20:12=3:9:3:5:3;
首尾齿轮传动比为12:12=1:1;
光看首尾的话,整个传动过程中,速度没变。
多次加速或减速(重难点)
这种传动方式才对速度有影响。
从左往右看,小齿轮带中齿轮:8:24=1:3;
再看上面的,也是1:3.
中间的小齿轮和中间的中齿轮在同一根轴上,所以它们速度相同,化成相同数字。
所以最后的传动比为:1:3:3:9.
我们再来看看垂直的传动方式以及其他方式:
还有一种最最最特殊的齿轮,叫蜗轮。顾名思义,有像蜗牛一般的功效,慢得要死,但相应的力气也会非长大。
注意一点,蜗轮是一个齿的齿轮,它与其他齿轮都是正交传动。而且会自锁。
如图,蜗轮可以带动中齿轮,而中齿轮却不能带动蜗轮。
传动比能看得出来吗?1:24!!!
当然还有一个齿条,也是有点意思,等我下次做一个有齿条的作品,我们再继续聊它吧,我们下回见!
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