一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型及其實(shí)現(xiàn)方法,該模型包括一支撐架以及設(shè)置于所述支撐架上的兩個(gè)差速器、四個(gè)輪胎、一個(gè)手搖裝置;所述支撐架包括兩個(gè)平行設(shè)置的U型邊板,兩個(gè)U形邊板的底部之間設(shè)置有一連接板,所述手搖裝置通過(guò)一支架設(shè)置于所述連接板上;每個(gè)U型邊板的兩端均水平設(shè)置有延伸部,每個(gè)延伸部均與一輪胎相連,形成一四輪汽車模型;所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接有一前端差速器,所述前端差速器與手搖裝置相連,所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接有一后端差速器。本發(fā)明的車模型既可以行走,兩輪轉(zhuǎn)彎時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)前后左右輪快慢不同,演示了差速器的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
【專利說(shuō)明】
一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及可行進(jìn)的汽車前后雙差速器的教學(xué)模型領(lǐng)域,特別是涉及一種新型可 行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)外該教學(xué)模具現(xiàn)有如下幾種:1.將差速器的模型提出放在支架上有手動(dòng) 手柄;2.電動(dòng)教學(xué)模型只能固定一邊轉(zhuǎn)軸,另一邊轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)用作教學(xué); 3. ZL201520765190.6,《一種自動(dòng)行進(jìn)差速器教具》只能看見(jiàn)后輪的差速情況,看不見(jiàn)前輪 的差速情況。目前課堂上使用的差速器教學(xué)模具存在不足之處有:或者手動(dòng)手柄搖動(dòng)看見(jiàn) 一個(gè)軸轉(zhuǎn)而另一個(gè)不轉(zhuǎn),或者展覽室電動(dòng)一個(gè)輪子轉(zhuǎn)另一個(gè)剎住,或者三輪的只能看見(jiàn)后 輪的差速情況,看不見(jiàn)汽車前輪差速器的運(yùn)動(dòng)情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型及其實(shí) 現(xiàn)方法,尤其適用機(jī)械原理課程的理論教學(xué)課堂上使用,具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004] 本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,包括一支 撐架以及設(shè)置于所述支撐架上的兩個(gè)差速器、四個(gè)輪胎、一個(gè)手搖裝置;其中,所述支撐架 包括兩個(gè)平行設(shè)置的U型邊板,兩個(gè)U形邊板的底部之間設(shè)置有一連接板,所述手搖裝置通 過(guò)一支架設(shè)置于所述連接板上;每個(gè)U型邊板的兩端均水平設(shè)置有延伸部,每個(gè)延伸部均與 一輪胎相連,形成一四輪汽車模型;所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連 接有一前端差速器,所述前端差速器與手搖裝置相連,所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎 之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接有一后端差速器。
[0005] 進(jìn)一步地,每個(gè)差速器包括四個(gè)齒輪,每個(gè)齒輪外圓直徑為28mm,內(nèi)孔直徑為8_, 其中,所述前端差速器為一個(gè)U型支架的三側(cè)及U型支架連接的一個(gè)大齒輪內(nèi)設(shè)置有四個(gè)齒 輪;所述后端差速器為一個(gè)外矩形66mm X 68mm X 20mm,內(nèi)孔矩形46mm X 48mm X 20mm的方框, 所述方框內(nèi)設(shè)置有四個(gè)齒輪。
[0006] 進(jìn)一步地,所述手搖裝置包括一手動(dòng)轉(zhuǎn)輪,所述手動(dòng)轉(zhuǎn)輪包括一手輪以及設(shè)置于 手輪一側(cè)的的手輪手柄,所述手輪的另一側(cè)通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接至一個(gè)外圓33_,內(nèi)孔8mm的小 齒輪,所述小齒輪帶動(dòng)一個(gè)外圓120mm,內(nèi)孔8mm的大齒輪。
[0007] 進(jìn)一步地,所述U型邊板的高度為70_,長(zhǎng)度為100_,所述延伸部的長(zhǎng)度為100_。
[0008] 進(jìn)一步地,所述輪胎的外圓直徑為140mm,內(nèi)孔直徑為8mm。
[0009] 進(jìn)一步地,所述小齒輪為錐齒輪,所述小齒輪的齒數(shù)=15;齒形角α = 20° ;齒頂高 系數(shù)¥_=1 頂隙系數(shù)c = 0.2;大端端面模數(shù)m = 2;分度圓直徑di = m ζι = 2*15 = 30;節(jié)錐角 δ1 = 14·0362434679264° ;δ2 = 90°-14·0362434679264° =75.9637565320° ;錐距R = di/ (2sir^〇 = 61 · 84658;齒寬系數(shù)% =1/4~1/3;齒寬 b小=15 · 461646 ~20 · 615528;錐形齒高 h,, = (21ζ + c) m = (2 * i + 0.2) *2 = 4,4 〇
[0010] 進(jìn)一步地,所述大齒輪為錐齒輪,所述大齒輪的齒數(shù)= 60;齒形角α = 20° ;齒頂高 系數(shù)€=1;頂隙系數(shù)c = 0.2;大端端面模數(shù)m=2;與小齒輪之間的齒數(shù)比u大=4;分度圓直徑 d2=m Z2 = 2*60 = 120;節(jié)錐角δ2 = 90°-14·0362434679264° =75.9637565320° ;錐距R = d2/ (2sinS2)=61.84658 ;齒寬系數(shù)爐,v =1/4~1/3:齒寬b大=15.461646~20.615528;齒高 /? ..、= (2Λ,: + r) ;" = (2 * I + 0.2) * 2 = 4.4 〇
[0011] 進(jìn)一步地,所述前后差速器齒輪為各四個(gè)共八個(gè)相等錐齒輪,所述齒輪的齒數(shù)z=20;齒形 角α=20°;齒頂高系數(shù)/ζ = 1;頂隙系數(shù)c=0.2;大端端面模數(shù)m=1.25;與各齒輪之間的齒數(shù)比u=l; 分度圓直徑d=m z = l .25X20=25;節(jié)維角δ=45。;ffll)iiR=d/(2sin3)=25/(2sin45。)= 17.67767; 齒寬系數(shù) A =1/4~ι/3.;齒寬 ? = = (1/4 ~1/3)Λ =1/4* 17.67767~ 1/3* 17.67767=4,41942 ~5,89256;齒高 ,? = +<:)/?; = (2 * 1 十 0.2)字 I ·25 = 2,75。
[0012] 本發(fā)明還采用以下方法實(shí)現(xiàn):一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)方 法,包括以下步驟:
[0013]步驟S1:搖動(dòng)所述手搖裝置,與所述手搖裝置相連的大齒輪帶動(dòng)所述前端差速器;
[0014] 步驟S2:所述前端差速器帶動(dòng)四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎滾動(dòng);
[0015] 步驟S3:所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪 胎滾動(dòng);
[0016] 步驟S4:所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述后端差速器,即可觀察四輪 汽車模型在行進(jìn)過(guò)程中所述前端差速器與后端差速器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明成功實(shí)現(xiàn)了在四輪汽車模型車上行進(jìn)過(guò)程中能夠完整的 表現(xiàn)四輪汽車差速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),突出的一點(diǎn)是更直觀的表現(xiàn)了四輪汽車差速器在行進(jìn)過(guò) 程中的運(yùn)作特點(diǎn),清楚的反映出四輪汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)前后左右輪的差速比。本發(fā)明改進(jìn)后的車 模型既可以行走,兩輪轉(zhuǎn)彎時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)前后左右輪快慢不同,并且體積小,方便攜帶,方便 演示,逼真生動(dòng)的演示了差速器的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,使學(xué)生更易理解,汽車差速器的工作原理。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的四輪汽車差速器的左視圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明的四輪汽車差速器的俯視圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明的四輪汽車差速器的主視圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明的四輪汽車差速器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中:1為手搖裝置的聯(lián)動(dòng)軸,2為支架,3為螺釘1,4為手輪,5為手輪手柄,6為第一 邊板,7為輪胎,8為螺母1,9為平墊圈,10為彈性墊圈,11為螺釘2,12為聯(lián)動(dòng)軸1,13為聯(lián)動(dòng)軸 2,14為邊板套,15為第二邊板,16為手搖裝置上的小齒輪,17為銷軸,18為前后差速器齒輪, 19為角鐵,20為方框1,21為方框2,22為連接板,23為與小齒輪16相嚙合的大齒輪,24是螺母 2〇
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024] 本實(shí)施例提供一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,如圖1至圖4所示,包括 一支撐架以及設(shè)置于所述支撐架上的兩個(gè)差速器、四個(gè)輪胎、一個(gè)手搖裝置;其中,所述支 撐架包括兩個(gè)平行設(shè)置的U型邊板,兩個(gè)U形邊板的底部之間設(shè)置有一連接板,所述手搖裝 置通過(guò)一支架設(shè)置于所述連接板上;每個(gè)U型邊板的兩端均水平設(shè)置有延伸部,每個(gè)延伸部 均與一輪胎相連,形成一四輪汽車模型;所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng) 軸連接有一前端差速器,所述前端差速器與手搖裝置相連,所述四輪汽車模型后端的兩個(gè) 輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接有一后端差速器。
[0025] 在本實(shí)施例中,每個(gè)差速器包括四個(gè)齒輪,每個(gè)齒輪外圓直徑為28_,內(nèi)孔直徑為 8_,其中,所述前端差速器為一個(gè)U型支架的三側(cè)及U型支架連接的一個(gè)大齒輪內(nèi)設(shè)置有四 個(gè)齒輪;所述后端差速器為一個(gè)外矩形66mm X 68mm X 20mm,內(nèi)孔矩形46mm X 48mm X 20mm的 方框,所述方框內(nèi)設(shè)置有四個(gè)齒輪。
[0026] 在本實(shí)施例中,所述手搖裝置包括一手動(dòng)轉(zhuǎn)輪,所述手動(dòng)轉(zhuǎn)輪包括一手輪以及設(shè) 置于手輪一側(cè)的的手輪手柄,所述手輪的另一側(cè)通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接至一個(gè)外圓33mm,內(nèi)孔8mm 的小齒輪,所述小齒輪帶動(dòng)一個(gè)外圓120mm,內(nèi)孔8mm的大齒輪。
[0027]在本實(shí)施例中,所述U型邊板的高度為70mm,長(zhǎng)度為100mm,所述延伸部的長(zhǎng)度為 100mm〇
[0028] 在本實(shí)施例中,所述輪胎的外圓直徑為140mm,內(nèi)孔直徑為8mm。
[0029] 在本實(shí)施例中,圖1至圖4中:1為手搖裝置的聯(lián)動(dòng)軸,2為支架,3為螺釘1,4為手輪, 5為手輪手柄,6為第一邊板,7為輪胎,8為螺母1,9為平墊圈,10為彈性墊圈,11為螺釘2,12 為聯(lián)動(dòng)軸1,13為聯(lián)動(dòng)軸2,14為邊板套,15為第二邊板,16為手搖裝置上的小齒輪,17為銷 軸,18為前后差速器齒輪,19為角鐵,20為方框1,21為方框2,22為連接板,23為與小齒輪16 相嚙合的大齒輪,24是螺母2。
[0030] 在本實(shí)施例中,所述小齒輪為錐齒輪,所述小齒輪的齒數(shù)=15;齒形角α = 20° ;齒 頂高系數(shù)C =1 頂隙系數(shù)c = 0.2;大端端面模數(shù)m = 2;分度圓直徑di = m ζι = 2*15 = 30;節(jié) 錐角5: = 14.0362434679264° ;δ2 = 90°-14·0362434679264° =75.9637565320° ;錐距R=di/ (2811^)=61.84658;齒寬系數(shù)% =1/4~1/3;齒寬 b小=15.461646 ~20.615528;錐形齒高 h,w = (2ks + c) m = (2 ^ 1 + 0.2)!:< 2 - 4.4 〇
[0031] 在本實(shí)施例中,所述大齒輪為錐齒輪,所述大齒輪的齒數(shù)= 60;齒形角a = 20° ;齒 頂高系數(shù)< =1;頂隙系數(shù)C = 0.2;大端端面模數(shù)m= 2;與小齒輪之間的齒數(shù)比u大=4;分度 圓直徑d2=m Z2 = 2*60 = 120;節(jié)錐角δ2 = 90°-14·0362434679264° =75.9637565320° ;錐距 尺=(12/(2811^2)=61.84658;齒寬系數(shù)%=1/4~1/3;齒寬13大=15.461646~20.615528 ;齒 高。& = (2? + c)財(cái)=(2 * 1 + 0.2) * 2 二 4.4。
[0032] 在本實(shí)施例中,所述前后差速器齒輪為各四個(gè)共八個(gè)相等錐齒輪,所述齒輪的 齒數(shù)ζ = 20;齒形角α = 20° ;齒頂高系數(shù)<=1;頂隙系數(shù)c = 0.2;大端端面模數(shù)m=1.25; 與各齒輪之間的齒數(shù)比u=l;分度圓直徑d = m z = l.25X20 = 25;節(jié)錐角δ = 45° ; 錐距1? = "(2811^) = 25八2811145°) = 17.67767;齒寬系數(shù)外,=1/4~1/3;齒寬 二(1/4 ~ 1/3從=1/4*17·67767~1/3*17·67767=4.41942~5,89256 ;齒高 h = (2Λ;; + c)m =(2^1 + 0.2) ^ 1.25 = 2.75 〇
[0033]在本實(shí)施例中,具體的,該裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算公式與說(shuō)明如下:
[0040]
[0041] 在本實(shí)施例中,一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)方法,包括以下 步驟:
[0042] 步驟S1:搖動(dòng)所述手搖裝置,與所述手搖裝置相連的大齒輪帶動(dòng)所述前端差速器;
[0043] 步驟S2:所述前端差速器帶動(dòng)四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎滾動(dòng);
[0044] 步驟S3:所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪 胎滾動(dòng);
[0045] 步驟S4:所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述后端差速器,即可觀察四輪 汽車模型在行進(jìn)過(guò)程中所述前端差速器與后端差速器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
[0046] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與 修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:包括一支撐架W及設(shè)置于 所述支撐架上的兩個(gè)差速器、四個(gè)輪胎、一個(gè)手搖裝置;其中,所述支撐架包括兩個(gè)平行設(shè) 置的U型邊板,兩個(gè)U形邊板的底部之間設(shè)置有一連接板,所述手搖裝置通過(guò)一支架設(shè)置于 所述連接板上;每個(gè)U型邊板的兩端均水平設(shè)置有延伸部,每個(gè)延伸部均與一輪胎相連,形 成一四輪汽車模型;所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接有一前端差速 器,所述前端差速器與手搖裝置相連,所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎之間通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸 連接有一后端差速器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:每個(gè) 差速器包括四個(gè)齒輪,每個(gè)齒輪外圓直徑為28mm,內(nèi)孔直徑為8mm,其中,所述前端差速器為 一個(gè)U型支架的Ξ側(cè)及U型支架連接的一個(gè)大齒輪內(nèi)設(shè)置有四個(gè)齒輪;所述后端差速器為一 個(gè)外矩形66mm X 68mm X 20mm,內(nèi)孔矩形46mm X 48mm X 20mm的方框,所述方框內(nèi)設(shè)置有四個(gè) 齒輪。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述 手搖裝置包括一手動(dòng)轉(zhuǎn)輪,所述手動(dòng)轉(zhuǎn)輪包括一手輪W及設(shè)置于手輪一側(cè)的的手輪手柄, 所述手輪的另一側(cè)通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸連接至一個(gè)外圓33mm,內(nèi)孔8mm的小齒輪,所述小齒輪帶動(dòng)一 個(gè)外圓120mm,內(nèi)孔8mm的大齒輪。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述 U型邊板的高度為70mm,長(zhǎng)度為100mm,所述延伸部的長(zhǎng)度為100mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述 輪胎的外圓直徑為140mm,內(nèi)孔直徑為8mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述小 齒輪為錐齒輪,所述小齒輪的齒數(shù)=15;齒形角α = 20°;齒頂高系數(shù)成:=1砸隙系數(shù)c = 0.2;大 端端面模數(shù) m= 2;分度圓直徑 di =mzi = 2*15 = 30;節(jié)錐角51 = 14.0362434679264°;52 = 90°- 14.0362434679264° =75.9637565320° ;錐距 3 = (11八2311181 )=61.84658;齒寬系數(shù) 斯,=1/4~1/3 ;齒寬b小=!5.46!646~2〇. 6!5528;錐形齒高=(幼>6)靴=口*?牛(巧"2 =半4。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述大 齒輪為錐齒輪,所述大齒輪的齒數(shù)= 60;齒形角α = 20°;齒頂高系數(shù)皆=1;頂隙系數(shù)c = 0.2; 大端端面模數(shù)m=2;與小齒輪之間的齒數(shù)比U大=4;分度圓直徑d2=m Z2 =巧60 = 120;節(jié)錐角 δ2 = 90°-14.03624:34679264° =75.9637565320° ;錐距R = d2/(2sin) =61.84658;齒寬系數(shù) 觀=1/4~1/3;齒寬b大二I5.46!646~2〇. 6!5528;齒高&末=規(guī),:+仁)《 =巧*1 + 0,2)*2 = 4,4。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型,其特征在于:所述前 后差速器齒輪為各四個(gè)共八個(gè)相等錐齒輪,所述齒輪的齒數(shù)z = 20;齒形角α = 20°;齒頂高系數(shù) 爲(wèi)=1;頂隙系數(shù)c = 0.2;大端端面模數(shù)m=l.化;與各齒輪之間的齒數(shù)比u=l;分度圓直徑d = m z = l.25X20 = 25;節(jié)錐角δ = 45° ;錐距R = d/(2sinS) =化/(2sin45° ) = 17.67767;齒寬系 數(shù)從=1/4~1/3 ;齒寬 6 =斯i? = (]/4 ~ 1/挪二 1/4*17.6巧的~1巧町7.的%7=4.41942~5.數(shù)巧6;齒 高/2 二口/!;:+(')";= (2 *1 + 0.2)* L25 二 2.75。9. 一種如根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型可行進(jìn)四輪汽車差速器教學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)方法,其 特征在于:包括W下步驟: 步驟SI:搖動(dòng)所述手搖裝置,與所述手搖裝置相連的大齒輪帶動(dòng)所述前端差速器; 步驟S2:所述前端差速器帶動(dòng)四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎滾動(dòng); 步驟S3:所述四輪汽車模型前端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎滾 動(dòng); 步驟S4:所述四輪汽車模型后端的兩個(gè)輪胎帶動(dòng)所述后端差速器,即可觀察四輪汽車 模型在行進(jìn)過(guò)程中所述前端差速器與后端差速器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK106097871SQ201610657672
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開(kāi)號(hào)201610657672.9, CN 106097871 A, CN 106097871A, CN 201610657672, CN-A-106097871, CN106097871 A, CN106097871A, CN201610657672, CN201610657672.9
【發(fā)明人】賈檀, 蔡輝桓, 魏同富, 欒小荷, 德納澤, 王惠蘭
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院