文档介绍：第三章简单机械传动
活动项目九指南车
中小学通用技术课程配套教材第一册
课前准备
学习目标
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了解指南针
指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大
发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针
在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北
极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方
面。 指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现
了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,
终于发明了可以实用的指南针。
了解汽车差速器
汽车差速器是驱动轿的主件。它的作用就是在向两边半轴
传递动力的同时,允许两边半轴以不同的转速旋转,满足两边
车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶,减少轮胎与地面的
摩擦。
汽车差速器的构成
普通汽车差速器由行星齿轮、行星轮架(差速器壳)、半
轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器,直接
驱动行星轮架,再由行星轮带动左、右两条半轴,分别驱动左、
右车轮。
行星轮架
半轴齿轮
半轴齿轮
行星齿轮
汽车差速器的功能
汽车在拐弯时车轮的轨线是
圆弧,如果汽车向右转弯,圆弧
的中心点在右侧,在相同的时间
里,左侧轮子走的弧线比右侧轮
子长,为了平衡这个差异,就要
右边轮子慢一点,左边轮子快一
点,用不同的转速来弥补距离的
差异。
如果后轮轴做成一个整体,
就无法做到两侧轮子的转速差
异,也就是做不到自动调整。
为了解决这个问题,早在一百
年前,法国雷诺汽车公司的创
速器。
汽车差速器的原理
差速器的这种调整是自动的,这里涉及到“最小能耗原
理”,也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例
如把一粒豆子放进一个碗内,豆子会自动停留在碗底而绝
不会停留在碗壁,因为碗底是能量最低的位置(位能),它
自动选择静止(动能最小)而不会不断运动。同样的道理,
车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态,自动地按照转
弯半径调整左右轮的转速。
当转弯时,由于外侧轮有滑拖的现象,内侧轮有滑转的
现象,两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力,由
于“最小能耗原理”,必然导致两边车轮的转速不同,从而破
坏了三者的平衡关系,并通过半轴反映到半轴齿轮上,迫使
行星齿轮产生自转,使外侧半轴转速加快,内侧半轴转速减
慢,从而实现两边车轮转速的差异。
项目实践
让我们参照≤科学探索≥第一册课
本106—110页的拼装步骤搭建一辆指南
车。
现在看看同学们自己制作的指南车
能否像下面这个视频里的指南车一样运
行。
项目实践