第5课齿轮传动机械夹子教学案Word下载.docx

1、图5-1 剪刀图5-2镊子三、要求机械夹子的制作1. 机械夹子可以打开和闭合 2. 用齿轮带动夹子进行传动四、构建1.夹子的制作夹子的制作利用两根弯曲的圆梁,两根圆梁一左一右组成夹子的左右两片,如图5-3所示.图5-3弯梁2.齿轮的传动图5-4 24齿齿轮齿轮利用两个24齿的齿轮来完成,如图5-4所示.当两个相同的齿轮传动的时候,大家要注意它们的扭矩,速度都不变,但是两个齿轮的转动方向是相反的,我们制作的夹子是利用了这个特点,当顺时针转动时夹子闭合,当逆时针转动时夹子分开,如图5-5所示.图5-5齿轮传动3.完成后的效果,如图5-6所示.图5-6齿轮传动的夹子我们利用齿轮传动的特点制作了这个夹

2、子,当转动手柄时,夹子就会分开或闭合.五、优化与改进上面制作的夹子在使用上有什么问题吗?我们可以发现刚才利用齿轮制作的机械夹子,在闭合和开启的时候速度太快,而且当关闭夹子时,夹子很容易自动松开.第一个问题可以通过改变齿轮的传动比来解决,第二个问题要求夹子可以自动锁定,用机械结构解决比较困难.因此,为了解决这两个问题,我们要利用乐高的一个新的齿轮：涡轮.技能牌：涡轮,如图5-7所示.图5-7涡轮涡轮通常会与齿轮进行啮合,并且会连接两个互相垂直的轴,也就是说通过涡轮的传动可以改变力的方向,而且涡轮可以增大扭矩,减小角速度,并且可以使被传动的齿轮具备自锁的功能.所谓自锁功能是指只有涡轮这个轴是可以人

3、为旋转的,而齿轮的轴是不能被人为旋转的,齿轮只能依靠涡轮的传动而转动.由此我们可以看到,涡轮的应用就可以解决刚才我们提到的两个问题,可以实现减慢速度和自锁的功能.下面,我们就利用涡轮来进行机械夹的改进.1.框架的搭建框架的搭建全部利用圆梁来完成,结构紧凑,轻便,坚固,如图5-8所示.图5-8框架2.涡轮的制作涡轮的固定非常重要,一定要把涡轮牢固的安装在框架上,不能上下或左右晃动,如图5-9所示.图5-9涡轮的制作3.完成后的效果安装齿轮和夹子后的效果,如图5-10所示.这样转动黑色十字轴后就可以关闭和开启夹子了,试一下吧！图5-10涡轮传动的夹子六、实践与讨论利用涡轮制作的的机械夹扭矩增加多少

4、倍?_涡轮的自锁功能还能应用到哪些方面呢?_ _七、拓展涡轮的自锁功能可以应用到生活中的方方面面,例如在第3课中的停车场栏杆器,栏杆在上升和下降的过程中,应该是锁定的状态,为了使通过的车辆更加安全,这是非常重要的.乐高还提供了放置涡轮的积木套装,我们称它为涡轮箱,如图5-11所示,这样在我们使用涡轮进行传动的时候就更加方便了.图5-11涡轮箱下面我们就用涡轮箱来改进一下栏杆器,如图5-12所示.图5-12用涡轮箱制作的栏杆器大家实践的时候可以发现,只有手柄可以转动,而栏杆是抬不动的,这是由于涡轮有自锁的功能,这样在车辆通过时就会更加的安全.八、作业：1.说一说涡轮有什么特点?2.试一试涡轮还可

5、以与其他的齿轮进行传动吗?第5课齿轮夹子搭建图1.弯梁当作夹子2.24齿齿轮3.齿轮传动4.连接2个长销连接器5.连接弯梁6.最终完成的夹子涡轮夹子搭建图1.连接轴和轴连接器2.连接2个直角红梁3.连接蓝色长销4.两侧连接2个3孔圆梁5.连接轴、轴套和轴连接器6.连接红色直角梁7.两侧连接2个黑色圆销8.将上,下两部分进行连接并插入圆销9.两侧插入圆梁10.搭建涡轮转动轴11.将转动轴进行连接12.加入24齿齿轮传动13.齿轮背面14.将夹子插到轴上15.夹子合并16.涡轮传动17.夹子打开涡轮箱栏杆器搭建图1.涡轮箱2.涡轮套装所需要零件3.将积木放入到涡轮箱中4.加入手柄5.加入栏杆6.插入黑色圆销7.插入2孔连接件8.栏杆器抬起9.绿色积木板用作底板10.将涡轮套装与绿色积木板连接11.完成后的栏杆器