同学们好,今天我们用乐高零件来搭建一个乐高移动门,大家可以在制作过程中仔细观察,看看移动门有哪几部分结构组成的,每部分各自作用是什么,又以什么原理来实现门的移动。
教学对象:3-5年级
知
识
点
利用乐高积木制作一个移动门:
1、知晓齿轮与齿条可以实现圆周运动变成直线运动
2、了解齿轮齿条传动的基本原理
准备材料
8齿齿轮两只,齿条四根,12齿伞齿4个,15孔方梁四根,7孔方梁9根,12号轴一根,5号轴4根,轴连接器2个,凸轮2个,轴套和销若干。
制作步骤
01
虚拟搭建
由于虚拟搭建步骤自动生成,有其不合理的地方,所以在实际搭建时不能照搬全抄,要注意搭建顺序,一般情况遵循从内到外,从下到上,从里到外的原则。比如先搭建门,包括门上面的齿条,然后搭建门框架,这里值得注意的是,在搭建门框时,同时也将门的运动轨道搭好了,就是门框底下中间反放的15孔梁。接下来搭建传动结构,这里的传动结构是由两组伞齿组成,共轴输入,带动另外两个齿轮转动,大家仔细观察,被带动的两个齿轮转动方向是相反的,也就是这两个齿轮带动齿条实现直线运动的。最后就是把门嵌入门框内,作品就完成了。
02
移动门、门框、门框上沿
03
门框齿轮传动结构
04
移动门作品完整图
05
齿轮齿条传动特写和原理图
06
作品完整演示
工作原理
同学们,作品完成了,那我们来学习一下齿轮齿条的工作原理以及在现实生活生产中的应用:
齿条的主要特点
(1) 由于齿条齿廓为直线,所以齿廓上各点具有相同的压力角,且等于齿廓的倾斜角,此角称为齿形角,标准值为20°。
(2) 与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。
(3) 与齿顶线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线(中线),它是计算齿条尺寸的基准线。
齿轮齿条传动的应用范围
1、适用于快速、精准的定位机构
2、适用于重负荷、高精度、高刚性、高速度和长行程的CNC机床、加工中心、切割机械、焊接机械等
3、适用于工厂自动化快速移栽机械、工业机器人手臂抓取机构等
动动脑,想一想
END
今天的创智之旅就结束啦
下期的空中大课堂 敬请期待
课程设计/视频制作:陆梅东
推送制作:刘汉婷
审核:陈弘
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