乐高齿轮基础教程
乐高齿轮基础教程
乐高齿轮基础教程乐高齿轮是乐高积木中的重要元素之一，它能够将动力传递到不同的部件，使得模型能够运转起来。
在乐高机器人和工程学习中，齿轮也是一个非常关键的组成部分，可以帮助孩子们了解机械传动的原理和运作方式。
本文将为大家介绍乐高齿轮的基础知识和使用技巧，希望可以帮助大家更好地理解和应用这一元素。
1.乐高齿轮的类型乐高齿轮主要有两种类型：直齿轮和斜齿轮。
直齿轮是最常见的类型，它们的齿轮轮廓是直的，可以互相咬合传递动力。
而斜齿轮则是将动力传递到其他部件的常用元素，通过斜坡的设计，可以将动力传递到其他方向。
此外，乐高还有其他类型的齿轮，如蜗轮、双齿轮等，它们在不同的场合下有着不同的应用方式。
2.齿轮的尺寸和齿数乐高齿轮的尺寸和齿数非常多样化，可以根据实际需要选择适合的齿轮来完成构建。
一般来说，齿数越多的齿轮传递动力效果更加平稳，但速度会相对较慢；而齿数较少的齿轮可以传递更高的速度，但效果可能不如相对平稳。
在进行构建时，需要根据具体的需求来选择合适的齿轮组合。
3.齿轮的咬合方式为了使齿轮能够更好地传递动力，需要保证它们的齿轮咬合是正确的。
一般来说，齿轮的齿数要能够整除对方的齿数，这样才能够确保两个齿轮能够良好地咬合在一起。
此外，还需要确保齿轮的轴线能够保持平行，这样才能够确保动力的传递效果。
4.齿轮的应用技巧在进行机械传动的构建时，乐高齿轮是非常重要的元素，可以通过不同的组合方式完成各种不同的机械传动效果。
例如，可以通过中间轴和多个齿轮的组合来实现不同速度的传递，也可以通过蜗轮和斜齿轮的结合来改变传动的方向等。
此外，还可以将齿轮和其他元素如皮带、链条等结合使用，来实现更加灵活和多样化的传动效果。
在构建过程中，需要灵活运用各种乐高元素，找到最适合的组合方式来完成设计。
总的来说，乐高齿轮是乐高机器人和工程学习中的重要元素之一，通过了解其基础知识和应用技巧，可以帮助孩子们更好地理解机械传动的原理和方法，培养他们的创造力和动手能力。
乐高玩具齿轮组合教程
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柱齿轮传动：用于成对齿轮，轴平行。用 手动或由电动机带动的主动轮的转向和与之啮合 着的从动轮的转向是相反的。为使两齿轮同向旋
转，可在两齿轮中间增加惰齿轮。
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2．圆锥齿轮传动：适用于成对齿轮，可以将两
轴的旋转方向改变90度。
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2．圆锥齿轮传动：适用于成对齿轮，可以将两
轴的旋转方向改变90度。
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3．蜗杆传动：通常以蜗杆为原动件作减速传动。 当其反行程不自锁时，也可以用蜗轮为原动件作 增速运动。可以将两轴的旋转方向改变90度，也 可以在蜗杆上获得直线运动。
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4．齿条传动：齿轮齿条可用以将旋转运动变为 直线运动。
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4．齿条传动：齿轮齿条可用以将旋转运动变为 直线运动。
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5．棘轮与棘爪：棘轮是带有棘爪的齿轮，棘爪 是位于齿轮的齿之间的块，用来防止齿轮逆转。
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6．凸轮：指一个非圆形的转动的轮子，用来反 复推动与它相接触的物体。
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试验与讨论
分别对以上的齿轮组合装置进行试验、 看看它们运动的状态。
从中你发现了什么、学到了哪些知识？ 和其它小组的同学交流一下，能不能有新的发 现？
齿轮组合
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阅读与思考
想一想你见过的齿轮传动装置有哪些？你 能说出这些齿轮的名称吗？让我们一起来了解 一下常见齿轮的相关知识。
2
齿轮：轮缘上有齿能连续啮合传递运 动和动力的机械元件。
3
设计与制作
设计要求： 1、使用不同大小、类型的齿轮来搭建组合装置。 2、了解齿轮间的传动比例和转动方向。 3、了解主动轮与从动轮之间的关系。 4、了解棘轮棘爪的作用。 制作要求：
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乐高齿轮左右摇摆知识点
乐高齿轮左右摇摆知识点乐高齿轮是乐高积木系统中的一种常用构件，用来传递动力和控制运动方向。
齿轮可以左右摇摆，也可以用来传递转动运动。
下面将介绍一些关于乐高齿轮左右摇摆的知识点。
1.齿轮基础知识：乐高齿轮由一个或多个垂直排列的齿轮组成，齿轮之间通过齿距相等的齿对接，形成齿轮系统。
在一个齿轮系统中，齿轮的大小决定了齿轮之间的速比关系，小齿轮转动一圈，大齿轮转动的圈数较少。
2.齿轮摆动的机制：乐高齿轮系统中，齿轮的运动主要依靠齿轮之间的啮合来传递。
当一根轴通过旋转带动一个齿轮转动时，这个齿轮会与相邻的齿轮发生啮合，并将旋转运动传递下去。
这种啮合关系使得齿轮可以左右摆动，并且可以通过组合不同大小的齿轮实现不同的速度和运动方向。
3.齿轮的动力传递：乐高齿轮系统中，齿轮主要通过片状齿轮来传递动力。
片状齿轮（也称尼龙齿轮）是一种可弹性变形的齿轮，它能够在强力作用下稍稍变形，从而提供弹性连接。
这种弹性连接使得齿轮在传递动力时能够吸收一部分冲击力，保护其他部件不受损坏。
4.齿轮的控制运动方向：乐高齿轮系统中，通过改变齿轮的大小和位置，可以控制齿轮的转动方向。
一般来说，将一个齿轮固定在一根轴上并使其旋转，其他与之相邻的齿轮会跟随旋转，并在相应的方向上转动。
如果两个相邻的齿轮的大小不同，小齿轮转动一圈时，大齿轮的周长上的点会移动较少的距离，也即大齿轮转动角度较小；反之，大齿轮转动一圈时，小齿轮的周长上的点会移动较多的距离，也即小齿轮转动角度较大。
这种速比关系使得可以通过齿轮的组合来控制运动方向。
5.齿轮的左右摇摆：乐高齿轮系统中的左右摇摆通常是通过齿轮的运动和位置的变化来实现的。
通过改变齿轮的大小和位置，可以使得齿轮在系统内左右摆动，从而实现不同的功能。
比如，可以通过组合不同大小和位置的齿轮，使得一个齿轮通过旋转驱动另一个齿轮在一些角度范围内左右摆动，从而产生一种特定的运动效果。
总结：乐高齿轮系统中的左右摇摆是通过改变齿轮的大小、位置和组合来实现的。
乐高机器人教案
乐高机器人—齿轮篇教案在机器人的设计中，机械结构是完善系统的一个重要因素。
要认识各种各样的传动机构，了解其工作原理及其优缺点，什么时候用哪种传动系统最有效等，从而设计出出色的机器人系统。
2.1简介齿轮是机器中很重要的部件，它几乎是机器的象征。
探索齿轮的一种非常有用的特性：将一种力魔法般的转换成另外一种力。
介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力；还有一些简单的机械理论基础。
认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。
2.2齿数的计算一般用中至少需要两个齿轮，如图2.1所示，为两个普通的乐高齿轮：左边是8齿齿轮，右边是24齿齿轮。
齿轮的最重要属性就是它的齿数。
齿轮是根据齿数分类的：它的英文缩写就代表它的名字，例如24齿的齿轮可以表示为24t 。
图2.1 一个8齿和24齿的齿轮例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮，分别固定在一根轴上。
两轴与一带孔梁相配合，两孔间距两个乐高单位（一个乐高单位就相当于相邻两孔间距），现在一手拿住梁，另一手轻轻地转动其中一根轴，注意到的第一个特性：当转动其中一根轴时，另一轴也同时转动，因此，齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。
第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们，因为齿轮间配合相当紧凑，摩擦力很小，这也是乐高工艺系统大特性之一：部件之间配合精度高。
第三个特点是两根轴反向转动：一个顺时针，一个逆时针。
第四个特点：也是最重要的特性，就是两根轴的旋转速度不同。
当转动8齿齿轮时，24齿齿轮转动得很慢；而24齿的齿轮转动时，8齿齿轮转动得很快。
2.3加速和减速传动先转动大齿轮（24齿），它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。
当转动24齿，每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时，8齿也刚好转过一个齿，因此，大齿轮转过8个齿（24齿的齿轮）就可以让小齿轮转过一圈（360度）。
当大齿轮再转过8个齿时，小齿轮又转了一圈。
在你转动24齿齿轮的最后8个齿时，8齿齿轮转过第三圈。
这也是两轴产生不同速度的原因：24齿齿轮转动一圈，8齿齿轮转动了三圈！我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系：24比8。
乐高齿轮详解
前言：译者的话这是一篇偶然为之的译文，原因是我在镇上搜齿轮相关的文章，搜到了一篇乐高中文爱好者翻译自Sariel.pl的文章《Scaling Tutorial for Vehicles》（“按比例缩放搭建乐高车辆模型教程中文版”），而作者在他的原文中提到了他另一篇教程，也就是本文《Gears Tutorial》（首次发表于2009年9月29日），一时兴起，也想多了解点乐高齿轮的知识，就动手翻了，由于入科技坑时间尚短，有些专用术语翻得不够妥帖，也请各位前辈指正。
另外，原文中引用的一些连接在译文中也有体现，但引文中的内容无力一一翻译，欢迎有兴趣的玩家接力。
转载本译文请注明出处及译者，本人不同意任何商业用途的转载或发表。
by Jeroo 2013.12.11 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 正文这是一篇详细的关于乐高齿轮的介绍，如何应用它们的一些基础机械准则，以及它们的优缺点。
本文作于2010年2月19日。
当我描述我的作品或点子，以及它们的功能时，我假设本文的读者应当具备基础的机械及齿轮运行知识。
不过这个假设貌似有时候是错的，当这种（错误假设的）情况出现时我会有挫败感，但我没有理由去忽略这部分没有充分了解齿轮如何工作的读者，或者去否认搭建乐高科技系列带给他们的快乐。
基于此，我准备了这个教程，覆盖了我所有关于齿轮的认知并且尝试用菜鸟的认知角度去描述。
我希望这个教程可以同时帮到初学者和有经验的乐高玩家，为更加清晰我会分两部分来分别描述。
目录1.齿轮简介2.基础理论3.齿轮的种类4.传动比5.传动效率6.齿轮啮合间隙7.附录1.齿轮简介齿轮有什么用？一个非常常用的回答是：将动力从发动机传递到最终的机械装置。
这是对的，但并不全面。
齿轮的最终目的是将发动机的特点通过最佳方式改造成我们想要的样子。
乐高齿轮基础教程
乐高齿轮基础教程 Revised by Chen Zhen in 2021乐高齿轮基础教程标签：分类：从根本上说，齿轮是将旋转运动从一根轴传递到另一根轴的装置。
某些形式的齿轮也可以将旋转运动转化成直线运动。
在工业应用中，有几十种不同形式的齿轮，其中的一些在乐高中被复制出来。
乐高齿轮的出现，实际上比科技系列（Technic）和专家搭建系列（Expert Builder Line）还要早，可以追溯到上个世纪60年代的奇丽齿轮套装（Samsonite gear wheels）。
下面介绍下各种不同齿轮的功能和用法。
齿数比看最简单的例子，如果一对齿轮的齿数相同，输入轴和输出轴会以同样的速度转动。
事实上，在大多数情况下，齿轮的作用是在保证优越的机械性能下改变各个轴的速度。
就像在乐高中用的简单齿轮一样，只要数出每个齿轮的齿数，用输出齿轮的齿数除以输入齿轮的齿数，我们就能计算出齿数比。
例如，输入齿轮是8个齿、输出齿轮是24个齿，那么齿数比就是24/8=3。
标准表达方法是用与1相比较的带分号表达式，写成3:1。
齿数比3:1是什么意思呢首先，这是轴的转速比，齿数少的齿轮转的更快些，在这个例子里，8齿齿轮的速度是24齿齿轮的3倍。
其次，扭矩比与齿数比是反比例关系，在这个例子里，8齿齿轮的扭矩是24齿齿轮的1/3。
当你使用齿轮提高转速时，扭矩会减小，这叫做“齿轮增速”，可以用这种方式来保护下游的组件，使其免受电机大扭矩的冲击。
当使用齿轮降低转速时，扭矩会增大，这叫做“齿轮减速”，可以使用这种方法利用小电机或曲柄来提升重物。
有时，你也会选择既不增速、也不减速，只是使用齿轮将扭矩从一点传递到另一点，在这一过程中转速和扭矩都不会发生变化。
直齿轮直齿轮用于两根平行的轴上。
在下面的动画演示中，安装在绿色轴上的灰色齿轮是驱动轮，安装在黄色轴上的红色齿轮是从动轮。
注意看，这两个齿轮的的速度比是3:2，这和它们的齿数比24:16是一样的。
乐高机械课程 齿轮飞车
教学步骤及重点提示
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
40齿齿轮X1 轴X1 8齿齿轮X1 全轴套X1
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示
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15孔连杆X1 全轴套X2
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15孔连杆X1
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2x4 X1 蓝长销X2 轴X2 9孔连杆X1
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课后分享
• 综合前两次课的内容为学生讲解齿轮加速 与减速的原理——传动比。让学生学会简单 的速度计算。
2019/7/15
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组装在一起
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5孔连杆X2 轴X1 半轴套X2 齿轮X1
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齿轮飞车
• 课程编号：3-22 • 课程适合年龄：6岁 • 课程教学目标：多级加速 • 教学知识点：学习齿轮加速，简单了解传动比
乐高机器人——精选推荐
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两轴与一带孔梁相配合，两孔间距两个乐高单位（一个乐高单位就相当于相邻两孔间距），现在一手拿住梁，另一手轻轻地转动其中一根轴，注意到的第一个特性：当转动其中一根轴时，另一轴也同时转动，因此，齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。
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第三个特点是两根轴反向转动：一个顺时针，一个逆时针。
第四个特点：也是最重要的特性，就是两根轴的旋转速度不同。
当转动8齿齿轮时，24齿齿轮转动得很慢；而24齿的齿轮转动时，8齿齿轮转动得很快。
2.3加速和减速传动先转动大齿轮（24齿），它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。
当转动24齿，每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时，8齿也刚好转过一个齿，因此，大齿轮转过8个齿（24齿的齿轮）就可以让小齿轮转过一圈（360度）。
当大齿轮再转过8个齿时，小齿轮又转了一圈。
在你转动24齿齿轮的最后8个齿时，8齿齿轮转过第三圈。
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乐高创意机器人教程(中级上册10~16岁)冠状齿轮
第 36 页
旋转飞椅的制作
你去过游乐场吗？玩过旋转飞椅吗？ 使用乐高零件制作一个旋转飞椅。参照下面的材料图和步骤图搭建，也可 以自由发挥。
EV3的功能 乐高超强Mindstorm EV3智能机器人曾亮相
2013 CES，吸引了所有人的眼球。EV3完全不 需要计算机，编程更加人性化。EV3还支持与 iPhone 等苹果设备连接使用。
第 37 页Biblioteka 拼装步骤第 38 页
思考与进步
我们完成了旋转飞椅的制作。用手转动摇柄，飞椅将怎样转动？
怎样让飞椅飞得更高？转得更快？ 在中间的轴顶端加一个联轴器，再连接一根新轴，就能使飞椅飞得更
高。要想使飞椅转得更快，要利用齿轮加速原理，把大齿轮和中齿轮交换 位置。
第 39 页
课后作业
1. 仔细观察下面三幅图。哪一幅图中的装置需要用到冠状齿轮？为 什么？
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第 40 页
特殊齿轮
特殊齿轮是指除圆柱齿轮以外的齿轮。锥齿轮、 冠状齿轮、齿条、蜗杆蜗轮等都属于特殊齿轮。
冠状齿轮
冠状齿轮是齿偏向一侧的一种特殊齿轮。它一 般和圆柱齿轮或者其他冠状齿轮一起使用。
冠状齿轮的作用是改变轴的传动方向。
乘坐在吊椅上的乘 客犹如在蓝天飞舞，体验 刺激，收获快乐。当伞形 转盘和中间转台反向旋转 启 动 时， 塔 身 徐 徐 上 升， 并且转盘摇摆，飞椅起伏 荡漾，乘客犹如在空中飞 翔、飘荡。
图1
图2
图3
乐高机器人—齿轮篇
乐高机器人---运动篇8.1简介灵活的思维造就出了许许多多的机器人，运动使创造物获得了生命，带来无限的乐趣，同时也对自己的创造力进行了挑战。
大多数运动机器人都属于轮子型与腿型机器人。
虽然轮子在光滑的表面很有效，但是在凹凸不平的地面上运动，腿提供了更有力的方式。
底盘结构是为了突出显示它们的传动系统和连接情况，因此，在实际搭建中还需对此结构加固。
8.2简单的差动装置机器人具有很多优点（尤其具有简单性），至少在乐高的可移动机器人中常用到此结构。
差动装置由机器人两边两个平行的驱动轮构成，单独提供动力，另外有一个或多个轮脚（万向轮）用于支撑重量并不是没有作用（图8.1）。
注意我们称这个装置为差动装置是因为机器人的运动矢量是由两个独立部件产生的（它与差速齿轮没有关系，此装置上没有使用差速齿轮）。
当两个驱动轮以相同方向、相同速度转动时，机器人作直线运动。
如果两个轮子转动速度相同，但方向相反时，机器人会绕着连接两轮线段的中心点旋转。
根据轮子不同的转向，表8.1列出了机器人的不同运动状态。
图8.1简单差动装置表8.1 轮子不同的旋转方向产生不同的运动状态组合不同方向和速度，机器人可以做任意半径的旋转。
因为它的灵活性、及原地旋转的功能成为许多工程的教学器具。
另外，由于它很容易实现，所以乐高有一半以上的运动机器人属于此结构。
假如你想跟踪机器人的位置，那差动装置又是比较好的选择，仅仅需要简单的数学知识。
这种结构只有一种弊端：它不能保证机器人笔直的运动，因为两个马达的功效总有差别，一个轮子会比另外一个轮子转动的快一点，因此使得机器人略微偏左或偏右。
在某些应用中这中情况不会有问题，可以通过编程来避免，比如使机器人沿线走或在迷宫中寻找路线行走，但是让机器人在空地上走直线恐怕不行。
8.2.1直线运动使用简单差动装置有许多方法可以保持直线行走，最简便的方式是选择两个速度相近的马达。
如果你有两个以上的马达，尽量找两个速度最匹配的马达，这种方式也不能确保机器人走直线，但至少能减小走偏的情况。
乐高齿轮基础教程
乐高齿轮基础教程乐高齿轮是乐高积木中非常重要的元素之一，它可以让模型实现转动和传递动力的功能。
在乐高齿轮的世界里，有各种各样的齿轮大小、形状和功能，今天我们就来学习一下乐高齿轮的基础知识和使用技巧。
一、乐高齿轮的基础知识乐高齿轮的基本构造包括齿轮本身和轴承，轴承可以让齿轮在轴上自由旋转。
乐高齿轮分为两种类型：传动齿轮和转向齿轮。
1.传动齿轮：传动齿轮通常由一个或多个齿来组成，齿轮的数量越多，速度就越快，转动的力也会增加。
在乐高齿轮中，有几个常见的传动齿轮类型：比例齿轮、行星齿轮和串联齿轮。
-比例齿轮：比例齿轮可以根据齿轮的大小比例来改变转动的速度和力度。
-行星齿轮：行星齿轮是由一个中心齿轮和若干个围绕中心齿轮旋转的齿轮组成，它可以实现复杂的传动功能。
-串联齿轮：串联齿轮是将多个齿轮连接在一起，形成一个链条，从而实现复杂的传动功能。
2.转向齿轮：转向齿轮通常由一个或多个齿来组成，主要用于改变转动方向和角度。
乐高中有几种常见的转向齿轮类型：斜齿轮、挤压齿轮和封闭齿轮。
-斜齿轮：斜齿轮可以将齿轮的轴心从水平方向转换为垂直方向，用于改变转动方向。
-挤压齿轮：挤压齿轮是一种可以在同一轴上同时实现挤压和转动的齿轮，它常用于改变转动角度。
-封闭齿轮：封闭齿轮是一种特殊的转向齿轮，它可以将齿轮的运动转换为线性运动，常用于推动其他元素。
二、乐高齿轮的使用技巧1.选择合适的齿轮：在搭建模型时，我们需要根据要实现的功能来选择合适的齿轮。
如果想要改变转动速度和力度，可以选择比例齿轮；如果想要改变转动方向和角度，可以选择转向齿轮。
2.确保齿轮与轴承的配合：齿轮的旋转需要依赖于轴承的支撑和固定，所以在搭建时需要确保齿轮与轴承之间的配合紧密，以免造成转动不灵活或卡住的情况。
3.注意齿轮的位置和方向：在搭建模型时，我们需要注意齿轮的位置和方向，以确保齿轮在正常运转的同时，不会与其他元素发生冲突或干扰。
4.加入适当的力：在乐高齿轮的传动中，力的加入是非常重要的。
乐高玩具齿轮组合教程
乐高玩具齿轮组合教程一、齿轮的基本知识在开始组合之前，我们需要了解一些基本的齿轮知识。
1.齿轮是一个机械零件，可以传递转动运动和力量。
2.齿轮有两个主要的参数，分别是齿数和模数。
齿数表示齿轮上的齿的个数，模数表示齿轮的大小。
3.齿轮上的齿可以分为斜齿和直齿两种。
斜齿可以传递更大的力量，而直齿可以传递更快的速度。
二、齿轮的基本组合方式接下来，我将为大家介绍一些基本的齿轮组合方式。
1.同轴齿轮组合同轴齿轮组合是最简单的一种组合方式。
它由两个同样的齿轮组成，通过共享同一个轴传递转动运动。
这种组合方式可以改变齿轮的速度和力量。
2.平行齿轮组合平行齿轮组合是指两个齿轮的轴平行，通过啮合传递转动运动。
这种组合方式可以改变齿轮的速度和力量。
3.斜齿轮组合斜齿轮组合是指齿轮的轴不平行，通过斜齿的啮合传递转动运动。
这种组合方式可以改变齿轮的速度和力量，并且还可以改变运动方向。
三、齿轮组合示例下面我将为大家介绍几个常见的齿轮组合示例。
1.同轴齿轮组合示例将两个同样大小的齿轮套在同一个轴上，让齿轮的齿对准，然后旋转其中一个齿轮，另一个齿轮也会跟着转动。
这样，我们就实现了同轴齿轮的组合。
2.平行齿轮组合示例将两个不同大小的齿轮套在平行的轴上，让齿轮的齿对准，然后旋转其中一个齿轮，另一个齿轮也会跟着转动。
这样，我们就实现了平行齿轮的组合。
通过改变齿轮的大小，我们可以改变转动速度和力量的比例。
3.斜齿轮组合示例将两个具有斜齿的齿轮套在轴上，让齿轮的斜齿啮合在一起，然后旋转其中一个齿轮，另一个齿轮也会跟着转动。
这样，我们就实现了斜齿轮的组合。
通过改变斜齿轮的齿数和齿形，我们可以改变转动速度和力量的比例，并且还可以改变运动的方向。
四、乐高齿轮组合的应用乐高齿轮可以用于制作各种机械装置和运动模型。
下面我将介绍一些常见的应用。
1.乐高拖拉机通过使用多个齿轮组合，我们可以制作出一个可以前后运动和转向的乐高拖拉机。
2.乐高手摇风车通过使用齿轮和摇杆的组合，我们可以制作出一个可以通过手摇旋转的乐高风车。
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直齿轮用于两根平行的轴上。 在下面的动画演示中，安装在绿色轴 上的灰色齿轮是驱动轮， 安装在黄色轴上的红色齿轮是从动轮。 注意看， 这两个齿轮的的速度比是3:2，这和它们的齿数比24:16是一样的。再 注意看，齿轮上每个齿的轮廓不是平直的，我们称之为渐开线，这种形
状可以使齿轮做相对的转动， 而不是滑动，这样可以最大限度地减少摩 擦力，提高传动效率。我们还会看到，每根轴都有两个Tech nic砖块像
齿数比3:1是什么意思呢？首先，这是轴的转速比，齿数少的齿轮 转的更快些，在这个例子里，8齿齿轮的速度是24齿齿轮的3倍。其次， 扭矩比与齿数比是反比例关系，在这个例子里，8齿齿轮的扭矩是24齿齿轮的1/3。
当你使用齿轮提高转速时，扭矩会减小，这叫做 “齿轮增速 ”，可以 用这种方式来保护下游的组件，使其免受电机大扭矩的冲击。 当使用齿 轮降低转速时，扭矩会增大，这叫做 “齿轮减速 ”，可以使用这种方法利 用小电机或曲柄来提升重物。有时，你也会选择既不增速、也不减速， 只是使用齿轮将扭矩从一点传递到另一点， 在这一过程中转速和扭矩都 不会发生变化。
需要在轴上设置防止其滑动的装置，动画演示中黄色的齿轮箱就是一种 方法。
1个涡轮的长度比2个乐高单位略短一些。可以把多个涡轮连成一 列，做成更长涡轮螺杆。也可以用涡轮和齿条配合使用，但这并不是合 理的搭配。
乐高齿轮基础教程
(2013-01-3109:32:23)
标签：分类：机器人竞 赛班
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从根本上说，齿轮是将旋转运动从一根轴传递到另一根轴的装置。
某些形式的齿轮也可以将旋转运动转化成直线运动。在工业应用中，有
几十种不同形式的齿轮，其中的一些在乐高中被复制出来。乐高齿轮的
出现，实际上比科技系列(Technic)和专家搭建系列(Expert Builder Line)
24齿齿轮是“离合”齿轮，当扭矩超出限值时，会产生滑动，在1997
年开始被使用。所有这些直齿轮都具有相同的齿形，任意两个齿轮都可 以配合使用。同时，这些齿轮的齿数都是8的倍数，在计算齿数比时, 非常方便。
双锥面”齿轮也可以当做直齿轮使用。 我们将在锥齿轮部分详细介 绍它们。双锥面”齿轮的轮齿比普通直齿轮更宽，因此能传递更大的扭 矩。
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下图展示的 双锥面”齿轮，是因为齿轮的两面都被设计成了斜面，
这就使得它比常规的锥齿轮有更广泛的应用范围。 它的厚度是普通锥齿 轮的两倍，会占用更大的空间。 双锥形”齿轮从1999年开始生产，有12齿、20齿和36齿3种规格。
涡轮
可以把涡轮想象成只有1个齿的齿轮。乐高的涡轮是与直齿轮配合 使用的，两根轴相互垂直。涡轮具有一些和其他齿轮不同的特性。 首先, 涡轮只有1个齿，涡轮组的齿数比就是配合齿轮的齿数，如，1个涡轮
在科技系列（Technic）和专家搭建系列（Eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱpert Builder Line）出现
之前，就已经有直齿轮了，它们出现在上个世纪60和70年代，是9到
42齿的大型齿轮（如下图）。本文对此不作详细介绍。
下图是 标准”的直齿轮。3个浅灰色的（8齿、24齿和40齿）出现 于1977年，目前仍在生产。16齿的浅棕色齿轮1979年面世。深灰色的24齿齿轮，出现于1998年，是老式24齿齿轮更强壮的替代品。白色的
组件中锥齿轮是第二大常用齿轮类型。
下面的图片中，是基本的锥齿轮。浅灰色的14齿锥齿轮生产与1980年，已经使用了很多年，是老款差速器组件的一部分。1995年，这个
浅灰色的锥齿轮被12齿锥齿轮所代替，就是下图中的浅棕色齿轮。这 个齿轮强度更高，被用于新款的差速器中。20齿的深灰色锥齿轮并不
常见，1999年开始生产。
轴承一样起支撑作用。一般来说，每根轴至少需要2个轴承支撑来平衡
齿轮的载荷（尽管每个轴销都可能降低使用效率）。轴承（就像黑色的 砖块）越靠近齿轮，其支撑作用就越有效。在齿轮的两侧设置支撑轴承
（就像蓝色的砖块）效果要好于把轴承设置在齿轮的一侧。一对直齿轮 的作用之一，就是让输出轴与输入轴以反方向做旋转运动， 这一点在动 画演示中可以清楚地看到。直齿轮是Tech nic组建中最常见的齿轮。
和40齿的直齿轮配合使用，齿数比就是40:1，因此使用涡轮可以实 现很大程度的减速。其次，与其它齿轮相比，涡轮的摩擦力较大（传动 效率也较低），这是因为涡轮的齿面与相配合的齿轮齿面之间是滑动摩 擦，负载越大，摩擦力也越大。最后，涡轮不能（一般来说）被反向驱 动。在动画演示中，是绿色轴上的蜗轮在驱动红色轴上的蓝色直齿轮， 但是如果你转动红色轴，蜗轮是无法被驱动的。这个特点在需要锁止位 置的场合很有用，比如使用曲柄升降闸门时。最后要注意的是，蜗轮会 沿着支撑轴产生推动涡轮移动的轴向力（如动画演示中的绿轴），因此
还要早，可以追溯到上个世纪60年代的奇丽齿轮套装(Samsonite gear
wheels)。下面介绍下各种不同齿轮的功能和用法。
齿数比
看最简单的例子，如果一对齿轮的齿数相同，输入轴和输出轴会以 同样的速度转动。事实上，在大多数情况下，齿轮的作用是在保证优越 的机械性能下改变各个轴的速度。 就像在乐高中用的简单齿轮一样，只 要数出每个齿轮的齿数， 用输出齿轮的齿数除以输入齿轮的齿数， 我们 就能计算出齿数比。例如，输入齿轮是8个齿、输出齿轮是24个齿， 那么齿数比就是24/8=3。标准表达方法是用与1相比较的带分号表达式， 写成3:1。
锥齿轮
锥齿轮用在两根轴不平行的情况中。锥齿轮可以在两根轴成任意角
度的情况下使用，但是LEGO的锥齿轮只使用于两根轴垂直的情况。在
下面动画演示中，安装在黄色轴上的红色齿轮是驱动轮，安装在绿色轴 上的蓝色齿轮是从动轮。两个齿轮的齿数相同，这两根轴的转动速度也 相同。锥齿轮的轮齿形状复杂，在支撑轴上产生的力也很复杂。因此， 相对于直齿轮来说，在锥齿轮的支撑轴上使用合适的轴承更为重要。一 般来说，每根轴至少需要2个轴承支撑来平衡齿轮的载荷 （尽管每个轴 销都可能降低使用效率）。轴承越靠近齿轮，其支撑作用就越有效。在 动画演示中，使用了一个特殊的齿轮箱来实现这个支撑作用。Tech nic