乐高——齿轮背后的强大力量.42009的齿轮工作原理详解
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。
乐高大颗粒机械原理知识
乐高大颗粒机械原理知识乐高大颗粒机械原理知识导言乐高是一个家喻户晓的品牌，以其丰富多样的积木和机械套装而闻名于世。
乐高大颗粒机械套装则更是深受科普爱好者和工程师们的追捧，因为它们不仅可以用来构建各种创意模型，还能为人们揭示机械原理方面的知识。
在本文中，我们将深入探讨乐高大颗粒机械原理知识，从简到繁，由浅入深地解析其背后的原理和运作方式。
一、乐高大颗粒机械套装的基本结构和原理1.齿轮我们来看一下乐高大颗粒机械套装中的齿轮。
齿轮是乐高机械套装中最基本的组件之一，它们通过齿轮之间的啮合来传递力量和运动。
根据齿轮的大小以及齿数的不同，我们可以实现不同的转速和力矩传递。
2.传动系统传动系统是乐高大颗粒机械套装中常见的一个模块，它可以将运动和动力从一个齿轮传递到另一个齿轮。
传动系统有不同的类型，包括直接传动、链传动和皮带传动等。
这些传动系统可以实现不同大小和速度的齿轮之间的传动。
3.减速器和增速器减速器和增速器是乐高大颗粒机械套装中的重要组件，它们可以通过改变齿轮之间的齿数比例来改变输出的转速和力矩。
减速器可以将高速低力矩的输入转变为低速高力矩的输出，而增速器则相反。
二、乐高大颗粒机械套装在工程领域的应用1.机器人乐高大颗粒机械套装不仅可以用来构建各种创意模型，还可以用来制作机器人。
通过合理组合和操纵齿轮、传动系统、减速器和增速器等元件，我们可以让乐高机器人实现复杂的动作和功能。
2.工程原型由于乐高大颗粒机械套装的模块化特性和良好的可定制性，它们在工程领域中也得到了广泛应用。
工程师们可以使用乐高大颗粒机械套装来制作和验证各种机械原理和设计方案的原型，以便更好地理解和改进这些原理和方案。
三、个人观点和理解作为一名撰写本文的写手，我对乐高大颗粒机械原理知识有着浓厚的兴趣。
通过研究和学习乐高大颗粒机械套装，我深深被它们的创意和可操作性所吸引。
乐高大颗粒机械套装提供了一个独特的学习和探索平台，不仅能够培养创造力和动手能力，还能开拓工程思维和机械原理的理解。
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。
乐高大颗粒多齿轮传动原理
乐高大颗粒多齿轮传动原理引言：乐高大颗粒多齿轮传动原理是指通过乐高积木中的大颗粒多齿轮来实现力的传递和转换。
这种传动原理在乐高积木中被广泛应用，不仅可以帮助孩子们理解机械原理，还能培养孩子们的动手能力和创造力。
本文将详细介绍乐高大颗粒多齿轮传动原理的工作原理和应用。
一、乐高大颗粒多齿轮传动原理的工作原理乐高大颗粒多齿轮传动原理是基于齿轮的工作原理实现的。
齿轮是一种圆盘状的零件，表面有一些突起的齿形结构。
当两个齿轮咬合在一起时，它们可以通过齿形结构传递力和运动。
乐高大颗粒多齿轮则是乐高积木中的一种特殊齿轮。
乐高大颗粒多齿轮有不同的尺寸和齿数，可以根据需要选择合适的齿轮。
当一个齿轮旋转时，它的齿形结构会与相邻齿轮的齿形结构咬合，从而传递力和运动。
通过不同大小的齿轮的组合，可以实现不同速度和力矩的传递。
二、乐高大颗粒多齿轮传动原理的应用乐高大颗粒多齿轮传动原理在乐高积木中被广泛应用于各种机械结构的搭建。
下面将介绍几个常见的应用案例。
1. 车辆传动系统乐高车辆的传动系统通常采用乐高大颗粒多齿轮传动原理来实现。
通过齿轮的咬合，可以将电机转动的力和运动传递到车轮上，从而驱动车辆前进或后退。
通过组合不同大小的齿轮，还可以实现不同的速度和转向。
2. 机械臂控制乐高机械臂的控制通常也采用乐高大颗粒多齿轮传动原理。
通过齿轮的传动，可以将电机的力和运动转换为机械臂的运动。
不同大小的齿轮组合可以实现机械臂的伸缩和旋转，实现不同的动作。
3. 传送带系统乐高传送带系统的实现也离不开乐高大颗粒多齿轮传动原理。
通过齿轮的传动，可以将电机的力和运动传递到传送带上，从而实现物体的运输。
通过组合不同大小的齿轮，还可以调整传送带的速度和方向。
三、乐高大颗粒多齿轮传动原理的优势乐高大颗粒多齿轮传动原理具有以下优势：1. 灵活性强：乐高大颗粒多齿轮可以根据需要选择不同的尺寸和齿数，灵活应用于不同的机械结构。
2. 可靠性高：乐高大颗粒多齿轮具有良好的咬合性能，可以保证力和运动的传递的可靠性。
乐高大颗粒多齿轮传动原理
乐高大颗粒多齿轮传动原理引言：乐高积木是一种广受欢迎的玩具，不仅能激发孩子的创造力和想象力，还能培养他们的逻辑思维能力。
其中，乐高大颗粒多齿轮传动系统是乐高积木的核心组成部分之一。
本文将介绍乐高大颗粒多齿轮传动的原理，以及其在乐高积木中的应用。
一、乐高大颗粒多齿轮传动的原理乐高大颗粒多齿轮传动的原理基于齿轮的运动传递。
齿轮是乐高积木中的机械传动元件，它通过齿与齿之间的啮合，将输入的转动运动传递到输出端。
乐高大颗粒多齿轮传动系统由不同大小和齿数的齿轮组成，通过组合和串联不同的齿轮，可以实现不同的传动比例和运动效果。
二、乐高大颗粒多齿轮传动的组成乐高大颗粒多齿轮传动系统主要由以下几种组件构成：1. 齿轮：乐高大颗粒齿轮有不同的直径和齿数，常见的有8齿、16齿、24齿和40齿等。
不同大小的齿轮可以组合和串联在一起，实现不同的传动比例和速度。
2. 齿轮轴：齿轮轴是齿轮的支撑和固定结构，乐高大颗粒齿轮轴有标准长度和长轴两种规格，可以根据需要进行选择和组合。
3. 齿轮架：齿轮架是用来固定和连接齿轮的支架结构，乐高大颗粒齿轮架有不同的形状和尺寸，可以根据需求进行选择和组合。
4. 传动带：传动带是乐高大颗粒多齿轮传动中的重要组成部分，它可以将齿轮的运动传递到其他位置，实现更复杂的机械运动。
三、乐高大颗粒多齿轮传动的应用乐高大颗粒多齿轮传动系统在乐高积木中有广泛的应用，可以用于构建各种不同的机械结构和运动效果。
以下是几个常见的应用示例：1. 转动传动：通过串联不同大小的齿轮，可以实现转动的传递和变速效果。
例如，一个大齿轮驱动一个小齿轮，可以使小齿轮的转速变快，实现加速效果。
2. 方向传动：通过交叉或平行连接不同的齿轮，可以使运动方向相互转换。
例如，两个齿轮通过传动带相连，可以实现正向和反向的转动传递。
3. 转换传动：通过组合和串联不同大小和齿数的齿轮，可以实现不同的传动比例和转动效果。
例如，一个小齿轮驱动一个大齿轮，可以实现力的放大和减速效果。
乐高大颗粒多齿轮传动原理
乐高大颗粒多齿轮传动原理引言乐高（LEGO）是丹麦一家玩具公司，以其独特的积木拼装玩具而闻名于世。
乐高玩具中的齿轮传动系统是其成功的关键之一。
本文将介绍乐高大颗粒多齿轮传动原理，解释其工作原理和应用。
一、乐高大颗粒多齿轮传动的基本原理乐高大颗粒多齿轮传动是一种机械传动装置，通过齿轮的相互咬合，将输入的动力或转速传递给输出端。
乐高大颗粒多齿轮传动的基本原理是利用不同大小的齿轮之间的咬合关系，实现速度和力矩的转换。
二、乐高大颗粒多齿轮传动的工作原理乐高大颗粒多齿轮传动的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 输入端齿轮旋转：通过手动或其他动力源（如电动机），输入端的齿轮会开始旋转。
2. 齿轮咬合：输入端齿轮与输出端齿轮之间的齿轮咬合，使得输出端齿轮跟随输入端齿轮旋转。
3. 传递动力：随着输入端齿轮的旋转，通过齿轮咬合，动力会被传递到输出端齿轮上。
4. 输出端齿轮旋转：输出端齿轮开始旋转，实现速度和力矩的转换。
通过不同大小的齿轮组合，可以实现不同的传动比例，从而达到不同的转速和力矩要求。
三、乐高大颗粒多齿轮传动的应用乐高大颗粒多齿轮传动广泛应用于乐高玩具中的各种机械装置，如车辆、机器人和建筑模型等。
通过灵活的组合和搭建，可以实现各种有趣的功能和动作，增强玩具的趣味性和可玩性。
在教育领域，乐高大颗粒多齿轮传动也被广泛应用。
通过搭建和调试乐高机械装置，学生可以学习和理解机械传动的基本原理，培养他们的动手能力和创造力。
结论乐高大颗粒多齿轮传动是乐高玩具的核心技术之一，通过不同大小的齿轮的咬合，实现了速度和力矩的转换。
它广泛应用于乐高玩具和教育领域，为孩子们带来乐趣的同时，也促进了他们的学习和发展。
通过理解和应用乐高大颗粒多齿轮传动原理，我们可以更好地探索和创造各种机械装置，拓宽我们的想象力和创造力。
乐高齿轮传动原理
乐高齿轮传动原理
正文：
乐高齿轮传动原理是指通过使用不同大小和形状的齿轮来实现力量的传递和转化，以达到某种特定的目的。
齿轮是一种传递力量和运动的机制，由于它们的不同大小和形状，可以将一个运动的力量转换为另一种运动形式。
当齿轮之间的齿相互咬合时，可以通过传递力矩和转速来实现力量的传输。
在乐高机械结构中，齿轮通常用于实现运动的变速和转向等功能。
以下是乐高齿轮传动原理的具体应用方法和组成部分：
1. 齿轮的种类：乐高中常用的齿轮种类包括圆形、斜齿轮、双齿轮、角度齿轮等。
每种齿轮都有其特定的功能和用途。
2. 齿轮的大小：对于不同功能的齿轮，大小也是不同的。
通过组合不同大小的齿轮，可以实现减速、加速、转向等不同的机械动作。
3. 齿轮的咬合：齿轮之间的咬合是乐高齿轮传动的核心，咬合的质量和精度决定了传动效果的好坏。
乐高齿轮的咬合方式包括端面咬合和轴向咬合，可以根据实际需要进行选择。
4. 齿轮的布局和连接：在乐高机械结构中，齿轮通常采用链式传动方式进行布局。
齿轮之间的连接可以使用轴、套筒等不同的连接方式。
总之，乐高齿轮传动原理是乐高机械结构设计的基础，掌握它可以通过灵活组合实现各种不同的机械结构。
在实际应用中需要注意齿轮的精度和咬合效果，以确保传动效果的稳定和可靠性。
齿轮 工作原理
齿轮工作原理
齿轮是一种机械传动装置，它由多个齿轮组成，在工作时通过齿轮之间的啮合来传递动力和运动。
齿轮工作的原理基于力的平衡和动量转移。
齿轮通常由一个或多个齿轮组成，每个齿轮都有一定数量的齿。
当两个齿轮相互啮合时，它们之间的齿会相互插入，从而产生转动力。
齿轮的工作原理可以通过以下步骤来说明：
1. 首先，一个原动装置，比如电动机，提供了转动力。
这个转动力可以通过传动轴来传递给第一个齿轮。
2. 通过齿轮之间的啮合，转动力被传递到第一个齿轮上，使其开始旋转。
3. 由于第一个齿轮的旋转，与其相连的第二个齿轮也会开始旋转，因为它们之间的齿会相互插入。
4. 当第二个齿轮旋转时，它可以继续将转动力传递给与其相连的其他齿轮，从而实现复杂的传动。
总的来说，齿轮的工作原理是通过齿轮之间的啮合来传递转动力和运动。
通过合理设计齿轮的牙形、模数和齿数等参数，可以实现不同转速和转矩的匹配，满足不同的机械传动需求。
乐高——齿轮背后的强大力量.42009的齿轮工作原理详解
无意中浏览乐高官网看到的一篇文章，应该是42009的设计师所做，简直是太精辟了。
官网以后要是更新没了就可惜了，于是就转载下来和大家分享一下。
扭力的秘密－齿轮背后的强大力量如果没有使用2300年前既已发明出来的小小钝齿轮，乐高科技就不会拥有现在的科技能力，也不会带来这么多拼砌乐趣。
钝齿轮和传动装置通过各种现代阐释，不仅成为了乐高科技的重要组成部分，而且还在您接触到的众多机械组件中发挥主要作用。
不论何时使用带有旋转部件的装置，几乎肯定会用到齿轮，例如在乐高科技模型中，尽管一般不是很明显！那么从动力工具到动力功能装置，从钟表到移动式起重机，齿轮的作用是什么呢？！？继续阅读，您将走进齿轮的世界，了解移动式起重机MKII中的齿轮如何以各种难以置信的奇妙方式运行。
为什么我们需要齿轮？齿轮承担了各种至关重要的机械作业，其中最重要的就是齿轮减速：一部小型马达可以发出大量的功率，但是经常不足以创造旋转力或扭矩。
减少马达输出速度可以增加扭矩。
例如，像电动螺丝刀这样的小型马达工具，如果没有齿轮的话将无法工作。
除了可以减少（或增加）旋转速度以外，通常齿轮还可以用于以下任务：倒转旋转方向将旋转运动移动至其他轴使两个轴的旋转保持同步许多科技模型，尤其是配备动力功能的模型，主要依赖多齿轮和传输功能运行。
在我们登上（使用众多齿轮的）移动式起重机MKII了解齿轮的运行方式之前，我们需要考虑其他一些事情：齿轮的形状和尺寸各种各样！正齿轮是最常见的齿轮类型。
它们拥有直轮齿，安装在平行的传动轴上。
正齿轮的组合使用可以带来大量的齿轮减速。
标准应用：动力工具、洗衣机、钟表等等!斜齿轮与正齿轮非常相似，只是轮齿与正面成一定角度，使得斜齿轮在相同面积内接触更多。
斜齿轮比正齿轮更平滑，运转更平静。
标准应用：汽车变速器。
锥齿轮用于改变传动轴的旋转方向。
它们通常安装在呈90度的传动轴之间，也可以通过设计用于其他角度。
标准应用：火车、飞机和汽车的驱动！涡轮用于在90度传送动力以及需要高缩减的地方。
机械齿轮传动的工作原理
机械齿轮传动的工作原理1、工作原理与和传动形式齿轮传动是由主动齿轮1、从动齿轮2和机架所组成，如下图所示。
▲齿轮传动工作原理1—主动齿轮2—从动齿轮当一对齿轮相互啮合工作时，主动轮O1的轮齿（a、b、c、…），通过啮合点法向力Fn的作用逐个地推动从动轮O2的轮齿（a′、b′、c′、…），使从动轮转动，从而将主动轴的动力和运动传递给从动轴。
齿轮传动时，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身的轴线而转动。
按照齿轮工作条件不同，齿轮传动又可分为开式传动、半开式传动和闭式传动3种形式。
2、齿轮传动的类型和特点齿轮传动的类型很多，按照一对齿轮轴线间的相互位置不同，可分为两轴平行的齿轮传动，如圆柱齿轮传动；两轴相交的齿轮传动，如锥齿轮传动；两轴交错的齿轮传动，如螺旋圆柱齿轮传动。
按照轮齿的方向，可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等齿轮传动。
按啮合情况不同，又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮与齿条啮合传动。
（1）齿轮传动的优点①由于采用合理的齿形曲线，所以齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。
①适用的传动功率和圆周速度范围较大。
①传动效率高（一般为0.94～0.99，一般圆柱齿轮的传动效率可达98%），使用寿命长。
①结构紧凑、体积小。
（2）齿轮传动的缺点①齿轮的制造、安装精度要求较高，制造成本大。
①承受过载和冲击的能力差，低精度齿轮传动时噪声和振动较大。
①当两传动轴之间的距离较大时，若采用齿轮传动结构就会复杂，所以齿轮传动不适宜于距离较大两轴间的运动传递。
①没有过载保护。
①在传递直线运动时，不如液压传动和螺旋传动平稳。
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。
乐高齿轮连杆结构的原理
乐高齿轮连杆结构的原理乐高齿轮连杆结构是一种常见的机械结构，它由齿轮和连杆组成，可以实现转动和传递力量的功能。
在乐高积木中，齿轮连杆结构被广泛应用于各种机械模型和玩具中，它能够通过简单的组合和搭建，实现复杂的运动和功能，因此备受孩子们的喜爱。
齿轮是乐高齿轮连杆结构的核心组件之一，它由一系列的齿轮齿条组成，可以通过旋转实现力量的传递。
在乐高积木中，齿轮通常有不同的规格和大小，可以根据需要进行组合和搭建。
齿轮的作用是改变力的方向和大小，通过不同规格和大小的齿轮组合，可以实现不同速度和力矩的传递，从而实现复杂的机械运动。
连杆是齿轮连杆结构的另一个重要组成部分，它通常由连接两个或多个齿轮的杆件组成，可以通过旋转实现力的传递。
在乐高积木中，连杆可以根据需要进行延长或缩短，使得齿轮连接在一起，实现力的传递和转动。
连杆的作用是连接不同的齿轮，使它们一起工作，从而实现复杂的机械运动。
乐高齿轮连杆结构的原理是基于齿轮和连杆的相互作用，实现力的传递和转动。
当一个齿轮旋转时，通过连杆的连接，可以将力传递到另一个齿轮上，使其产生相应的运动。
通过不同规格和大小的齿轮、不同长度和连接方式的连杆组合，可以实现复杂的机械运动，如变速、转向、传动等。
乐高齿轮连杆结构的原理可以通过简单的示意图来说明。
假设有两个齿轮和一个连杆组成的结构，其中一个齿轮通过马达或手动旋转，另一个齿轮则会随之而动，这是因为它们通过连杆连接在一起，力被传递到了另一个齿轮上。
通过改变齿轮的规格和大小，以及连杆的长度和连接方式，可以实现不同的力传递和转动速度，从而实现不同的机械功能。
乐高齿轮连杆结构的应用非常广泛，可以用于各种机械模型和玩具中。
比如，可以利用齿轮连杆结构制作简单的机械手臂、滑轮系统、传送带等。
此外，还可以通过齿轮连杆结构实现复杂的机械运动，如汽车的变速箱、自行车的变速系统、机械钟表等。
总之，乐高齿轮连杆结构不仅可以用于教育和娱乐，还可以应用于实际的机械设计和制造中。
齿轮工作原理
齿轮工作原理
齿轮是一种常见的机械装置，用于传输力和运动。
它由两个或多个齿轮组成，其中一个被称为驱动轮，另一个被称为从动轮。
当驱动轮旋转时，通过齿轮间的齿花接触，力和运动会传递给从动轮。
齿轮的工作原理基于齿之间的齿花接触。
齿轮的齿花具有特定的形状，通常为齿形为圆弧，以保证齿轮的平稳运转。
当驱动轮开始旋转时，其齿与从动轮的齿花接触，通过齿与齿之间的摩擦力，将驱动轮的力和运动传递给从动轮。
齿轮的工作原理可以解释为两个方面，即传递力和转动方向。
通过齿轮，驱动轮的力可以传递到从动轮上，从而实现力的传输。
同时，齿轮还可以改变力的大小，通过改变齿轮的大小比例（即齿数比），可以实现力的放大或缩小。
此外，齿轮还可以改变运动的转速和方向。
当驱动轮的转速较快时，从动轮的转速将比驱动轮慢，而当驱动轮的转速较慢时，从动轮的转速将比驱动轮快。
这种转速变化是由齿轮的大小比例决定的。
另外，齿轮还可以通过安装多个齿轮来改变运动的方向，例如通过组合直齿轮和斜齿轮，可以实现转动方向的变换。
总之，齿轮通过齿与齿之间的齿花接触，实现力和运动的传输。
它具有传递力、改变转速和方向的功能，是许多机械装置中常用的传动装置。
乐高机器人—齿轮篇
乐高机械人---活动篇简介灵巧的思维培养出了许很多多的机械人,活动使创造物获得了性命,带来无穷的乐趣,同时也对本身的创造力进行了挑衅.大多半运念头器人都属于轮子型与腿型机械人.固然轮子在滑腻的概况很有用,但是在凹凸不服的地面上活动,腿供给了更有力的方法.底盘构造是为了凸起显示它们的传动体系和衔接情形,是以,在实际搭建中还需对此构造加固.简略的差动装配机械人具有很多长处（尤其具有简略性）,至少在乐高的可移念头器人中经常运用到此构造.差动装配由机械人双方两个平行的驱动轮构成,单独供给动力,别的有一个或多个轮脚（万向轮）用于支撑重量其实不是没有感化（图8.1）.留意我们称这个装配为差动装配是因为机械人的活动矢量是由两个自力部件产生的（它与差速齿轮没有关系,此装配上没有运用差速齿轮）.当两个驱动轮以雷同偏向.雷同速度迁移转变时,机械人作直线活动.假如两个轮子迁移转变速度雷同,但偏向相反时,机械人会绕着衔接两轮线段的中间点扭转.依据轮子不合的转向,表8.1列出了机械人的不合活动状况.表8.1 轮子不合的扭转偏向产生不合的活动状况组合不合偏向和速度,机械人可以做随意率性半径的扭转.因为它的灵巧性.及原地扭转的功能成为很多工程的教授教养器具.别的,因为它很轻易实现,所以乐高有一半以上的运念头器人属于此构造.假如你想跟踪机械人的地位,那差动装配又是比较好的选择,仅仅须要简略的数学常识.这种构造只有一种弊病：它不克不及包管机械人笔挺的活动,因为两个马达的功能总有不同,一个轮子会比别的一个轮子迁移转变的快一点,是以使得机械人略微偏左或偏右.在某些运用中这中情形不会有问题,可以经由过程编程来防止,比方使机械人沿线走或在迷宫中查找路线行走,但是让机械人在旷地上走直线生怕不成.直线活动运用简略差动装配有很多办法可以保持直线行走,最轻便的方法是选择两个速度邻近的马达.假如你有两个以上的马达,尽量找两个速度最匹配的马达,这种方法也不克不及确保机械人走直线,但至少能减小走偏的情形.另一种简略的办法是经由过程软件调剂速度.在第3章介绍进程序能控制每个马达的速度,在程序中选择最有用的能量等级直到合适为止,这种办法的问题在于机械人负载产生变更,两马达速度需从新调剂.运用传感器让机械人直线活动让机械人直线活动的一种更有后果的办法是在体系中参加反馈装配.从而,依据外界的变更,运用传感器来控制和调剂每一个马达的速度,这也是实际生涯中大多半差动装配所具有的的构造.可认为每一个驱动轮附加计转器（测量轮子扭转次数）装配,以便在软件中控制马达功抵偿两轮间的转速差.乐高角度传感器在此运用中可以作为首选.在每一个轮子上装配一个角度传感器并测量计数的不同,然后停滞或下降较快的轮子以保持两个传感器的计数雷同.同时还可以运用在第四章中介绍的办法.运用同样的传感器来探测障碍物,假如马达启动但轮子不转,可揣摸机械人被某物卡住了.别的你也可运用角度传感器实现准确角度定位.最后,角度传感器供给了最根本功能：运用odometry技巧让机械人盘算出本身的地位.运用齿轮让机械人直线活动假如你只有一个角度传感器,可以运用驱动轮之间的速度差代替轮子的实际转速,差速齿轮,你能运用它加或减.假如差动齿轮与驱动齿轮连在一路,它会把传动方法传递给另一个齿轮.当轮子以同速迁移转变时差动齿轮将停滞迁移转变.假如两轮的速度有任何的不同,差动齿轮的迁移转变和它的偏向将告诉你哪一个轮子转速快.如图8.2所示的构造,即使你没有角度传感器,也建议你搭建这种构造,因为此构造具有指点感化.我们省略了马达和其他加固梁以保持图片尽可能清晰,搭建时要加二个马达.右边传动链的感化是变换与差速齿轮合营轴的转向,同时保持原始的传动比不变.衔接在差速齿轮上的角度传感器用于检测差动齿轮是否迁移转变.一个更根本办法是你在须要走直线时,同时锁住两个轮子,此体系异常有用的使你的机械人走直线.它须要第三只马达来控制制动体系,同时也须要附加传动体系简化制动构造.图8.3展现了具有特别部件制念头构的示例：暗灰色带聚散器16齿齿轮,传动驱动环和传动改变钩,这种特别的齿轮,用圆形洞代替了通俗的十字型洞,使得它可以或许在轴上自由迁移转变,驱动环将被装配在轴上.当你把驱动环与齿轮套在一路时（运用改变钩）齿轮与轴连在一路了.你也可运用图8.2展现的构造,用马达代替角度传感器,回想第四章马达能当作制动器运用：在马达封闭状况,会阻拦活动,在float状况马达仍无动力,但可以自由迁移转变.是以不要给马达供给动力,把它当作制动器来制动差速齿.在封闭状况下制动马达,差速齿很难迁移转变,从而使你的机械人沿直线进步,另一方面float状况运用马达,差速齿迁移转变,机械人可以或许转弯,表8.2介绍了一些可行的组合.当阁下马达以不合的偏向运行时,差动齿轮锁马达必须处于float状况图8.4带16齿齿轮聚散器,传动把持环,传动改变钩斟酌到马达在浮动状况下时也消失侧重大的机械阻力,所以机械人将不克不及快速转弯,驱动马达在转弯时将负荷更大的重力.运用小角轮走直线小角轮是差动装配腻滑移动和转弯的又一个症结身分,平日我们会疏忽这一点,LEGO Constructopedia提出图8.5所示的小角轮构造,但是小角轮设计上还消失着欠缺,它在一根轴上运用了两个轮子,在第二章中你已经知道此构造的轮子不克不及自力迁移转变.按照图表搭建此构造,试着让它转一个急弯,它的后果不是很好,为什么？事实上,除非你使个中的一个轮子打滑,不然它就不克不及迁移转变.图8.5 小角轮构造图8.6中的小角轮的构造有了必定的改良,左边的构造运用了单轮完全防止了问题的消失.右边的构造更靠得住,它运用了两个自由轮许可小轮在原地转弯防止了磨擦与打滑的问题,两种构造的差别在轮轴.在左边构造中,轴与轮子同时扭转,而在右边的构造中,轮在轴上迁移转变.图8.6 防止打滑的角轮选择运用一个或更多角轮要依据机械人的功能,独角轮实用于多种场合,而双角轮安顿在机械人的前方或后面是保持稳固性的好办法.在一些场合,当在腻滑的概况上控制重量轻,构造简略的机械人可以用圆形垫块或其它与接触面磨擦力很小的部件替代独角轮（图8.7）.图8.7 圆形垫块搭建双差动装配双差动装配是对简略差念头构的一个改良构造,重要从机械构造上解决走直线的问题,并运用了两个马达(参考图8.8).它的传动链有些庞杂,依附差动齿轮-运用两个更准确.双差动装配是差动齿轮的别的一种用法,平日轮子是衔接在从差动齿轮延长出来的轴上,然而在此构造中,轮子经由过程齿轮衔接在差动齿轮的外齿.在第四章中我们阐述了差动齿轮可以或许在机械上对两个自力的活动作加或减法运算,为了实现这个办法,用差动齿上延长的轴作为输入,且差动齿轮本身将依据差动齿轮内部的代数和来活动（两个活动偏向的代数叠加）.在此构造中,两个马达为两个差动齿轮供给动力,特色个中一个马达同向带动差动齿轮的输入轴.另一个马达以相反的偏向驱动第三根输入轴,要控制双差动装配,只需运用个中一个马达,让另一个马达封闭.在图8.9中所示的构造与图8.8中的构造雷同,只不过没有马达,当1号马达带动40齿齿轮A迁移转变时,2号马达使齿轮B保持静止,活动沿着虚线传递(由图示).两个差动装配同时迁移转变,机械人沿直线向前,另一方面,1号马达停滞,则齿轮停滞,当2号电机迁移转变,带动B将动力沿实在线传递.差动装配同速不合向扭转,成果是机械人在原地迁移转变.图 8.9 双差动装配剖面图平日不合时运用两个马达,一个马达用于走直线,另一个马达用于转弯,假如依据马达的偏向同时驱动两个马达也没紧要,因为两个差动齿个中一个会抵消两个相反的输入,保持静止,而别的一个差动齿对两个输入进行相加,从而使得速度进步一倍,此时,机械人绕着静止轮迁移转变.双差动装配一个异常好的特征是运用一个角度传感器就可以准确的检测机械人的活动类型.将传感器衔接到个中一个轮上,当机械人直线活动时,运用传感器来测量活动的距离,当机械人转弯时,用传感器测量偏向的改变量.当然我们仍要切记在机械构造有得必有掉,换句话说,这种具有独创性的构造有它的缺点.起首是它异常庞杂,我们展现了构造的平面图可以更轻易懂得它们的合营,然而你本身也可运用多种传念头构构建简略单纯的机械人(可能仍需一些齿轮或者是更少的),这种庞杂的传动装配导致产生了负面影响：磨擦力4搭建滑动转向装配滑动转向装配是差动装配的一种变更情势,通经常运用于履带式车辆,但有时也用于四个或六个轮子的情势.对于履带的车辆,独一的驱动设计就是滑动转向装配.在实际生涯中,挖土机和一些除草机是运用这种装配的最好例子.图8.10展现了一个简略的滑动转向装配,每一个履带都由单独马达供给能量,由一个8齿轮与一个24齿轮啮合,并衔接在履带轮上,履带前轮不需驱动.带轮滑动转向装配须要一个有用的装配,将动力传到所有的轮子上,不然机械人不克不及顺遂转弯或者不克不及转弯.图8.11中的模子每侧运用五个24齿轮啮合,它们像履带那样从每个马达那边获得动力,每一个轮轴用于装配齿轮,这些齿轮都被用于传递活动的惰性齿轮分隔,假如有足够的24齿齿轮,你可以组合成此构造,图片中的圆形轮胎由填补套装供给.图8.11 带轮滑动掌舵装配履带机械人搭建简略且动作有味,是以,很多乐高快活爱好者都采取此构造.与差动装配比较而言,当两条履带以同向运行机会械人向前行进,偏向或速度上有不同就会使机械人转弯,原地转弯也有可能实现.滑动转向装配也具有差动装配驱念头器人走直线所具有的缺点.最后总结滑动转向装配的特色：■在光滑的地面上履带与轮子比拟,履带更易控制然而它不太租用滑腻的概况■履带构造产生了更大的摩擦力消耗了马达供给的部分动力.■在运用机械人活动进行定位时,这种构造的机械人是不合适定位的,因为它们不克不及防止本身具有的缺点：产生滑动.搭建转向装配转向装配是用于各类车型的尺度构造,由两个前转向轮和两个固定后轮构成,它也实用在机械人身上运用.你可以驱动后轮或者前轮或者是四只轮子,运用乐高来实现这个办法异常简略,这也是为什么要介绍它的原因.尽管它比差动装配的通用性要差,并且不克不及在原地转弯或急转弯,但此构造也有很多长处：易实现沿直线行走,且在光滑路面上行走具有较高稳固性.当运用机械人根本套装搭建转向装配时,只有一个马达驱动轮子,因为你须要其它的装配迁移转变前轮,是以你的迁移转变装配须要有差念头构一半的动力,才干使你的机械人优越的沿直线行走.图8.12.8.13展现了二个简略的转向机构,除动作细节外,这两个模子具有雷同的构造特征.例如：后轮都是经由过程一只差动齿轮与驱动马达相连,在第二章中我们阐述过假如想让机械人转弯,就必须运用差动.帮助马达控制前轮控制机械人的行进偏向.留意我们运用了一只带子来驱动转向机构,主如果运用它的极限扭转来防止才能进程中毁伤机械构造或马达.你最好添加一只传感器侦测转向轮的地位,更好的控制机械人的偏向.当转向装配迁移转变时至少也要一只触动传感器.在转完后你可运用准时方法或传感器使机械人再变成先前的行进偏向.图8.12 转向装配办法与技能运用梯形转向机构（阿克曼转向机构）实际中运用转向机构的车都是依据梯形转向机构的道理进行设计的(阿克曼为此装配的开创人).我们在前面设计的转向轮迁移转变的角度雷同,但这个机构就不是如许的,在转弯时,内轮的转角比外轮的大.里面的轮子比外部的轮转弯急.在大半径的转弯中不同很小,可疏忽.在急转弯中此不同变得相当显著且轻易使内轮锁逝世.阿克曼转向机构在设计上抵偿了内轮转角的不同,是以解决了通俗转向机构的缺点.这个理论说清晰明了当从轮子延长的线交于一点时,车就能安稳的迁移转变并且始终环绕这一交点迁移转变(图8.14)图8.14 阿克曼转向机构：内部轮比外部轮转弯急运用乐高搭建建阿克慢构造是可行的,在14章将有对前轮驱动更进一步的解释.图8.12与8.13中两种模子都运用了齿轮齿条转向机构,一个8齿齿轮（小齿轮）与一个带齿的特别板（齿条）相啮合,它们不合之处是后一种我们运用了一种特别部件：三块1x10板,两个转向臂和两块滑腻平板.将这些组件设计成一个组合部件,创造出一种运用更简略单纯的运用在很多乐高工艺车.卡车模子上的转向装配.8.12模子只运用了机械人套装的根本部件,必须要运用2x8的板调换1*10板,用克己的去调换转向臂.此构造全部前面部分都是由梁搭建起来的,用于支撑轮子和转向机构,但平日还须要一个滑腻的概况用于齿条滑动.当你建好这个装配后,把轮子移到枢轴后面变成一个自定心转向机构（在很多情形下的一种显著的特征）.在图8.15中的a图,轮子装在枢轴下面,如许不会影响它的转向.假如轮子装在转向柱的后面,轮子摩擦引起车的动态向前活动从而推进轮子向后活动,产生自定心的动作.不雅察购物车的构造你就知轮子为什么装在中轴上,把轮子越往枢轴后面移动,如图 B.C,就越轻易产生自定心.不要把轮子装在枢轴的前面,如图d,会引起转向机构不稳固.事实上,轮子会向后走使你的车子天然转弯.本身搭建一个简略的底盘去摸索图8.15中各类构造的特征.转向装配十分实用于光滑的概况,因为它有四个轮胎异常安稳,你可以运用其它的办法改良此构造.别的重要一点是此构造没有一个驱动轮会长期离地,不然差念头构将会把所有动力传递到阻力最小的轮子上,成果导致轮子打转,使你的机械人变得不克不及活动.运用皮带与皮带轮把通俗附加轴与轮轴衔接在一路构成一个无滑差念头构可以或许大大削减上述的问题.皮带可以或许保持驱动轴以同速迁移转变,然后在转弯进程中它们会在皮带轮上产生打滑现象以便调剂轮子的速度.将一只轮子离开地面皮带也会将大部分能量传递到其它轮子上.图 8.16 无滑差念头构搭建一个三轮装配三轮装配由一个用于驱动和转弯的前轮及两个保持稳固的自力后轮构成（图8.17）.三轮驱动装配的奇特之处在：前轮既作为驱动又作为转向装配,使机械人的活动更灵巧.图8.17 三轮装配你也许认为把后轮作为驱动轮也会得到与前轮作为驱动轮雷同的成果,但是只有在必定转角内才一样.事实上,转向装配在转急弯时,你最终会发明一个情形：后轮不克不及再把动力转换成活动.这个装配的最大转角是当外轮可以沿着内轮画一个圆,另一方面,前驱动轮可以控制任何转角,甚至是前轮与后轮的活动偏向成垂直角度时.理论上,驱动轮可以转360度可以转向任何偏向,这意味着你可以搭建一个转位自由的机构（娱乐公园套装中有这种构造的例子）.我们图8.14中的例子,可以或许转360度,但是因为马达与RCX的衔接线使此机构只能转一个360度.在平凡运用中,转180度就可以或许活动自如.因为在180度到360等的规模等同与0度到180度向反向活动,换句话说：210度马达向前活动等同于30度(210度-180度=30度)马达向后转.你可用传感器侦测转向轮的方位.搭建同步驱动装配同步驱动装配运用三个或更多的轮子,他们都作为转向与驱动装配.它们同时迁移转变并保持一致,是以机械人改变活动偏向但不改变它的方位.运用乐高部件组建搭建同步驱动装配异常具有挑衅性,在几年以前有人测验测验但没有人可以或许成功完成.如今,障碍被攻破了,假如你上彀你能发明很多用乐高搭建的很不错的同步驱动装配.制造360度同步驱动装配并且防止任何迁移转变的极限,症结是沿着每一个轮子的枢轴传递活动.最简略的办法须要一个叫转盘的特别部件,运用于乐高模子中的扭转平台,支撑起重机或挖土机(图8.18)图8.18 乐高转盘你可以把轮子固定在转盘的一边,并且运用转盘中间的一根轴来驱动.在图8.19展现出一个实例,留意转盘被颠倒,因为轮子必须与转盘衔接在一路由外齿带动一路迁移转变,是以机械人将完全或向下凸起设计.我们想让我们的同步驱动装配不经由过程移动而原地改变偏向,为了实现这个办法,图8.19.8.20两装配类似,但不成交换,图8.19中的转盘的底部能顺遂迁移转变但图8.20不成以.这是因为图8.20中的轮没有与忠心轴衔接所以当它转向时,它只能移动一些距离.图8.19中的传动装配使得轮子以恰当的偏向迁移转变而8.20中的传动装配使轮子否决迁移转变,我们描写的是一个精致的差别.我们再次邀请你亲自着手搭建这两个构造并看一看它们如何工作的.图8.19 可行的轮胎同步驱动装配建造一个完全的同步驱动装配你至少须要三个上述的转盘然后把它们衔接在一升引一个马达同时驱动所有的轴然而其余的马达可以同时扭转所有的轴.图8.21你看到是四轮同步驱动装配的仰视图.留意我们用8齿的齿轮把转盘衔接起来,实现同时迁移转变.驱动任何一只8齿轮都邑使机械人改变偏向.图8.21一个完全的同步驱动装配（仰视图）图8.22是完全同步驱动装配的俯视图.40齿大齿轮经由过程四对斜齿轮驱动轮子,其他40-齿轮负责转弯,对一个完全的同步驱动装配,你必须加二个马达驱动A和B,可以运用8齿获得一个比较高的传动比.任何人都邑对同步驱动装配的动作会觉得惊奇,你也不破例,假如你想用它在房间查找障碍物,也不是很难,只需加一个缓冲装配.同步驱动装配中“前”和“后”的概念被淡化了,他能运用任何一面作为前面,是以你必须在所有面都加上缓冲器.在第四章你已懂得到,假如机械人有四面,没须要在在四面运用四个端口衔接四个传感器(RCX只有三个输入),你可以在雷同的端口连出四个触动传感器,运用并接的方法,任何一个传感器被按下,就会反馈给RCX一个“on“状况.或者只用一个单独的全方位的传感器（如图8.23所示）;触动传感器被正常封闭,然而任何时光打开后上面的轴将离开初始值(经由过程橡皮带保持)用管或轴把佻的机械人包起来把此环衔接到全方位传感器上就可以了.图8.22 完全同步驱动器(俯视图)其他构造我们的介绍并没有完全包含所有活动构造,有其它更多的好的奇特的类型：n 多自由角度车型简称(MDOF) MDOF车有三个或更多轮子或一组轮子,自力的转弯与驱动装配,想象同步驱动装配独轮在什么部位可以改变机械人速度和偏向,此机械人像差动装配装配装配或同步装配是经由过程软件控制它的构造.固然它们在搭建与控制上有很大的差别,但在运用上,对进修有利,且具有多用性,事实上他们活动其实不雷同n 联合装配与掌舵装配十分类似.它控制车的整体,前轮保持与底盘前部平行后面与前部雷同是以两部分经由过程一个联合点衔接在一路,此构造用于挖土机和其它构造的装备上.n 轮轴驱动装配由无心轴轮构成的底盘构成,中央带有一个可起落的平台,当平台升起时,机械人完全按照轮子的偏向直线活动.当转弯时,机械人停滞并下降平台直到轮子不再触到地面.此时扭转平台以改变偏向,然后再升起平台持续直线活动.n 三星轮装配这种装配实用于灵巧性高,各类地行的车辆.每一个“轮子”实际上是在极点带有轮子的等边三角形;小车总共运用12个轮子,每三个作为一个“轮子”.当轮子迁移转变并且三角形就似乎大轮子迁移转变一样.通例活动时,每个三角形的两个轮子触地,但当一个轮子碰着障碍物时,一个庞杂的传动体系传递活动给三角形构造,它能迁移转变并将它上面的轮子超出障碍物,固然很庞杂但很有味。
乐高齿轮过山车知识点总结
乐高齿轮过山车知识点总结乐高齿轮过山车是乐高推出的一款模型，它可以通过乐高齿轮和其他乐高零件组装而成，可以进行自主设计和组装。
乐高齿轮过山车的设计原理基于齿轮的传动和力的转化，在组装和玩耍的过程中，可以让孩子们学习到一些简单的机械原理和物理知识。
以下是乐高齿轮过山车的知识点总结。
1. 齿轮传动原理齿轮是通过齿的啮合，在两个齿轮之间转动，从而传递力和转动。
乐高齿轮过山车中使用的齿轮有不同的齿数和直径，通过组合这些齿轮，可以实现不同的传动比例和速度。
孩子们在组装乐高齿轮过山车的过程中，可以学习到齿轮传动的原理和应用。
2. 力的转化乐高齿轮过山车中通过齿轮的传动，可以将手动旋转的力转化为模型的运动和动力。
孩子们可以通过操作乐高齿轮过山车，体会到力的转化过程，并且可以学习到不同传动比例下，力和速度的关系。
这有助于孩子们理解机械原理和物理规律。
3. 基本机械结构乐高齿轮过山车的组装需要使用到不同的乐高零件，比如轴承、摩擦轮、连杆等。
孩子们在组装过程中，可以学习到这些基本的机械结构。
通过拼搭和组合这些零件，可以设计出不同的结构和功能。
这有助于培养孩子们的空间想象力和动手能力。
4. 创造力和想象力乐高齿轮过山车是可以自主设计和组装的模型，孩子们可以根据自己的想象和创造力，设计出不同形状和功能的过山车。
这可以激发孩子们的创造力和想象力，培养他们对机械原理和物理知识的兴趣。
5. 关注安全在组装和玩耍乐高齿轮过山车时，孩子们需要注意安全。
特别是在模型运动时，要避免手指被夹到，以及要谨慎操作模型，防止模型从高处坠落伤到自己和他人。
通过这个过程，孩子们可以培养自我保护意识和责任心。
6. 团队合作在组装乐高齿轮过山车时，孩子们可以尝试与他人合作，共同完成模型的设计和搭建。
这可以培养他们的团队合作精神和交流能力，学会和他人共同解决问题。
通过乐高齿轮过山车的组装和玩耍，孩子们可以在游戏中学习到一些机械原理和物理知识，培养他们的创造力、想象力和团队合作精神。
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无意中浏览乐高官网看到的一篇文章，应该是42009的设计师所做，简直是太精辟了。
官网以后要是更新没了就可惜了，于是就转载下来和大家分享一下。
扭力的秘密－齿轮背后的强大力量
如果没有使用2300年前既已发明出来的小小钝齿轮，乐高科技就不会拥有现在的科技能力，也不会带来这么多拼砌乐趣。
钝齿轮和传动装置通过各种现代阐释，不仅成为了乐高科技的重要组成部分，而且还在您接触到的众多机械组件中发挥主要作用。
不论何时使用带有旋转部件的装置，几乎肯定会用到齿轮，例如在乐高科技模型中，尽管一般不是很明显！
那么从动力工具到动力功能装置，从钟表到移动式起重机，齿轮的作用是什么呢？！？继续阅读，您将走进齿轮的世界，了解移动式起重机MKII中的齿轮如何以各种难以置信的奇妙方式运行。
为什么我们需要齿轮？
齿轮承担了各种至关重要的机械作业，其中最重要的就是齿轮减速：一部小型马达可以发出大量的功率，但是经常不足以创造旋转力或扭矩。
减少马达输出速度可以增加扭矩。
例如，像电动螺丝刀这样的小型马达工具，如果没有齿轮的话将无法工作。
除了可以减少（或增加）旋转速度以外，通常齿轮还可以用于以下任务：
倒转旋转方向
将旋转运动移动至其他轴
使两个轴的旋转保持同步
许多科技模型，尤其是配备动力功能的模型，主要依赖多齿轮和传输功能运行。
在我们登上（使用众多齿轮的）移动式起重机MKII了解齿轮的运行方式之前，我们需要考虑其他一些事情：
齿轮的形状和尺寸各种各样！
正齿轮是最常见的齿轮类型。
它们拥有直轮齿，安装在平行的传动轴上。
正齿轮的组合使用可以带来大量的齿轮减速。
标准应用：动力工具、洗衣机、钟表等等!
斜齿轮与正齿轮非常相似，只是轮齿与正面成一定角度，使得斜齿轮在相同面积内接触更多。
斜齿轮比正齿轮更平滑，运转更平静。
标准应用：汽车变速器。
锥齿轮用于改变传动轴的旋转方向。
它们通常安装在呈90度的传动轴之间，也可以通过设计用于其他角度。
标准应用：火车、飞机和汽车的驱动！
涡轮用于在90度传送动力以及需要高缩减的地方。
许多涡轮都有独特的性能：蜗杆可以轻松地转动齿轮，但是齿轮无法转动蜗杆——这种应用非常便利，正如您将在下面的移动式起
重机MKII中看到的那样！标准应用：转向机制、卷扬机（想想移动式起重机II！）。
齿条齿轮是直齿轮，用于在线性运动中传输动力和运动。
标准应用：汽车转向
链齿轮用于运转链条或皮带。
标准应用：传送带系统。
齿轮比、类型和...轮齿！
控制运动和动力的关键是齿轮比。
将大齿轮与小齿轮配合使用并旋转——它们的相互运动速度就是齿轮比。
任何齿轮的齿轮比均由该齿轮中心与接触点之间的距离决定。
例如，在带有两个齿轮的装置中，如果一个齿轮的直径是另一个齿轮的两倍，那么齿轮比就是2:1。
如果两个齿轮的直径相同，它们将以相同的速度旋转（1:1）。
以此类推，这一比例可以达到几百比一甚至几千比一。
1:1齿轮传动装置，8:8，16:16，24:24。
齿轮传动装置3:1-8:24，1:1，67-12:20，3:1-12:36
轮齿质量很重要！
在我们开始探讨这台大型起重机之前的最后一个课题——你们的轮齿是什么样的？笔直、倾斜还是交错？还是内卷的？希望他们的轮齿是笔直的（尽管螺旋形可能很有趣）！
齿轮和轮齿（最初是木栓）相互配合，就像在乐高科技中那样。
不同的齿轮——和不同的要求——需要不同类型的轮齿（上述名称奇怪的轮齿）但是，轮齿和齿轮最重要的或许是其形状。
间隙大小或错误的轮齿形状，均意味着输出速度发生变化。
这对于有些装置没有关系（例如钟表），但是有些设备则不行（汽车！）。
引擎齿轮的正常工作要求所有零部件尽可能平滑地组合在一起，这就是所谓的渐开线齿轮，它的轮齿可在齿轮之间始终提供最大接触。
现在让我们用实践来验证理论吧！
为了在实际背景中展示上述内容，我们请求高级科技设计师Markus Kossmann突出了移动式起重机MKII中的关键齿轮装置，以便您了解实际生活中齿轮的功能，或者至少在乐高科技中的功能…
Markus，该你了：
移动式起重机MKII使用127个齿轮实现所有功能。
这是我们在科技模型系列中用过的最多数量的齿轮。
我们将从起重机超级结构中最重要的马达开始，向您展示一些齿轮的运行方式：
在控制扭矩方面，我们选择12:20的齿轮比。
不同的起重机功能需要不同的速度和扭矩。
如果您不想浪费能量，找到扭矩和速度之间的正确平衡很重要。
将转动传送至位于超级结构另一侧的换挡装置，可以提供更多空间，需要一组五个16轮齿齿轮。
有些功能需要大量动力，有些功能需要的动力较少。
因此，必须确保一次仅使用一种功能。
为了便于检修，变速器位于十字轴上，在四个分开的位置课分别实现各种功能。
您可以在这里看到变速器装置。
黑灰色16轮齿齿轮只有在实现啮合时才旋转。
您可以在这里看到吊杆伸展功能所需的齿轮传动装置——算出旋转和静止十字轴的相对布局相当有挑战性！
您可以在这里看到吊杆齿轮传动装置。
吊杆铰接在12厘米的十字轴上，同时安装了20轮齿自由运行的锥齿轮。
因为十字轴支撑着吊杆的整个重量，所以我们选择可自由运行的锥齿轮，以使摩擦力保持最小。
同样，出于安全考虑还安装了齿轮比为1:3的离合器齿轮——在没有离合器的情况下，如果忘记关闭用于延伸吊杆齿轮传动装置的涡轮，将对结构造成很大压力，甚至可能导致某些组件断裂！涡轮可以阻止吊杆向下滑动，还可以降低速度，这样就可以为延伸吊杆的重型作业保留更多动力。
将旋转动力转化为线性动力可以在吊杆延伸的第二阶段中使用轮齿齿条。
绞车在这里实现啮合后，通过两个静止轴传递，换挡至1.67倍，速度方面使用20和12轮齿齿轮。
绞车锁使用涡轮和离合器齿轮的组合。
不使用该功能时，涡轮可以防止绞车旋转。
离合器齿轮可以阻止提升过重负载，并防止挂钩堵塞在绞车中。
您可以在这里看到如何使用吊杆提升功能。
这需要很大的扭矩，因此我们选择1:3减速齿轮比，并使用8轮齿和24轮齿的齿轮。
我们使用四个旋转轴传送动力。
这里不需要离合器齿轮，因为线性驱动器有一个内置装置。
您可以在这里看到如何使用舷外支架功能。
它通过静止轴与16模块十字轴连接，两个12齿1:1齿轮比的锥齿轮与起重机底盘上的转盘连接。
我们增加了专门设计的支撑组件，以确保两个齿轮配合良好。
在侧面，底座看起来完全被完全塞满。
它分为四层组装，以确保每个部件都安装在正确位置。
底层是活塞引擎传动系统。
使用一组五个16轮齿的齿轮传递旋转。
第二层是转向系统，沿底盘的整个长度集中排列——这里比较棘手的部分是将动力传递至舷外支架模块。
第三层是舷外支架控制系统，也使用第二层齿轮传动系统延伸舷外支架模块。
第四层用于提升和降低舷外支架机脚。
在这里您可以看到底盘的3D视图——多种功能沿中线展开，包括从模型后部控制的转向功能。
由于放置在模型前面和后面的舷外支架，如何设计具备功能且坚固结实的底盘是一个巨大的挑战。
配合使用三个锥齿轮和90度旋转，可以将动力从转盘传递至底盘内。
为了将离合器齿轮内置，必须使用8轮齿和24轮齿齿轮将旋转导向中心，然后再返回。
在早期版本中，由于小型线性驱动拥有内置离合器功能，我们将离合器齿轮安排在用于延伸舷外支架的动力系统内。
这样的安排会消耗过多的动力，因此我们必须将换挡装置转移至换挡装置的前方，使其身兼二职。
我们面临的另一个问题是如何使舷外支架同步。
我们的解决方法是将两个舷外支架都推入驱动位置，然后将一个16轮齿齿轮滑动到位，以锁定同步——这种安排非常麻烦，因为我们必须做两次！
由于舷外支架从模型的两侧伸出，齿轮必须沿不同方向转动。
为了对其进行管理，我们将二个16轮齿齿轮安排在距离中心一个模块远的位置（以便它们反向旋转！），然后将旋转传递至推动12轮齿齿轮的20轮齿齿轮，由此推动舷外支架进出。
舷外支架使用新开发的无摩擦8轮齿齿轮控制，当舷外支架伸长时，该齿轮在十字轴上滑动——这个功能相当炫酷，我们会在未来的模型中继续使用。
为这样长的模型开发转向功能要求很高，因为所有的轴都需要有自己的转向角度。
为了使模型便于拼砌，我们使用了单轴和可调节手柄，长手柄比短手柄对齿轮的转动要小。
中心轴前面轴的转向必须与后面的轴相反。
这个挑战性课题是通过将齿轮条定位在轴的相反侧上解决的。
活塞驱动器也许是最容易开发的功能。
差速器一直将轴推动至起重机底盘前方，在这里使用一组五个16轮齿齿轮将动力传递至底盘顶部。
这就是整个模型的工作原理！目前原帖地址/zh-cn/tec ... dden-power-of-gears。