日期:演講人：XXX樂(lè)高傳動(dòng)小車課件目錄CONTENT01基礎(chǔ)認(rèn)知與準(zhǔn)備02核心傳動(dòng)原理03搭建實(shí)操演示04常見(jiàn)問(wèn)題解決05創(chuàng)意拓展應(yīng)用06總結(jié)與評(píng)價(jià)基礎(chǔ)認(rèn)知與準(zhǔn)備01樂(lè)高小車結(jié)構(gòu)組成作為核心支撐結(jié)構(gòu)，需選用高強(qiáng)度梁件和連接件，確保整體穩(wěn)定性與承重能力，同時(shí)預(yù)留傳動(dòng)系統(tǒng)安裝空間。車體框架采用萬(wàn)向輪或轉(zhuǎn)向齒輪結(jié)構(gòu)，配合彈性懸掛零件以應(yīng)對(duì)復(fù)雜路面，提升行駛靈活性與減震效果。轉(zhuǎn)向與懸掛裝置包括電機(jī)、齒輪組、傳動(dòng)軸等部件，通過(guò)齒輪減速或增速實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速與扭矩輸出，直接影響小車運(yùn)動(dòng)性能。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)010302可附加傳感器（如超聲波、顏色識(shí)別）或遙控接收器，實(shí)現(xiàn)避障、循跡或無(wú)線控制等高級(jí)功能。功能擴(kuò)展模塊04所需零件清單與工具基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件2×4標(biāo)準(zhǔn)磚、科技系列梁、銷軸、連接銷等，用于搭建車體骨架與固定傳動(dòng)部件，需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精確匹配數(shù)量。02040301輔助工具樂(lè)高專用拆件器、角度量尺、螺絲刀套裝（用于電機(jī)固定），確保組裝過(guò)程中高效拆裝與精準(zhǔn)校準(zhǔn)。動(dòng)力與傳動(dòng)組件包含直流電機(jī)、12齒/36齒齒輪、十字軸、輪胎及輪轂，建議備選不同齒輪比組合以測(cè)試速度與力量平衡。測(cè)試設(shè)備測(cè)速儀、電池電量檢測(cè)儀，用于調(diào)試階段驗(yàn)證性能參數(shù)并優(yōu)化能耗分配方案。高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保持安全距離，佩戴護(hù)目鏡防止齒輪崩裂飛濺，并在封閉區(qū)域進(jìn)行測(cè)試以防小車失控碰撞。動(dòng)態(tài)測(cè)試防護(hù)使用穩(wěn)壓電源適配器供電，禁止超壓運(yùn)行電機(jī)；若采用鋰電池，需配備過(guò)充保護(hù)電路并遠(yuǎn)離易燃材料存放。電氣安全規(guī)范01020304組裝前需確認(rèn)齒輪嚙合無(wú)卡頓、電機(jī)導(dǎo)線無(wú)裸露，避免短路或機(jī)械故障導(dǎo)致意外停機(jī)或零件損壞。零件檢查與篩選操作臺(tái)面應(yīng)平整防滑，完工后分類收納細(xì)小零件（如銷軸、墊片），防止兒童誤吞或丟失關(guān)鍵組件。環(huán)境與存儲(chǔ)要求安全操作注意事項(xiàng)核心傳動(dòng)原理02齒輪傳動(dòng)類型對(duì)比（平行/垂直）混合傳動(dòng)組合結(jié)合平行與垂直齒輪的優(yōu)勢(shì)，可設(shè)計(jì)復(fù)雜傳動(dòng)系統(tǒng)，例如通過(guò)平行齒輪組實(shí)現(xiàn)減速后，再用垂直齒輪改變輸出方向。03兩齒輪軸線呈直角，通過(guò)錐齒輪或蝸桿實(shí)現(xiàn)方向轉(zhuǎn)換，適用于空間受限或需改變動(dòng)力方向的場(chǎng)景，如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或升降機(jī)構(gòu)。02垂直齒輪傳動(dòng)平行齒輪傳動(dòng)兩齒輪軸線平行，常用于同平面動(dòng)力傳遞，傳動(dòng)效率高且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適合需要?jiǎng)蛩倩蛐》兯俚膱?chǎng)景，如小車直線驅(qū)動(dòng)。01齒比定義與公式高齒比（減速）會(huì)降低輸出轉(zhuǎn)速但增加扭矩，適合需要大力的場(chǎng)景；低齒比（增速）則提高轉(zhuǎn)速但犧牲扭矩，適用于高速低負(fù)載需求。速度與扭矩關(guān)系多級(jí)齒輪系統(tǒng)通過(guò)串聯(lián)多組齒輪可疊加齒比效應(yīng)，例如兩級(jí)減速齒輪組可顯著提升扭矩輸出，適用于爬坡或重載小車設(shè)計(jì)。齒比為主動(dòng)輪與從動(dòng)輪齒數(shù)之比，計(jì)算公式為從動(dòng)輪齒數(shù)/主動(dòng)輪齒數(shù)，齒比大于1時(shí)為減速，小于1時(shí)為增速。齒比計(jì)算與速度關(guān)系動(dòng)力傳遞路徑設(shè)計(jì)直接驅(qū)動(dòng)路徑電機(jī)通過(guò)單一齒輪組直接驅(qū)動(dòng)車輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但缺乏變速能力，適合基礎(chǔ)勻速運(yùn)動(dòng)的小車模型。分動(dòng)箱設(shè)計(jì)添加惰輪或中介齒輪調(diào)整動(dòng)力路徑方向，避免軸系沖突，同時(shí)通過(guò)齒輪布局減少能量損耗，提高傳動(dòng)效率。通過(guò)離合齒輪或差速器分配動(dòng)力至不同車輪，可提升轉(zhuǎn)彎靈活性或?qū)崿F(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)，增強(qiáng)復(fù)雜地形通過(guò)性。冗余傳動(dòng)優(yōu)化搭建實(shí)操演示03底盤(pán)與輪軸組裝步驟輪軸安裝與定位將輪轂套入金屬軸，兩端用樂(lè)高軸套限位，防止軸向位移。輪軸與底盤(pán)連接處需使用帶孔磚塊作為軸承座，減少摩擦阻力并保證轉(zhuǎn)動(dòng)流暢性。懸掛系統(tǒng)調(diào)整在底盤(pán)與輪軸間加入彈性橡膠圈或彈簧零件，模擬簡(jiǎn)易懸掛系統(tǒng)，提升小車通過(guò)凹凸路面時(shí)的穩(wěn)定性。底盤(pán)框架搭建選用樂(lè)高基礎(chǔ)梁構(gòu)件作為底盤(pán)主體，通過(guò)銷釘和連接件固定橫向與縱向支撐結(jié)構(gòu)，確保整體剛性。底盤(pán)寬度需匹配輪軸間距，避免轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生干涉。030201電機(jī)固定與齒輪嚙合電機(jī)選型與安裝根據(jù)負(fù)載需求選擇樂(lè)高PowerFunctions或Technic電機(jī)，使用L型支架將電機(jī)垂直固定在底盤(pán)后部。電機(jī)輸出軸需與傳動(dòng)齒輪保持同軸度誤差小于0.5mm。齒輪傳動(dòng)比計(jì)算根據(jù)目標(biāo)車速選擇不同齒數(shù)的齒輪組合，例如采用8齒齒輪驅(qū)動(dòng)24齒齒輪可實(shí)現(xiàn)1:3減速比。齒輪中心距需嚴(yán)格匹配模數(shù)，避免齒面磨損或跳齒。扭矩傳遞優(yōu)化在電機(jī)輸出端增設(shè)冠狀齒輪改變傳動(dòng)方向，必要時(shí)使用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大扭矩低速輸出，同時(shí)具備自鎖特性防止倒轉(zhuǎn)。空載運(yùn)行測(cè)試通電后觀察各級(jí)齒輪嚙合狀態(tài)，使用頻閃儀檢測(cè)轉(zhuǎn)速是否達(dá)標(biāo)。異常噪音可能源自軸系不對(duì)中，需重新校準(zhǔn)支撐結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試負(fù)載性能驗(yàn)證在小車頂部疊加配重塊模擬載重，監(jiān)測(cè)電機(jī)電流是否過(guò)載。若出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，需更換高摩擦輪胎或增加齒輪傳動(dòng)級(jí)數(shù)。動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整通過(guò)調(diào)整輪轂配重或底盤(pán)重心位置，消除高速行駛時(shí)的橫向擺動(dòng)。建議在前輪加入差速器結(jié)構(gòu)以改善轉(zhuǎn)彎性能。常見(jiàn)問(wèn)題解決04齒輪嚙合精度檢查確保齒輪間嚙合深度適中，避免過(guò)緊或過(guò)松導(dǎo)致摩擦阻力增大，可通過(guò)調(diào)整齒輪間距或更換匹配模數(shù)的齒輪解決。異物清除與潤(rùn)滑處理檢查齒輪槽內(nèi)是否有積灰或碎屑阻塞，使用軟毛刷清理后，在軸心處涂抹微量硅基潤(rùn)滑劑以減少磨損。傳動(dòng)軸對(duì)齊校準(zhǔn)若齒輪組存在偏斜，需重新固定傳動(dòng)軸支架，確保所有齒輪處于同一平面，避免因角度偏差引發(fā)周期性卡頓。齒輪卡頓排查方法電機(jī)選型與電壓匹配通過(guò)增加減速齒輪組的級(jí)數(shù)或調(diào)整齒數(shù)比，犧牲部分速度以換取更大輸出扭矩，適用于爬坡或載重場(chǎng)景。減速比調(diào)整策略電路接觸點(diǎn)優(yōu)化檢查電機(jī)導(dǎo)線與主板連接處是否氧化或松動(dòng)，使用導(dǎo)電膠加固焊點(diǎn)或更換鍍金接口以降低電阻損耗。優(yōu)先選擇高扭矩直流電機(jī)，并確保供電電池電壓符合電機(jī)額定參數(shù)，避免因功率不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降。動(dòng)力不足優(yōu)化方案結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性加固技巧框架三角支撐設(shè)計(jì)在車體關(guān)鍵受力點(diǎn)（如電機(jī)支架、輪軸連接處）添加斜向梁構(gòu)件，形成三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以分散振動(dòng)應(yīng)力。動(dòng)態(tài)配重平衡根據(jù)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（如加速、轉(zhuǎn)向）在底盤(pán)加裝可調(diào)式配重塊，防止重心偏移導(dǎo)致的側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)。模塊化拼接強(qiáng)化采用交叉互鎖的拼裝方式，如將長(zhǎng)條積木與平板積木交替層疊，提升整體抗扭轉(zhuǎn)能力。創(chuàng)意拓展應(yīng)用05通過(guò)更換不同齒數(shù)的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪組合，觀察小車速度與扭矩的變化規(guī)律，理解齒輪傳動(dòng)比與機(jī)械效率的關(guān)系。需記錄不同組合下的直線加速性能與爬坡能力差異。變速裝置改裝實(shí)驗(yàn)齒輪比調(diào)整實(shí)驗(yàn)在傳動(dòng)系統(tǒng)中加入樂(lè)高離合齒輪模塊，模擬真實(shí)車輛的動(dòng)力中斷與接合過(guò)程，分析其對(duì)小車啟停平順性的影響，并測(cè)試急停時(shí)的齒輪保護(hù)效果。離合機(jī)構(gòu)集成利用樂(lè)高變速箱組件搭建兩檔或三檔變速系統(tǒng)，通過(guò)手動(dòng)切換檔位實(shí)現(xiàn)高速巡航與低速高扭矩模式的轉(zhuǎn)換，驗(yàn)證變速裝置對(duì)復(fù)雜路況的適應(yīng)性。多檔位變速設(shè)計(jì)使用樂(lè)高差速器組件連接左右驅(qū)動(dòng)輪，在轉(zhuǎn)彎測(cè)試中觀察內(nèi)外輪轉(zhuǎn)速差，對(duì)比固定軸傳動(dòng)與差速傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向流暢度差異，解釋差速器減少輪胎磨損的機(jī)制。基礎(chǔ)差速原理驗(yàn)證差速器功能實(shí)現(xiàn)通過(guò)增加橡膠摩擦片或彈簧結(jié)構(gòu)，改裝標(biāo)準(zhǔn)差速器以限制單側(cè)輪空轉(zhuǎn)，測(cè)試其在低摩擦力路面（如傾斜板）上的脫困能力，分析扭矩分配原理。限滑差速器模擬設(shè)計(jì)手動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)，強(qiáng)制左右輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)以應(yīng)對(duì)極端路況，對(duì)比鎖止前后的小車攀爬性能，總結(jié)差速鎖的應(yīng)用場(chǎng)景與局限性。差速鎖功能拓展03多級(jí)傳動(dòng)組合挑戰(zhàn)02鏈傳動(dòng)與皮帶傳動(dòng)混合在齒輪傳動(dòng)基礎(chǔ)上引入樂(lè)高鏈條或橡膠皮帶組件，比較不同傳動(dòng)方式的噪音、打滑率及維護(hù)難度，探索混合傳動(dòng)的穩(wěn)定性優(yōu)化方案。動(dòng)力分流傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分支傳動(dòng)路徑，將電機(jī)輸出動(dòng)力同時(shí)分配至驅(qū)動(dòng)輪與附加功能模塊（如升降臂或旋轉(zhuǎn)平臺(tái)），需解決同步控制與負(fù)載均衡問(wèn)題，評(píng)估系統(tǒng)復(fù)雜度與可靠性。01復(fù)合齒輪組搭建結(jié)合蝸桿、冠狀齒輪與平行齒輪組，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞方向的多次轉(zhuǎn)換（如垂直轉(zhuǎn)水平再轉(zhuǎn)垂直），測(cè)試傳動(dòng)效率損失并優(yōu)化布局以減少能量損耗?？偨Y(jié)與評(píng)價(jià)06傳動(dòng)效率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)測(cè)量輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比或扭矩比，計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的能量損耗率，評(píng)估齒輪組、皮帶或鏈條傳動(dòng)的效率。在不同負(fù)載條件下（如空載、輕載、重載）測(cè)試小車運(yùn)行穩(wěn)定性與速度變化，分析傳動(dòng)結(jié)構(gòu)對(duì)負(fù)載波動(dòng)的響應(yīng)能力。檢查傳動(dòng)部件（如齒輪嚙合面、軸承）的磨損痕跡，評(píng)估材料選擇與潤(rùn)滑設(shè)計(jì)的合理性，提出改進(jìn)方案。動(dòng)力傳遞損耗率負(fù)載適應(yīng)性測(cè)試摩擦與磨損觀察小組作品互評(píng)要點(diǎn)協(xié)作與問(wèn)題解決能力根據(jù)小組匯報(bào)內(nèi)容，評(píng)估成員分工合理性、遇到技術(shù)難題時(shí)的解決思路及團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率。03觀察小車直線行駛的偏移程度、轉(zhuǎn)彎流暢性，分析傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的精準(zhǔn)度影響。02運(yùn)行穩(wěn)定性與精度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新性評(píng)價(jià)小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如齒輪組合、差速器設(shè)計(jì)）是否具有創(chuàng)造性，是否突破傳統(tǒng)樂(lè)高套件的限制實(shí)現(xiàn)功能優(yōu)化。01知識(shí)延伸思考題能量回收系統(tǒng)模擬設(shè)想在小