[实用新型]汽车差速器教具

说明书

技术领域

本实用新型属于教学设备技术领域，具体涉及一种汽车差速器教具。

背景技术

差速器主要用于汽车的传动系统中，当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。

差速器可以满足汽车在良好路面上正常行驶时的转矩分配特性。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力，例如当汽车的一个驱动轮陷入泥泞路面时，虽然另一驱动轮在良好路面上，但因齿轮差速器平均分配转矩的特点，使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩，以致驱动力不足以克服行驶阻力，汽车不能前进。

现有的差速器演示教具是根据汽车差速器的实物经过一定的比例缩小制作而成，该教具制作简单，演示方便，能在一定程度上给学生直观的演示，但是只能让学生看到差速器的基本结构、基本原理，无法演示汽车在不同的运行环境中，差速器的不同工作状态，功能较为单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车差速器教具，能够通过使用相对运动的原理，模拟出汽车在直行、转弯、以及轮胎打滑时候，差速器的工作情况。并且在相应的地方安装霍尔传感器，测量出各个轴的转速，以便观察差速器的工作情况和验证有关差速器的理论公式。

本实用新型所采用的技术方案是：汽车差速器教具，包括支撑座，支撑座的上端面从下至上依次设置有滚珠轴承转盘和圆盘，支撑座的端部通过工字夹固定连接有Z字型底座；圆盘上并排设置有两个轮胎，Z字型底座的一端从其中一个轮胎的中部穿过；Z字型底座上并且位于两个轮胎之间设置有差速器；差速器通过联轴器连接有直流电机。

本实用新型的特点还在于，

差速器包括依次相连的霍尔传感器、电压比较器、单片机和LED显示器，电压比较器还连接有电位器；霍尔传感器用于感应贴合于轮胎和直流电机上贴合的磁铁的转速。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的汽车差速器教具结构简单，操作方便，能够更加直观地演示汽车差速器在汽车直行、转弯、以及汽车轮胎发生打滑时的工作情况，并且可以验证有关差速器的公式。

附图说明

图1是本实用新型汽车差速器教具的结构示意图；

图2是本实用新型汽车差速器教具中差速器的结构示意图。

图中，1.轮胎，2.Z字型底座，3.工字夹，4.圆盘，5.滚珠轴承转盘，6.支撑座，7.直流电机，8.联轴器，9.差速器，10.磁铁；

901.单片机，902.LED显示器，903.电位器，904.霍尔传感器，905.电压比较器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种汽车差速器教具，如图1所示，包括支撑座6，支撑座6的上端面从下至上依次设置有滚珠轴承转盘5和圆盘4，支撑座6的端部通过工字夹3固定连接有Z字型底座2；圆盘4上并排设置有两个轮胎1，Z字型底座2的一端从其中一个轮胎1的中部穿过；Z字型底座2上并且位于两个轮胎1之间设置有差速器9；差速器9通过联轴器8连接有直流电机7。

如图2所示，差速器9包括依次相连的霍尔传感器904、电压比较器905、单片机901和LED显示器902，电压比较器905还连接有电位器903；霍尔传感器904用于感应贴合于轮胎1和直流电机7上贴合的磁铁10的转速。

使用时，首先将滚珠轴承转盘5放置在支撑座6上，同时使轮胎1与滚珠轴承转盘5上设置的圆盘4保持良好的接触，用再将Z字型底座2通过工字夹3与支撑座6固定连接。LED显示器902便于观察，当电压比较器905输出高电平时不亮，低电平时亮。

测速时，使用单片机901进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可获得转速的信息。在左右两个轮胎的轮毂内侧以及联轴器8外侧贴上1粒磁铁10，并在与磁铁10相应的位置安装霍尔传感器904。当轮胎1转动时，由于Z字型底座2与支撑座6固定在一起，差速器9的主体部分将保持相对于桌面静止，滚珠轴承转盘5则因为受到轮胎1的摩擦力而开始转动。此时，相当于汽车静止不动，而地面进行转动。即利用“相对运动”的原理，模拟出汽车转弯的情况。通过调整Z字型底座2与滚珠轴承转盘5中心的相对位置即可改变“转弯半径”。