乐高简单机械的齿轮部分怎么玩?

1445 2020-11-23 17:35:23

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1445 乐高简单机械的齿轮部分怎么玩?

大家好,这个部分是基础原理部分,机械入门部分,乐高官方给机械结构划分了四个部分:齿轮轮轴杠杆滑轮。这次,我们从“齿轮”讲起。

内容取自乐高官方简单机械套装原理模型,教学材料。

俗话说,万丈高楼平地起。要想做出酷炫炸天的机器人还得先把基础原理学会。许多家长问我,乐高学校的教学材料为什么和外面买的那些玩具不一样,这可不就是废话吗?乐高的教学材料是科技件,用来搭建机器人,可非玩具乐高可比,只能搭个模型房子,不然学啥子科学知识呢!

而齿轮作为工业时代到来的标志,广泛运用于各种机械装置上,经典的像机械手表,而更多的是人们现在必备的汽车。

齿轮的种类有很多种,工业用的齿轮,还有各个厂家自制的非标都有很多,乐高的齿轮组不说包揽了全部,但也把工业齿轮常用的包括了个大概。

具体有哪些种类,可参考我之前的文章:

(齿轮分类链接)

齿轮有以下4个作用效果:

4大作用

1、改变旋转方向。

2、改变旋转运动的方向。

3、增加或降低旋转速度。

4、增加旋转力,也称作转矩。

学会以上几种作用,发现其中有哪些转动秘密,我们需要从以下三个模型入手:

1、原理模型

2、主要模型

3、问题解决模型

1

建立概念

初识简单机械,我们常用的是这些齿轮:

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2

提供词汇

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1、驱动齿轮:离驱动源(手摇或者马达)较近的齿轮;

2、从动齿轮:接受动力的齿轮。

3

原理模型

1、搭建(旋转方向):

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转动起来之后:

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两齿轮啮合,转动方向相反。

2、搭建(惰齿轮)

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动起来的样子:

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中间的小齿轮就是惰齿轮。惰齿轮不影响大齿轮的相对旋转速度,只会影响从动齿轮的旋转方向。

3、搭建(增加转速)

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大齿轮与小齿轮啮合时,小齿轮的转速相对更快。

4、搭建(降低转速)

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小齿轮与大齿轮啮合时,会使传动的速度减慢。

5、搭建(以一定角度)

这里为什么说是以一定角度传动,而不是直接说垂直传动,因为很多时候,传动角度并不只有90°一种。(后面利用双面锥齿轮,可以有好多种角度)

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在正齿轮系统里面,需要冠齿轮的参与,才可以垂直传动。

结论

传动角度不同,但传动比依然遵循传动原则,图中小齿轮带动冠齿轮就是个减速过程。

具体原理明白了,我们在教小朋友的过程当中,或者在家里带着孩子玩的时候,肯定不能给孩子这么干巴巴的原理。

而乐高的教育理念就好在这里,兴趣为本,以孩子为中心。具体实施就是“4C”办法:联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)、延续(continue)。

我们搭建带着孩子搭建主要模型的时候就要按这个步骤进行:

1

联系

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说个小故事:山姆和莎莉喜欢去赶集。他们最喜欢玩的便是旋转木马。转啊转,向朋友和家人们招手,他们会感到非常开心!

你喜欢旋转木马吗?

你最喜欢旋转木马什么呢?

哪种简单机械可以使旋转木马转动呢?

让我们一起来搭建旋转木马!

2

建构

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可以带着孩子做这么一个简单的垂直传动的模型,初次认识学习,模型千万不能太复杂,拔苗助长的故事大家都听过,可并不是每个人都有这样的意识。

3

反思

依照原理模型,套在这个“旋转木马模型上”,将我们原理全部用此模型和孩子一起探讨出来,一点一点地抖,不能一下子全部倒出来,还是要看孩子的接受能力。

4

延续

鼓励孩子对于复合型齿轮的探究。鼓励孩子多问为什么。对于接受度不高的孩子依然是提高其兴趣,鼓励自己定制游戏规则也可以。

问题解决模型

如果孩子借由“旋转木马”已经掌握住了基本原理模型里面的齿轮知识,那么他就可以带着这些知识去解决一些问题。

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山姆和莎莉在赶集时总是会买爆米花吃。有时候,他们很难找到卖爆米花的地方。山姆和莎莉想要帮助卖爆米花的人搭建一个可以旋转的爆米花车标牌,吸引往来人们的注意。

让我们来帮助山姆和莎莉吧!

搭建一个如图所示的爆米花车。

设计概要如下:

• 搭建爆米花车。

• 制作一个可以旋转的标牌。

• 搭建一个转动把手便可以使标牌转动的机构。

完成后,测试你的爆米花车。计算每转动把手五次,可以将标牌旋转几次?

如果是家长带着孩子玩的时候,这个时候就要放手让孩子自己动了。让他做出一个令自己十分满意的作品。

家长在其中扮演引导者的角色:

鼓励孩子对他们要着手解决的现实生活中的问题和/或他们准备使用的简单机械类型做一些研究:

• 确定需求或问题:

• 利用观察结果作出解释

• 测试、评估和重新设计模型

模型给个参考,最好不要按下面做:

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今天的简单机械“齿轮部分”,我们就说到这,掌握住基本原理之后,带着孩子玩的时候,就能够给他解决很多问题。请注意,是孩子带着问题来探索,并非我们强行把知识灌输给孩子。

好的,就酱,有空多陪陪自己的孩子吧!

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温馨提示

我会经常分享乐高机器人的案例。分享给其他人一起来顽机器人,想要获得更多搭建案例,喜欢我,请关注我,希望我的内容能对你有帮助。

   

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