一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具的制作方法

本发明涉及汽车教具技术领域，更具体的说，涉及一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具。

背景技术：

随着社会的发展，国内汽车维修学校越来越多，但是维修人才比较少，满足不了社会对于人才的需求，所以各类院校开始开设了这门课程，院校也订购了汽车外部结构展示教具，让学员对汽车的外部结构一目了然并能增加学员的学习兴趣，部分教具是实体部件一比一刨切制成的，由于实体教具成本较大，大多都采用塑料模型进行展示。

现有的后桥汽车模型在展示时只能简单地展示差速器各个齿轮的运转状态，需要手动卡住其中一侧轮胎来模拟差速器的实际工况，此方式需要人工不断的介入才能够直观的使学员了解该结构，传统的汽车教具不能够真实的模拟汽车转弯时后轮的实际转速；有些模型带有差速锁功能，但是其操作方式需要模型停止运转才能够将差速器锁上，不能够模拟实际工况操作，流畅性较低，传统的汽车后桥模型功能单一，不能够模拟轮胎陷入泥坑时差速锁的工况。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具，以解决的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具，包括矩形底座，所述矩形底座上表面设有后桥演示机构，所述后桥演示机构一侧设有差速锁演示机构，所述矩形底座内设有后桥转向模拟机构，所述后桥转向模拟机构一端设有路况模拟机构；

所述后桥转向模拟机构包括矩形底座上表面一端的双轴电机，双轴电机与矩形底座固定连接，双轴电机下端安装有输出轴一，双轴电机一上端安装有输出轴二，输出轴一下端安装有主动轮一，矩形底座下端上表面安装有立式轴承一，立式轴承一设有一对，立式轴承一位于主动轮一两侧，立式轴承一内圈安装有传动轴一，传动轴一中心处安装有与主动轮一互相啮合的伞齿轮一，传动轴一两端安装有皮带轮一；所述矩形底座下端上表面安装有工字形滑轨，工字形滑轨上端安装有滑动轴，滑动轴下表面开有t形滑槽，t形滑槽与工字形滑轨滑动连接，滑动轴侧表面安装有蜗杆一；所述滑动轴两端各开有圆槽，圆槽内表面安装有普通轴承一，普通轴承一外圈与圆槽固定连接，普通轴承一内圈安装有销轴一，销轴一一端安装有锥形转动块，锥形转动块侧表面开有t形槽一，滑动轴靠近两端的位置安装有立式轴承三，立式轴承三与矩形底座固定连接，立式轴承三内圈安装有转动管，转动管一端安装有转动盘，转动盘外圈安装有皮带轮二，转动盘侧表面开有t形槽二，t形槽二与t形槽一之间安装有l形连杆一，l形连杆一上下两端各安装有t形限位块，l形连杆一上端的t形限位块与t形槽二滑动连接，l形连杆一下端的t形限位块与t形槽一滑动连接，l形连杆一一侧安装有限位条，转动管一端安装有c形卡槽，限位条与c形卡槽滑动连接，l形连杆一一端安装有弧形传动轮一；所述矩形底座下端上表面靠近中心处的位置安装有立式轴承四，立式轴承四内圈安装有匚形架，匚形架上端安装有普通轴承二，普通轴承二内圈与匚形架固定连接，普通轴承二外圈安装有直齿轮一，直齿轮一一侧安装有传动轮二，匚形架下端安装有与直齿轮一互相啮合的直齿轮二，直齿轮二一侧安装有单槽轮一，匚形架侧表面安装有横杆，横杆一端安装有拉伸弹簧，拉伸弹簧一端与矩形底座固定连接；

所述差速锁演示机构包括矩形底座上表面一端的t形固定板，t形固定板上端安装有滑动块，滑动块下表面开有t形槽三，t形槽三与t形固定板滑动连接，滑动块侧表面安装有弧形槽，滑动块下表面安装有齿条一，t形固定板一侧安装有厚壁尼龙管，厚壁尼龙管内圈安装有l形连杆二，l形连杆二上端安装有与齿条一互相啮合的扇形齿片，l形连杆二一端安装有竖连杆，厚壁尼龙管一侧安装有y形支架，y形支架一侧安装有普通轴承三，普通轴承三内圈安装有转动辊，转动辊外表面开有s形闭合槽，竖连杆与s形闭合槽滑动连接，y形支架另一侧安装有普通轴承四，普通轴承四内圈安装有蜗杆二，蜗杆二一端安装有斜齿轮一，转动辊外表面安装有与蜗杆二互相啮合的蜗轮二；

所述路况模拟机构包括矩形底座上表面的安装盒，安装盒侧表面开有通孔一，通孔一上方开有通孔二，通孔一两侧开有通孔三，通孔二内表面安装有普通轴承五，普通轴承五内圈安装有齿轮轴，齿轮轴中心处安装有斜齿轮二，齿轮轴一端安装有限位杆，限位杆与齿轮轴铰接，通孔二一侧安装有限位槽；所述安装盒对立的侧表面开有矩形槽，矩形槽一侧安装有z形连杆，z形连杆与侧表面安装有滑块，滑块与矩形槽滑动连接，z形连杆下端侧表面安装有齿条二，z形连杆上端侧表面安装有与斜齿轮二互相啮合的齿条三，通孔三内圈安装有销轴二，销轴二中心处安装有与齿条二互相啮合的齿环，销轴二侧表面安装有支撑杆，支撑杆一端安装有弧形弹簧片，弧形弹簧片一侧安装有耐磨板。

进一步的，后桥演示机构包括矩形底座上表面一端的矩形支架，矩形支架上端安装有固定轴一，固定轴一一侧安装有摆动臂，摆动臂一端与固定轴一铰接，摆动臂一端安装有固定轴二，摆动臂与固定轴二铰接，固定轴二一端安装有固定环，固定环内圈安装有低速轴承，低速轴承内圈安装有轮毂模型，矩形支架与固定环之间安装有防倾杆；所述矩形支架侧表面安装有竖直隔板，竖直隔板侧表面开有圆孔，圆孔内表面安装有普通轴承六，普通轴承六内圈安装有太阳齿轮，太阳齿轮一端安装有行星齿轮，太阳齿轮一端安装有差速锁框架，差速锁框架一侧开有环形槽，环形槽侧表面安装有u形橡胶圈，矩形支架两侧开有通孔四，通孔四内圈安装有半轴，半轴一端安装有万向轴一，万向轴一一端安装有转动杆一，转动杆一与轮毂模型之间安装有万向轴二，转动杆一穿过通孔一，半轴另一端安装有与行星齿轮互相啮合的从动齿轮。

进一步的，后桥转向模拟机构还包括滑动轴一侧的立式轴承二，立式轴承二与矩形底座固定连接，立式轴承二内圈安装有转动轴一，转动轴一一端安装有与蜗杆一互相啮合的蜗轮二，转动轴一另一端安装有伞齿轮二，矩形底座上表面上表面安装有卧式轴承一，卧式轴承一内圈安装有转向轴，转向轴下端安装有与伞齿轮二互相啮合的伞齿轮三，转向轴上端安装有方向盘。

进一步的，输出轴二上端安装有主动轮二。

进一步的，矩形支架侧表面开有通孔五，通孔五内圈安装有转动杆二，转动杆二一端安装有与太阳齿轮互相啮合的伞齿轮四，转动杆二另一端安装有与主动轮二互相啮合的伞齿轮五，转动杆二一端安装有与斜齿轮一互相啮合的斜齿轮三。

进一步的，转动杆二一端安装有立式轴承五。

进一步的，后桥转向模拟机构还包括矩形底座下端上表面的立式轴承六，立式轴承六内圈安装有转动轴二，转动轴二一端安装有单槽轮二，转动轴二另一端安装有驱动轮，轮毂模型放置在驱动轮上端。

进一步的，皮带轮一与皮带轮二之间安装有传动带一，弧形传动轮一与传动轮二之间安装有传动带二，单槽轮一与单槽轮二之间安装有传动带三。

进一步的，差速锁演示机构还包括半轴侧表面的矩形滑槽，矩形滑槽一侧安装有差速盘，差速盘下端与矩形滑槽滑动连接，差速盘侧表面安装有环形圈，环形圈与u形橡胶圈的位置相对应。

本发明的有益效果是：可以模拟车辆实际转弯时后轮的转速差，从而真实的反应差速器的作用，通过差速锁演示机构的作用可以快速对差速器锁止，通过反复演示便于学员学习，通过路况模拟机构的作用可以模拟汽车脱困时后桥的工作状态。

附图说明

图1是本发明所述一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具的结构示意图；

图2是后桥转向模拟机构的示意图；

图3是矩形底座的侧视示意图；

图4是后桥转向模拟机构的局部示意图一；

图5是后桥转向模拟机构的局部示意图二；

图6是后桥演示机构的放大示意图；

图7是匚形架的侧视示意图；

图8是滑动轴的横截示意图；

图9是差速锁演示机构的示意图；

图10是差速锁演示机构的俯视示意图；

图11是s形闭合槽的示意图；

图12是弧形传动轮一的示意图一；

图13是弧形传动轮一的示意图二；

图14是锥形转动块的横截示意图；

图15是路况模拟机构的示意图；

图16是安装盒的侧视示意图；

图17是安装盒的俯视示意图；

图中，1、矩形底座；2、双轴电机；3、输出轴一；4、输出轴二；5、主动轮一；6、立式轴承一；7、传动轴一；8、伞齿轮一；9、皮带轮一；10、工字形滑轨；11、滑动轴；12、t形滑槽；13、蜗杆一；14、圆槽；15、普通轴承一；16、销轴一；17、锥形转动块；18、t形槽一；19、立式轴承三；20、转动管；21、转动盘；22、皮带轮二；23、t形槽二；24、l形连杆一；25、t形限位块；26、限位条；27、c形卡槽；28、弧形传动轮一；29、立式轴承四；30、匚形架；31、普通轴承二；32、直齿轮一；33、传动轮二；34、直齿轮二；35、单槽轮一；36、横杆；37、拉伸弹簧；38、t形固定板；39、滑动块；40、t形槽三；41、弧形槽；42、齿条一；43、厚壁尼龙管；44、l形连杆二；45、扇形齿片；46、竖连杆；47、y形支架；48、普通轴承三；49、转动辊；50、s形闭合槽；51、普通轴承四；52、蜗杆二；53、斜齿轮一；54、蜗轮二；55、安装盒；56、通孔一；57、通孔二；58、通孔三；59、普通轴承五；60、齿轮轴；61、斜齿轮二；62、限位杆；63、限位槽；64、矩形槽；65、z形连杆；66、滑块；67、齿条二；68、齿条三；69、销轴二；70、齿环；71、支撑杆；72、弧形弹簧片；73、耐磨板；74、矩形支架；75、固定轴一；76、摆动臂；77、固定轴二；78、固定环；79、低速轴承；80、轮毂模型；81、防倾杆；82、竖直隔板；83、圆孔；84、普通轴承六；85、太阳齿轮；86、行星齿轮；87、差速锁框架；88、环形槽；89、u形橡胶圈；90、通孔四；91、半轴；92、万向轴一；93、转动杆一；94、万向轴二；95、从动齿轮；96、立式轴承二；97、转动轴一；98、蜗轮二；99、伞齿轮二；100、卧式轴承一；101、转向轴；102、伞齿轮三；103、方向盘；104、主动轮二；105、通孔五；106、转动杆二；107、伞齿轮四；108、伞齿轮五；109、立式轴承五；110、立式轴承六；111、转动轴二；112、单槽轮二；113、驱动轮；114、传动带一；115、传动带二；116、传动带三；117、矩形滑槽；118、差速盘；119、环形圈；120、斜齿轮三。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-17所示，一种用于演示汽车后桥工作的汽车教具，包括矩形底座1，矩形底座1上表面设有后桥演示机构，后桥演示机构一侧设有差速锁演示机构，矩形底座1内设有后桥转向模拟机构，后桥转向模拟机构一端设有路况模拟机构；

所述后桥转向模拟机构包括矩形底座1上表面一端的双轴电机2，双轴电机2与矩形底座1固定连接，双轴电机2下端安装有输出轴一3，双轴电机2一上端安装有输出轴二4，输出轴一3下端安装有主动轮一5，矩形底座1下端上表面安装有立式轴承一6，立式轴承一6设有一对，立式轴承一6位于主动轮一5两侧，立式轴承一6内圈安装有传动轴一7，传动轴一7中心处安装有与主动轮一5互相啮合的伞齿轮一8，传动轴一7两端安装有皮带轮一9；矩形底座1下端上表面安装有工字形滑轨10，工字形滑轨10上端安装有滑动轴11，滑动轴11下表面开有t形滑槽12，t形滑槽12与工字形滑轨10滑动连接，滑动轴11侧表面安装有蜗杆一13；滑动轴11两端各开有圆槽14，圆槽14内表面安装有普通轴承一15，普通轴承一15外圈与圆槽14固定连接，普通轴承一15内圈安装有销轴一16，销轴一16一端安装有锥形转动块17，锥形转动块17侧表面开有t形槽一18，滑动轴11靠近两端的位置安装有立式轴承三19，立式轴承三19与矩形底座1固定连接，立式轴承三19内圈安装有转动管20，转动管20一端安装有转动盘21，转动盘21外圈安装有皮带轮二22，转动盘21侧表面开有t形槽二23，t形槽二23与t形槽一18之间安装有l形连杆一24，l形连杆一24上下两端各安装有t形限位块25，l形连杆一24上端的t形限位块25与t形槽二23滑动连接，l形连杆一24下端的t形限位块25与t形槽一18滑动连接，l形连杆一24一侧安装有限位条26，转动管20一端安装有c形卡槽27，限位条26与c形卡槽27滑动连接，l形连杆一24一端安装有弧形传动轮一28；矩形底座1下端上表面靠近中心处的位置安装有立式轴承四29，立式轴承四29内圈安装有匚形架30，匚形架30上端安装有普通轴承二31，普通轴承二31内圈与匚形架30固定连接，普通轴承二31外圈安装有直齿轮一32，直齿轮一32一侧安装有传动轮二33，匚形架30下端安装有与直齿轮一32互相啮合的直齿轮二34，直齿轮二34一侧安装有单槽轮一35，匚形架30侧表面安装有横杆36，横杆36一端安装有拉伸弹簧37，拉伸弹簧37一端与矩形底座1固定连接；

差速锁演示机构包括矩形底座1上表面一端的t形固定板38，t形固定板38上端安装有滑动块39，滑动块39下表面开有t形槽三40，t形槽三40与t形固定板38滑动连接，滑动块39侧表面安装有弧形槽41，滑动块39下表面安装有齿条一42，t形固定板38一侧安装有厚壁尼龙管43，厚壁尼龙管43内圈安装有l形连杆二44，l形连杆二44上端安装有与齿条一42互相啮合的扇形齿片45，l形连杆二44一端安装有竖连杆46，厚壁尼龙管43一侧安装有y形支架47，y形支架47一侧安装有普通轴承三48，普通轴承三48内圈安装有转动辊49，转动辊49外表面开有s形闭合槽50，竖连杆46与s形闭合槽50滑动连接，y形支架47另一侧安装有普通轴承四51，普通轴承四51内圈安装有蜗杆二52，蜗杆二52一端安装有斜齿轮一53，转动辊49外表面安装有与蜗杆二52互相啮合的蜗轮二54；

路况模拟机构包括矩形底座1上表面的安装盒55，安装盒55侧表面开有通孔一56，通孔一56上方开有通孔二57，通孔一56两侧开有通孔三58，通孔二57内表面安装有普通轴承五59，普通轴承五59内圈安装有齿轮轴60，齿轮轴60中心处安装有斜齿轮二61，齿轮轴60一端安装有限位杆62，限位杆62与齿轮轴60铰接，通孔二57一侧安装有限位槽63；安装盒55对立的侧表面开有矩形槽64，矩形槽64一侧安装有z形连杆65，z形连杆65与侧表面安装有滑块66，滑块66与矩形槽64滑动连接，z形连杆65下端侧表面安装有齿条二67，z形连杆65上端侧表面安装有与斜齿轮二61互相啮合的齿条三68，通孔三58内圈安装有销轴二69，销轴二69中心处安装有与齿条二67互相啮合的齿环70，销轴二69侧表面安装有支撑杆71，支撑杆71一端安装有弧形弹簧片72，弧形弹簧片72一侧安装有耐磨板73。

后桥演示机构包括矩形底座1上表面一端的矩形支架74，矩形支架74上端安装有固定轴一75，固定轴一75一侧安装有摆动臂76，摆动臂76一端与固定轴一75铰接，摆动臂76一端安装有固定轴二77，摆动臂76与固定轴二77铰接，固定轴二77一端安装有固定环78，固定环78内圈安装有低速轴承79，低速轴承79内圈安装有轮毂模型80，矩形支架74与固定环78之间安装有防倾杆81；矩形支架74侧表面安装有竖直隔板82，竖直隔板82侧表面开有圆孔83，圆孔83内表面安装有普通轴承六84，普通轴承六84内圈安装有太阳齿轮85，太阳齿轮85一端安装有行星齿轮86，太阳齿轮85一端安装有差速锁框架87，差速锁框架87一侧开有环形槽88，环形槽88侧表面安装有u形橡胶圈89，矩形支架74两侧开有通孔四90，通孔四90内圈安装有半轴91，半轴91一端安装有万向轴一92，万向轴一92一端安装有转动杆一93，转动杆一93与轮毂模型80之间安装有万向轴二94，转动杆一93穿过通孔一56，半轴91另一端安装有与行星齿轮86互相啮合的从动齿轮95。

后桥转向模拟机构还包括滑动轴11一侧的立式轴承二96，立式轴承二96与矩形底座1固定连接，立式轴承二96内圈安装有转动轴一97，转动轴一97一端安装有与蜗杆一13互相啮合的蜗轮二98，转动轴一97另一端安装有伞齿轮二99，矩形底座1上表面上表面安装有卧式轴承一100，卧式轴承一100内圈安装有转向轴101，转向轴101下端安装有与伞齿轮二99互相啮合的伞齿轮三102，转向轴101上端安装有方向盘103。

输出轴二4上端安装有主动轮二104。

矩形支架74侧表面开有通孔五105，通孔五105内圈安装有转动杆二106，转动杆二106一端安装有与太阳齿轮85互相啮合的伞齿轮四107，转动杆二106另一端安装有与主动轮二104互相啮合的伞齿轮五108，转动杆二106一端安装有与斜齿轮一53互相啮合的斜齿轮三120。

转动杆二106一端安装有立式轴承五109。

后桥转向模拟机构还包括矩形底座1下端上表面的立式轴承六110，立式轴承六110内圈安装有转动轴二111，转动轴二111一端安装有单槽轮二112，转动轴二111另一端安装有驱动轮113，轮毂模型80放置在驱动轮113上端。

皮带轮一9与皮带轮二22之间安装有传动带一114，弧形传动轮一28与传动轮二33之间安装有传动带二115，单槽轮一35与单槽轮二112之间安装有传动带三116。

差速锁演示机构还包括半轴91侧表面的矩形滑槽117，矩形滑槽117一侧安装有差速盘118，差速盘118下端与矩形滑槽117滑动连接，差速盘118侧表面安装有环形圈119，环形圈119与u形橡胶圈89的位置相对应，利用环形圈119与u形橡胶圈89之间的摩擦力可以实现差速锁锁止的目的。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，当需要演示时，控制器控制双轴电机2进行转动，双轴电机2的转动同时带动输出轴一3、输出轴二4转动，输出轴一3的转动带动主动轮一5转动，主动轮一5的转动带动伞齿轮一8转动，通过立式轴承一6的作用可以使传动轴一7稳定的转动，传动轴一7的另一端带动皮带轮一9转动，皮带轮一9的转动通过传动带一114带动皮带轮二22转动，普通轴承一15对锥形转动块17起到支撑的作用，立式轴承三19对转动盘21起到支撑的作用，使锥形转动块17与转动盘21可以同步转动，通过匚形架30和拉伸弹簧37的作用使传动带二115时刻保持涨紧的状态，弧形传动轮一28转动通过传动带二115带动单槽轮一35转动，单槽轮一35的转动通过传动带三116带动单槽轮二，单槽轮二112转动带动转动轴二111、驱动轮113转动，驱动轮113起到支撑轮毂模型80的作用；当需要模拟车辆转弯时，手动转动方向盘103来模拟真实的操作，方向盘103的转动直接带动转向轴101转动，转向轴101的转动带动伞齿轮三102转动，伞齿轮三102的转动带动伞齿轮二99、转动轴一97、蜗轮二98进行转动，蜗轮二98的转动带动蜗杆一13进行左右滑动，通过工字形滑轨10的限位可以使滑动轴11稳定的滑动，当滑动轴11向左侧滑动的时候，锥形转动块17将迫使l形连杆一24向外扩散，使l形连杆一24彼此间互相远离，使弧形传动轮一28的轮径变大，如图12到图13所示，由于该装置是模型所以各个传动带的负荷非常小，即使弧形传动轮一28的外表面发生缝隙也不耽误传动；此时靠近右侧的弧形传动轮一28做反向运动，弧形传动轮一28互相靠近，弧形传动轮一28的直径变小，此操作改变传动带二115的传动效率，从而改变驱动轮113、和轮毂模型80的转速；当弧形传动轮一28的直径发生变化的时，为了保证传动带二115时刻处于绷紧的状态，直齿轮一32会以直齿轮二34的圆心为圆心做圆周运动，在不耽误传递动力的同时可以使传动带二115处于绷紧的状态；

输出轴二4的转动带动主动轮二104转动，主动轮二104的转动带动伞齿轮五108进行旋转，伞齿轮五108的转动带动转动杆二106进行旋转，转动杆二106的转动带动伞齿轮四107转动，伞齿轮四107的转动带动太阳齿轮85自传，太阳齿轮85的自传带动行星齿轮86绕太阳齿轮85公转，太阳齿轮85间接带动半轴91、万向轴一92、万向轴二94以及轮毂模型80进行转动，轮毂模型80的运动状态处于被动的，当驱动轮113的转速同步时，轮毂模型80模拟汽车直线行驶时的转动状态，此时行星齿轮86不自转，且进行公转，使左右轮毂模型80的转速相同；当转动方向盘103模拟转弯时，左右两侧驱动轮113转速发生变化，轮毂模型80跟随驱动轮113的转动而转动，此时行星齿轮86在公转的同时发生自转，从而填补两侧轮毂模型80的转速差，轮毂模型80的转速差越大，行星齿轮86的自转越快；

通过转动杆二106的转动，可以使斜齿轮三120带动斜齿轮一53进行转动，斜齿轮一53的转动带动蜗杆二52转动，蜗杆二52的转动带动蜗轮二54、转动辊49自转，通过s形闭合槽50与竖连杆46滑动连接的作用，可以使竖连杆46左右摆动，竖连杆46的摆动带动扇形齿片45转动，扇形齿片45的转动带动齿条一42和滑动块39作往复运动，滑动块39的往复运动带动弧形槽41并推动差速盘118进行移动，差速盘118的移动带动环形圈119与u形橡胶圈89互相接近，之间的摩擦力渐渐变大，直至使半轴91不与差速锁框架87发生相对运动，此时无论怎样拐弯左右轮的转速都同步，当环形槽88与环形圈119分离时，差速器将再次启动；

当需要模拟汽车脱困时差速器介入带来的效果，首先手动拧动限位杆62使其卡在限位槽63内，限位杆62的转动带动斜齿轮二61进行旋转，由于齿条三68与斜齿轮二61互相啮合的作用，斜齿轮二61的转动带动一侧的z形连杆65向上移动，另一侧的z形连杆65向下移动，z形连杆65的移动带动销轴二69、齿环70作相应的运动，齿环70的转动带动弧形弹簧片72、耐磨板73向半轴91靠拢，使其中一盒半轴91的转速降低，从而模拟车辆进入泥坑时后桥的运动状态，此时差速锁的介入和释放可以使左右两侧的轮毂模型80在同步与不同步之间进行切换，便于观察差速锁的功能；直齿轮二34通过轴承与匚形架30固定连接。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。