一种用于模拟汽车后轮工况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，涉及一种用于模拟汽车后轮工况的汽车教具。

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模拟汽车后轮工况的汽车教具，以解决的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于模拟汽车后轮工况的汽车教具，包括矩形底座，所述矩形底座上表面设有悬架展示机构，所述悬架展示机构一侧设有差速锁模拟机构，所述矩形底座内设有转向模拟机构，所述悬架展示机构一侧设有路况模拟机构；

所述转向模拟机构包括矩形底座上表面一端的旋转电机，旋转电机下端安装有输出轴一，旋转电机上端安装有输出轴二，输出轴一一端安装有主动轮一，输出轴二一端安装有主动轮二，矩形底座下端上表面安装有立式轴承一，立式轴承一设有两个且位于主动轮一两侧，立式轴承一内圈安装有转轴一，转轴一中心处安装有与主动轮一互相啮合的伞齿轮一，转轴一两端开有键槽，转轴一两端安装有皮带轮一，皮带轮一内圈安装有键条，键条与皮带轮一固定连接，键条与键槽滑动连接，矩形底座下端上表面安装有立式轴承二，矩形底座下端上表面安装有立式轴承二，立式轴承二设有两个，立式轴承二内圈安装有转轴二，转轴二靠近两端的位置安装有正螺纹，正螺纹一侧安装有反螺纹，立式轴承二一侧安装有工字滑轨，工字滑轨设有两个，工字滑轨上表面一端安装有l型滑动杆一，工字滑轨上表面另一端安装有l型滑动杆二，l型滑动杆一、l型滑动杆二下表面分别与工字滑轨滑动连接，l型滑动杆一一端安装有滑动块一，滑动块一内圈开有螺纹孔一，螺纹孔一与正螺纹互相啮合，滑动块一侧表面安装有连接杆，连接杆一端安装有固定环，固定环内圈安装有普通轴承一，普通轴承一内圈安装有转动环，转动环一端与皮带轮一固定连接；所述l型滑动杆一、l型滑动杆二一端各安装有普通轴承二，普通轴承二外圈安装有转动筒，转动筒一端安装有转动盘，转动盘侧表面安装有斜杆，转动筒另一侧安装有皮带轮二，皮带轮二设有一个，皮带轮二与皮带轮一之间安装有传动带一；

所述转向模拟机构还包括矩形底座下端上表面的立式轴承三，立式轴承三内圈安装有转轴三，转轴三一端安装有支撑轮，立式轴承三一侧安装有立式轴承四，立式轴承四内圈安装有转动架，转动架下端安装有普通轴承三，普通轴承三外圈安装有直齿轮一，直齿轮一侧表面与转轴三固定连接，转动架上端安装有普通轴承四，普通轴承四外圈安装有与直齿轮一互相啮合的直齿轮二，直齿轮二侧表面安装有传动轮，传动轮与斜杆之间安装有传动带二；所述转动架侧表面安装有连杆，连杆与矩形底座之间安装有拉伸弹簧一；所述转轴二中心处安装有蜗轮一，矩形底座上表面安装有卧式轴承一，卧式轴承一内圈安装有转向杆，转向杆下端安装有与蜗轮一互相啮合的蜗杆一，转向杆上端安装有方向盘；

所述差速锁模拟机构包括矩形底座上表面的t型滑轨，t型滑轨上端安装有移动块，移动块中心处开有螺纹通孔，移动块一侧安装有弧形限位槽，t型滑轨一侧安装有立式轴承五，立式轴承五内圈安装有往复丝杠，往复丝杠一端与螺纹通孔互相啮合，往复丝杠另一端安装有蜗轮二，t型滑轨另一侧安装有支撑杆，支撑杆上端安装有普通轴承五，普通轴承五内圈安装有与蜗轮二互相啮合的蜗杆二，蜗杆二一端安装有直齿轮三；

所述路况模拟机构包括矩形底座上表面一侧的矩形盒，矩形盒侧表面开有圆形孔，矩形盒上表面中心处安装有空心管，空心管与矩形盒处于互通的状态，空心管内安装有滑动杆，滑动杆下端安装有匚形架，匚形架下端安装有限位块，矩形盒侧表面开有限位槽，限位块与限位槽滑动连接，空心管两侧安装有固定杆，固定杆与空心管处于互通的状态，固定杆两侧开有长孔，固定杆内表面安装有限位杆，限位杆一端安装有挡片，挡片与长孔的位置相对应，滑动杆侧表面开有圆形凹槽；所述矩形盒侧表面安装有限位板，限位板一侧安装有压块一，压块一侧表面与矩形盒之间安装有拉伸弹簧二，压块一侧表面开有圆槽，圆槽内安装有压块二，压块二与圆槽处于滑动的状态，压块二与压块一之间安装有压缩弹簧一。

进一步的，悬架展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环形固定架，环形固定架内圈安装有低速轴承，低速轴承内圈安装有轮毂模型，矩形支架与环形固定架之间安装有防倾杆，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，圆孔内表面安装有滚子轴承一，滚子轴承一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，差速锁框架一侧安装有橡胶圈一，矩形支架两侧开有通孔三，通孔三内圈安装有半轴，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，半轴另一端安装有与行星齿轮互相啮合的从动齿轮；矩形底座上表面安装有立式轴承六，立式轴承六内圈安装有转轴四，转轴四一端安装有与太阳齿轮互相啮合的伞齿轮二，转轴四另一端安装有与主动轮二互相啮合的伞齿轮三。

进一步的，矩形底座上表面开有矩形开口。

进一步的，转轴四一端安装有与直齿轮三互相啮合的直齿轮四。

进一步的，差速锁模拟机构还包括半轴一端的锁止盘，锁止盘内圈安装有限位条，半轴外表面开有矩形槽，限位条与矩形槽的位置相对应，锁止盘与弧形限位槽的位置相对应。

进一步的，半轴通过圆形孔穿过矩形盒。

进一步的，锁止盘一侧安装有橡胶圈二。

本发明的有益效果是：转动方向盘时，通过斜杆的相对运动可以实现不同的传动比，达到模拟车辆实际转弯时后轮转速差的效果，直观的体现差速器的作用；通过差速锁演示机构的作用可以快速对差速器快速锁止，利用往复丝杠的转动，在减小制作成本的同时可以达到预期效果，反复的演示便于学员了解其作用，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模拟汽车后轮工况的汽车教具的结构示意图；

图2是悬架展示机构的俯视示意图；

图3是旋转电机的侧视示意图；

图4是转向模拟机构的局部示意图一；

图5是转向模拟机构的局部示意图二；

图6是悬架展示机构的局部示意图；

图7是直齿轮一的侧视示意图；

图8是工字滑轨的横截面示意图；

图9是转动盘的侧视示意图；

图10是差速锁模拟机构的侧视示意图；

图11是速锁模拟机构的俯视示意图；

图12是路况模拟机构的侧视示意图；

图13是路况模拟机构的俯视示意图；

图14是压块一的放大示意图；

图15是转轴一的横截面示意图；

图16是限位杆的放大示意图；

图中，1、矩形底座；2、旋转电机；3、输出轴一；4、输出轴二；5、主动轮一；6、主动轮二；7、立式轴承一；8、转轴一；9、伞齿轮一；10、键槽；11、皮带轮一；12、键条；13、立式轴承二；14、转轴二；15、正螺纹；16、反螺纹；17、工字滑轨；18、l型滑动杆一；19、l型滑动杆二；20、滑动块一；21、螺纹孔一；22、连接杆；23、转动环；24、普通轴承二；25、转动筒；26、转动盘；27、斜杆；28、皮带轮二；29、传动带一；30、立式轴承三；31、转轴三；32、支撑轮；33、立式轴承四；34、转动架；35、普通轴承三；36、直齿轮一；37、普通轴承四；38、直齿轮二；39、传动轮；40、传动带二；41、连杆；42、拉伸弹簧一；43、蜗轮一；44、卧式轴承一；45、转向杆；46、蜗杆一；47、方向盘；48、t型滑轨；49、移动块；50、螺纹通孔；51、弧形限位槽；52、立式轴承五；53、往复丝杠；54、蜗轮二；55、支撑杆；56、普通轴承五；57、蜗杆二；58、直齿轮三；59、矩形盒；60、圆形孔；61、空心管；62、滑动杆；63、匚形架；64、限位块；65、限位槽；66、固定杆；67、长孔；68、限位杆；69、挡片；70、圆形凹槽；71、限位板；72、压块一；73、拉伸弹簧二；74、圆槽；75、压块二；76、压缩弹簧一；77、矩形支架；78、固定轴一；79、摆动臂；80、固定轴二；81、环形固定架；82、低速轴承；83、轮毂模型；84、防倾杆；85、竖直隔板；86、圆孔；87、滚子轴承一；88、太阳齿轮；89、行星齿轮；90、差速锁框架；91、橡胶圈一；92、通孔三；93、半轴；94、万向轴一；95、转动杆一；96、万向轴二；97、从动齿轮；98、立式轴承六；99、转轴四；100、伞齿轮二；101、伞齿轮三；102、矩形开口；103、直齿轮四；104、锁止盘；105、矩形槽；106、限位条；107、固定环；108、橡胶圈二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-16所示，一种用于模拟汽车后轮工况的汽车教具，包括矩形底座1，矩形底座1上表面设有悬架展示机构，，悬架展示机构一侧设有差速锁模拟机构，矩形底座1内设有转向模拟机构，悬架展示机构一侧设有路况模拟机构；

转向模拟机构包括矩形底座1上表面一端的旋转电机2，旋转电机2下端安装有输出轴一3，旋转电机2上端安装有输出轴二4，输出轴一3一端安装有主动轮一5，输出轴二4一端安装有主动轮二6，矩形底座1下端上表面安装有立式轴承一7，立式轴承一7设有两个且位于主动轮一5两侧，立式轴承一7内圈安装有转轴一8，转轴一8中心处安装有与主动轮一5互相啮合的伞齿轮一9，转轴一8两端开有键槽10，转轴一8两端安装有皮带轮一11，皮带轮一11内圈安装有键条12，键条12与皮带轮一11固定连接，键条12与键槽10滑动连接，矩形底座1下端上表面安装有立式轴承二13，矩形底座1下端上表面安装有立式轴承二13，立式轴承二13设有两个，立式轴承二13内圈安装有转轴二14，转轴二14靠近两端的位置安装有正螺纹15，正螺纹15一侧安装有反螺纹16，立式轴承二13一侧安装有工字滑轨17，工字滑轨17设有两个，工字滑轨17上表面一端安装有l型滑动杆一18，工字滑轨17上表面另一端安装有l型滑动杆二19，l型滑动杆一18、l型滑动杆二19下表面分别与工字滑轨17滑动连接，l型滑动杆一18一端安装有滑动块一20，滑动块一20内圈开有螺纹孔一21，螺纹孔一21与正螺纹15互相啮合，滑动块一20侧表面安装有连接杆22，连接杆22一端安装有固定环107，固定环107内圈安装有普通轴承一22，普通轴承一22内圈安装有转动环23，转动环23一端与皮带轮一11固定连接；l型滑动杆一18、l型滑动杆二19一端各安装有普通轴承二24，普通轴承二24外圈安装有转动筒25，转动筒25一端安装有转动盘26，转动盘26侧表面安装有斜杆27，转动筒25另一侧安装有皮带轮二28，皮带轮二28设有一个，皮带轮二28与皮带轮一11之间安装有传动带一29；

转向模拟机构还包括矩形底座1下端上表面的立式轴承三30，立式轴承三30内圈安装有转轴三31，转轴三31一端安装有支撑轮32，立式轴承三30一侧安装有立式轴承四33，立式轴承四33内圈安装有转动架34，转动架34下端安装有普通轴承三35，普通轴承三35外圈安装有直齿轮一36，直齿轮一36侧表面与转轴三31固定连接，转动架34上端安装有普通轴承四37，普通轴承四37外圈安装有与直齿轮一36互相啮合的直齿轮二38，直齿轮二38侧表面安装有传动轮39，传动轮39与斜杆27之间安装有传动带二40；转动架34侧表面安装有连杆41，连杆41与矩形底座1之间安装有拉伸弹簧一42；转轴二14中心处安装有蜗轮一43，矩形底座1上表面安装有卧式轴承一44，卧式轴承一44内圈安装有转向杆45，转向杆45下端安装有与蜗轮一43互相啮合的蜗杆一46，转向杆45上端安装有方向盘47；

差速锁模拟机构包括矩形底座1上表面的t型滑轨48，t型滑轨48上端安装有移动块49，移动块49中心处开有螺纹通孔50，移动块49一侧安装有弧形限位槽51，t型滑轨48一侧安装有立式轴承五52，立式轴承五52内圈安装有往复丝杠53，往复丝杠53一端与螺纹通孔50互相啮合，往复丝杠53另一端安装有蜗轮二54，t型滑轨48另一侧安装有支撑杆55，支撑杆55上端安装有普通轴承五56，普通轴承五56内圈安装有与蜗轮二54互相啮合的蜗杆二57，蜗杆二57一端安装有直齿轮三58；

路况模拟机构包括矩形底座1上表面一侧的矩形盒59，矩形盒59侧表面开有圆形孔60，矩形盒59上表面中心处安装有空心管61，空心管61与矩形盒59处于互通的状态，空心管61内安装有滑动杆62，滑动杆62下端安装有匚形架63，匚形架63下端安装有限位块64，矩形盒59侧表面开有限位槽65，限位块64与限位槽65滑动连接，空心管61两侧安装有固定杆66，固定杆66与空心管61处于互通的状态，固定杆66两侧开有长孔67，固定杆66内表面安装有限位杆68，限位杆68一端安装有挡片69，挡片69与长孔67的位置相对应，滑动杆62侧表面开有圆形凹槽70；矩形盒59侧表面安装有限位板71，限位板71一侧安装有压块一72，压块一72侧表面与矩形盒59之间安装有拉伸弹簧二73，压块一72侧表面开有圆槽74，圆槽74内安装有压块二75，压块二75与圆槽74处于滑动的状态，压块二75与压块一72之间安装有压缩弹簧一76。

悬架展示机构包括矩形底座1上表面一端的矩形支架77，矩形支架77上端安装有固定轴一78，固定轴一78一侧安装有摆动臂79，摆动臂79一端与固定轴一78铰接，摆动臂79一端安装有固定轴二80，摆动臂79与固定轴二80铰接，固定轴二80一端安装有环形固定架81，环形固定架81内圈安装有低速轴承82，低速轴承82内圈安装有轮毂模型83，矩形支架77与环形固定架81之间安装有防倾杆84，矩形支架77侧表面安装有竖直隔板85，竖直隔板85侧表面开有圆孔86，圆孔86内表面安装有滚子轴承一87，滚子轴承一87内圈安装有太阳齿轮88，太阳齿轮88一端安装有行星齿轮89，太阳齿轮88一端安装有差速锁框架90，差速锁框架90一侧安装有橡胶圈一91，矩形支架77两侧开有通孔三92，通孔三92内圈安装有半轴93，半轴93一端安装有万向轴一94，万向轴一94一端安装有转动杆一95，转动杆一95与轮毂模型83之间安装有万向轴二96，半轴93另一端安装有与行星齿轮89互相啮合的从动齿轮97；矩形底座1上表面安装有立式轴承六98，立式轴承六98内圈安装有转轴四99，转轴四99一端安装有与太阳齿轮88互相啮合的伞齿轮二100，转轴四99另一端安装有与主动轮二6互相啮合的伞齿轮三101。

矩形底座1上表面开有矩形开口102，通过矩形开口102的作用可以使轮毂模型83放置在支撑轮32上端。

转轴四99一端安装有与直齿轮三58互相啮合的直齿轮四103。

差速锁模拟机构还包括半轴93一端的锁止盘104，锁止盘104内圈安装有限位条106，半轴93外表面开有矩形槽105，限位条106与矩形槽105的位置相对应，锁止盘104与弧形限位槽51的位置相对应。

半轴93通过圆形孔60穿过矩形盒59。

锁止盘104一侧安装有橡胶圈二108，通过橡胶圈二108与橡胶圈一91接触产生的摩擦力，可以达到差速器锁止的效果。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，该装置中往复丝杠53属于现有技术，故不做详细描述，当需要汽车模拟时，控制器控制旋转电机2旋转，旋转电机2的旋转同时带动输出轴一3、输出轴二4进行旋转，输出轴一3的转动带动主动轮一5、伞齿轮一9以及转轴一8进行转动，转轴一8的转动带动皮带轮一11进行滑动，通过立式轴承一7的支撑可以使转轴一8稳定的转动，皮带轮一11通过传动带一29的传动带动皮带轮二28旋转，皮带轮二28的旋转带动斜杆27转动，斜杆27的转动通过传动带二40的传动带动传动轮39转动，传动轮39的转动带动直齿轮二38旋转，直齿轮二38的旋转带动直齿轮一36转动，直齿轮一36的转动带动转轴三31进行旋转，转轴三31的旋转带动支撑轮32旋转，从而主动带动轮毂模型83带动；当需要模拟转弯时，手动转动方向盘47，使转向杆45下端带动蜗杆一46进行转动，蜗杆一46的转动带动蜗轮一43、转轴二14转动，转轴二14的转动使同侧的正螺纹15、反螺纹16转动，利用螺纹方向的不同，可以使同侧的l型滑动杆一18、l型滑动杆二19对向运动，通过调整另一侧的螺纹方向可以使另一侧的l型滑动杆一18、l型滑动杆二19互相远离，当l型滑动杆一18、l型滑动杆二19之间的距离发生变化时，传动带二40与斜杆27接触部分的直径将发生变化，从而达到改变传动比的目的；当l型滑动杆一18移动时会带动连接杆22同步移动，从而使皮带轮一11与皮带轮二28的位置始终处于同一条直线上；

输出轴二4的转动带动主动轮二6转动，主动轮二6的转动带动伞齿轮三101进行旋转，伞齿轮三101的转动带动转轴四99进行旋转，转轴四99的转动带动伞齿轮二100以及直齿轮四103转动，伞齿轮二100的转动带动太阳齿轮88自传，太阳齿轮88的自传带动行星齿轮89绕太阳齿轮88公转，太阳齿轮88间接带动从动齿轮97、半轴93、万向轴一94、万向轴二96以及轮毂模型83进行转动，轮毂模型83的运动状态处于被动的，当支撑轮32的转速同步时，轮毂模型83模拟汽车直线行驶时的转动状态，此时行星齿轮89不自转，进行公转，使左右轮毂模型83的转速相同；当转动方向盘47模拟转弯时，左右两侧支撑轮32转速发生变化，轮毂模型83跟随支撑轮32的转动而转动，此时行星齿轮89在公转的同时发生自转，从而填补两侧轮毂模型83的转速差，轮毂模型83的转速差越大，行星齿轮86的自转越快；

直齿轮四103的转动带动直齿轮三58进行旋转，直齿轮三58的转动带动蜗杆二57转动，蜗杆二57的转动带动蜗轮二54转动，蜗轮二54的转动带动往复丝杠53旋转，往复丝杠53的转动可以使移动块49的移动路径为往复活塞运动，移动块49的移动直接带动弧形限位槽51移动，弧形限位槽51的移动带动锁止盘104滑动，锁止盘104滑动时带动橡胶圈二108与橡胶圈一91接触，间接的使半轴93与差速锁框架90处于相对静止的状态，使行星齿轮89不能够自转，从而模拟差速锁锁止的状态；

手动按动滑动杆62可以使滑动杆62向下滑动，通过固定杆66内弹簧的作用可以使限位杆68压紧圆形凹槽70，从而使滑动杆62在受到较小作用力的时候不会发生位移，滑动杆62的滑动带动匚形架63进行移动，匚形架63迫使压块一72、压块二75向右移动，使压块二75与半轴93接触并产生摩擦力，从而模拟车辆被困时车轮的状态；通过拉伸弹簧二73的作用可以使压块一72及时的复位，通过压缩弹簧一76的作用可以使压块二75与半轴93的接触更加缓和。

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。