一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具它主要由底座、行星輪系、電機(jī)、燈架組成，通過電機(jī)帶動行星輪系的轉(zhuǎn)臂高速旋轉(zhuǎn)，利用人眼視覺殘留原理使固結(jié)在行星輪上的LED燈顯示具有兩轉(zhuǎn)折的內(nèi)擺線軌跡。利用行星輪系中的內(nèi)齒輪作為定圓、行星輪作為動圓、內(nèi)嚙合作為動圓沿定圓內(nèi)切純滾動，完美的演示了內(nèi)擺線的定義，加深學(xué)者對內(nèi)擺線的認(rèn)識和理解，提高了教學(xué)質(zhì)量。
【專利說明】一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用具，特別涉及一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具。
【背景技術(shù)】
[0002]在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師在給學(xué)生講授有關(guān)內(nèi)擺線的形狀及形成過程時(shí)，由于沒有相關(guān)的教學(xué)用具，教師只能徒手繪制，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)學(xué)生也很難理解，從而影響教學(xué)的質(zhì)量。內(nèi)擺線的定義是一個(gè)動圓內(nèi)切于一個(gè)定圓作無滑動的滾動，動圓圓周上一個(gè)定點(diǎn)的軌跡叫做內(nèi)擺線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具，它不僅可以顯示內(nèi)擺線圖形，還將便于學(xué)生理解內(nèi)擺線的形成過程和原理。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具，它主要由底座、行星輪系、電機(jī)、燈架組成。通過電機(jī)帶動行星輪系的轉(zhuǎn)臂高速旋轉(zhuǎn)，利用人眼視覺殘留原理(物體在快速運(yùn)動時(shí)，當(dāng)人眼所看到的影像消失后，人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像，這種現(xiàn)象被稱為視覺暫留現(xiàn)象)使固結(jié)在行星輪上的LED燈顯示內(nèi)擺線軌跡。
[0006]所述的行星輪系由內(nèi)齒輪、轉(zhuǎn)臂、行星輪組成。內(nèi)齒輪固結(jié)在底座上，內(nèi)齒輪中心位置安裝有電機(jī)，電機(jī)軸上固結(jié)軸套，轉(zhuǎn)臂中心的內(nèi)花鍵與軸套上的外花鍵配合實(shí)現(xiàn)徑向定位傳遞轉(zhuǎn)矩，軸套的外花鍵上開有環(huán)形槽通過彈簧擋圈實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂軸向定位。轉(zhuǎn)臂上沿直徑方向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個(gè)心軸，一個(gè)心軸上空套行星輪通過彈簧擋圈軸向定位，行星輪端面上沿直徑方向固結(jié)有燈架，另一個(gè)心軸上安裝配重塊調(diào)節(jié)動平衡。燈架由安裝架和LED燈組成，安裝架上均布有不同顏色的LED燈，其中兩個(gè)LED燈位于行星輪的節(jié)圓上。內(nèi)齒輪與行星輪的齒數(shù)之比為2:1。
[0007]在電機(jī)帶動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動時(shí)行星輪與內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于1200r/min，行星輪上的LED燈在人眼視覺殘留下顯示了具有兩轉(zhuǎn)折的內(nèi)擺線，其中位于節(jié)圓上的LED燈顯示為直線軌跡，位于其他位置的LED燈顯示為橢圓軌跡。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]1.利用人眼視覺殘留原理將抽象的內(nèi)擺線形成過程具體的顯示出來。
[0010]2.利用行星輪系中的內(nèi)齒輪作為定圓、行星輪作為動圓、內(nèi)嚙合作為動圓沿定圓內(nèi)切純滾動，完美的演示了內(nèi)擺線的定義，加深學(xué)者對內(nèi)擺線的認(rèn)識和理解，提高教學(xué)質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖2是圖1的主視圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的爆炸視圖。
[0015]圖4是本實(shí)用新型軸套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是軸套左視圖的剖視圖。
[0017]圖6是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是圖6的主視圖。
[0019]圖8是本實(shí)用新型LED燈架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖9是本實(shí)用新型在高速轉(zhuǎn)動時(shí)LED燈形成的擺線軌跡。
[0021]圖中1.底座，2.內(nèi)齒輪，3.轉(zhuǎn)臂，4.行星輪，5.燈架，6.配重塊，7.電機(jī)，
8.軸套，9.外花鍵，10.環(huán)形槽，11.內(nèi)花鍵，12.心軸，13.安裝架，14.LED燈。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在圖1、圖2、圖3中，一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具主要由底座、行星輪系、電機(jī)、LED燈組成。行星輪系由內(nèi)齒輪2、轉(zhuǎn)臂3、行星輪4組成。內(nèi)齒輪2固結(jié)在底座I上，內(nèi)齒輪2中心位置安裝有電機(jī)7，電機(jī)軸上固結(jié)軸套8，轉(zhuǎn)臂3中心的內(nèi)花鍵11與軸套8上的外花鍵9配合實(shí)現(xiàn)徑向定位傳遞轉(zhuǎn)矩，軸套8的外花鍵9上開有環(huán)形槽10通過彈簧擋圈實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂3軸向定位。轉(zhuǎn)臂3上沿直徑方向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個(gè)心軸12，一個(gè)心軸12上空套行星輪4通過彈簧擋圈軸向定位，行星輪4端面上沿直徑方向固結(jié)有燈架5，另一個(gè)心軸12上安裝配重塊6調(diào)節(jié)動平衡。內(nèi)齒輪2與行星輪4的齒數(shù)之比為2:1。
[0023]在圖8中安裝架13上均布有不同顏色的LED燈14，其中兩個(gè)LED燈14位于行星輪4的節(jié)圓上。
[0024]在圖9中通過電機(jī)7帶動轉(zhuǎn)臂3轉(zhuǎn)動，行星，4與內(nèi)齒輪2內(nèi)嚙合，當(dāng)電機(jī)7轉(zhuǎn)速大于1200r/min，行星輪4上的LED燈14在人眼視覺殘留下顯示了具有兩轉(zhuǎn)折的內(nèi)擺線，其中位于節(jié)圓上的LED燈顯示為直線軌跡，位于其他位置的LED燈顯示為橢圓軌跡。
【權(quán)利要求】
1.一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具，其特征是:它主要由底座、行星輪系、電機(jī)、燈架組成；所述的行星輪系由內(nèi)齒輪(2)、轉(zhuǎn)臂(3)、行星輪(4)組成，內(nèi)齒輪(2)固結(jié)在底座(I)上，內(nèi)齒輪⑵中心位置安裝有電機(jī)(7)，電機(jī)(7)轉(zhuǎn)速大于1200r/min，電機(jī)(7)軸上固結(jié)軸套(8)，轉(zhuǎn)臂(3)中心的內(nèi)花鍵(11)與軸套(8)上的外花鍵(9)配合徑向定位，軸套(8)的外花鍵(9)上開有環(huán)形槽(10)通過彈簧擋圈實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂(3)軸向定位；轉(zhuǎn)臂(3)上沿直徑方向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個(gè)心軸(12)，一個(gè)心軸(12)上空套行星輪(4)通過彈簧擋圈軸向定位，行星輪(4)端面上沿直徑方向固結(jié)有燈架(5)，另一個(gè)心軸(12)上安裝配重塊(6);燈架(5)由安裝架(13)和LED燈(14)組成，內(nèi)齒輪(2)與行星輪(4)的齒數(shù)之比為2:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具，其特征是:安裝架(13)上均布有不同顏色的LED燈(14)，其中兩個(gè)LED燈(14)位于行星輪(4)的節(jié)圓上。
【文檔編號】G09B23/04GK203746299SQ201420097193
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】李輝, 陳小圻, 王曉進(jìn) 申請人:李輝