一種新型齒輪傳動模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及磁力應(yīng)用領(lǐng)域的教學用具，尤其涉及一種新型齒輪傳動模型。
【背景技術(shù)】
[0002]在中學物理教學中，實驗是該課程必不可少的內(nèi)容，它既能幫助學生更好地理解書本上所講的原理性內(nèi)容，又能激發(fā)學生的學習興趣，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，進而實現(xiàn)教學的真正目的，而實驗教具設(shè)計的合理與否對教學的實際效果也有一定的影響。
[0003]在機械領(lǐng)域中，齒輪傳動由于具有傳動平穩(wěn)、工作可靠、壽命長等優(yōu)點，而得以在動力傳動領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，然而，在齒輪的實際工作中，由于齒輪間動力的傳遞是依靠輪齒間相互嚙合實現(xiàn)的，而這種嚙合方式存在較大的摩擦，即使經(jīng)常潤滑也很難達到理想的效果，嚴重制約著動力傳動效率的提高，同時也影響著齒輪的使用壽命，針對以上齒輪傳動所存在的問題，同時也為了培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的能力，提出了一種依靠齒輪間的磁力作用，實現(xiàn)動力無接觸傳遞的演示模型。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種新型齒輪傳動模型，能夠依靠齒輪間的磁力作用，在主動輪和從動輪彼此不接觸的情況下，實現(xiàn)動力的傳遞，很好地演示了磁鐵具有同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥的特點，同時，也為磁力在機械動力傳動領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種新型齒輪傳動模型，包括主動輪、從動輪及底板，用于固定所述主動輪的主輪軸及用于固定所述從動輪的從輪軸，用于為所述主動輪和所述從動輪提供相互作用力的環(huán)型磁鐵；所述主動輪和所述從動輪均采用厚度大于所述環(huán)型磁鐵外徑的圓盤結(jié)構(gòu)，且主動輪和從動輪均具有貫穿上表面與下表面中心的安裝孔，主動輪和從動輪的側(cè)面均均勻設(shè)有尺寸與所述環(huán)型磁鐵相適配的徑向凹槽，主動輪和從動輪均安裝在所述底板的上端面上且處于同一水平面；所述主動軸和所述從動軸均包含固定軸和滾珠導(dǎo)套兩部分且滾珠導(dǎo)套的外徑與所述主動輪和所述從動輪安裝孔的直徑相適配，主動軸和從動軸的間距要保證所述主動輪和所述從動輪間具有的相互作用力足以讓所述主動輪和所述從動輪繞輪軸自由旋轉(zhuǎn)；所述環(huán)型磁鐵均固定在所述主動輪和所述從動輪側(cè)面的徑向凹槽內(nèi)，且設(shè)置在相鄰徑向凹槽內(nèi)的環(huán)型磁鐵極性面的朝向均相反。
[0007]所述滾珠導(dǎo)套的內(nèi)徑均勻，外徑沿軸向依次均勻遞增或遞減。
[0008]所述主動輪的上端面上安裝有用于驅(qū)動主動輪的搖柄。
[0009]所述底板的下端面裝有用于將整個齒輪傳動模型固定在磁性板上的磁鐵
[0010]本實用新型通過安裝在主動輪和從動輪側(cè)面徑向凹槽內(nèi)的環(huán)型磁鐵以及其各自輪軸的共同作用下，使得主動輪和從動輪在磁鐵磁力的作用下，實現(xiàn)動力的無接觸傳遞，避免了現(xiàn)有齒輪傳動中因輪齒間相互嚙合存在較大摩擦而影響動力傳動效率以及齒輪使用壽命的問題，拓寬了電磁學的應(yīng)用，具有設(shè)計巧妙、趣味性強、易于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的俯視不意圖；
[0012]圖2為本實用新型中主動輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實用新型中從動輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本實用新型中螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為本實用新型中主動軸及從動軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1至圖5所示，本實用新型包括主動輪I與從動輪2，用于安放所述主動輪I和所述從動輪2的底板3、用于固定所述主動輪I的主輪軸9-1及用于固定所述從動輪2的從輪軸9-2，用于為所述主動輪I和所述從動輪2提供齒輪間相互作用力的環(huán)型磁鐵4以及用于將所述環(huán)型磁鐵4固定在所述主動輪I和所述從動輪2上的螺釘5 ;所述底板3可以采用木質(zhì)方型板，底板3的下端面裝有用于將整個齒輪傳動模型固定在磁性板上的磁鐵6 ;所述主動輪I和從動輪2均采用厚度大于所述環(huán)型磁鐵4外徑的圓盤結(jié)構(gòu)，且主動輪I和從動輪2均具有貫穿上表面與下表面中心的安裝孔7，主動輪I和從動輪2的側(cè)面均均勻設(shè)有尺寸與所述環(huán)型磁鐵4相適配的徑向凹槽8，主動輪I和從動輪2均通過各自的輪軸安裝在所述底板3的上端面上且處于同一平面；所述主動軸9-1和所述從動軸9-2均包含固定軸9和滾珠導(dǎo)套10，主動軸9-1和從動軸9-2的間距要保證所述主動輪I和所述從動輪2間具有的相互作用力足以讓所述主動輪I繞主輪軸9-1自由旋轉(zhuǎn)和所述從動輪2繞從輪軸9-2自由旋轉(zhuǎn)，所述滾珠導(dǎo)套10的內(nèi)徑均勻，外徑沿軸向依次均勻遞增或遞減與貫穿所述主動輪I和所述從動輪2上表面與下表面中心的安裝孔7相適配，使所述主動輪I和所述從動輪2良好地卡設(shè)在各自輪軸所對應(yīng)的滾珠導(dǎo)套10上；所述環(huán)型磁鐵4的上表面對應(yīng)S極，下表面對應(yīng)N極，均固定在所述主動輪I和所述從動輪2側(cè)面的徑向凹槽8內(nèi)，且設(shè)置在相鄰徑向凹槽8內(nèi)的環(huán)型磁鐵4極性面的朝向均相反；所述螺釘5可以采用自鉆自攻螺釘，螺釘5的桿部5-1直徑大小與所述環(huán)型磁鐵的內(nèi)徑相適配，螺釘?shù)念^部5-2直徑大于所述環(huán)型磁鐵的內(nèi)徑。為了更好地實現(xiàn)所述主動輪I和所述從動輪2間的傳動，在本實用新型中，所述主動輪I的上端面上安裝有用于驅(qū)動主動輪I的搖柄1-1。
[0017]具體工作過程如下:
[0018]當通過安裝在主動輪I上端面的搖柄1-1驅(qū)動主動輪I時，由于磁鐵具有同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥的特點，從動輪2將在磁力的作用下跟著主動輪I 一起旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)的方向與主動輪I的旋轉(zhuǎn)方向相反，實現(xiàn)了主動輪I和從動輪2間動力的無接觸傳遞，從而為解決現(xiàn)有齒輪傳動中因輪齒間相互嚙合存在較大摩擦而影響動力傳動效率以及齒輪使用壽命的問題提供了一種新的途徑。在本實用新型中，隨著主動輪I旋轉(zhuǎn)速度的變化，從動輪2的轉(zhuǎn)速也會相應(yīng)地發(fā)生變化，實現(xiàn)了彼此間的轉(zhuǎn)速在一定情況下的可調(diào)。當然在實際的應(yīng)用中，驅(qū)動主動輪I的方式可以根據(jù)實際情況進行好選擇。
[0019]在本實用新型中，由于在底板3下端面的四角處均設(shè)有極性朝向一致的磁鐵6，故而可將整個模型固定在磁性板(例如黑板)上，使得在演示該模型的過程中，學生能很方便地觀察磁力傳動的特點；用于將主動輪I固定在底板3上的主動軸9-1及用于將從動輪2固定在底板3上的從動軸9-2，均采用包含固定軸9和滾珠導(dǎo)套10的結(jié)構(gòu)，所述固定軸9的一端固定在底板3上，另一端套設(shè)滾珠導(dǎo)套10，且固定軸9的外壁和滾珠導(dǎo)套10的內(nèi)壁之間設(shè)有滾珠11，當輕輕轉(zhuǎn)動主動輪I和/或從動輪2時，它們都能良好地自由轉(zhuǎn)動；此外，由于所述固定軸9的一端具有易于在底板3上固定的結(jié)構(gòu)，使得主動輪I和從動輪2的位置可以隨著各自的輪軸在底板3上隨意調(diào)整，以達到最好的傳動效果。
【主權(quán)項】
1.一種新型齒輪傳動模型，其特征在于:包括主動輪、從動輪及底板，用于固定所述主動輪的主輪軸及用于固定所述從動輪的從輪軸，用于為所述主動輪和所述從動輪提供相互作用力的環(huán)型磁鐵；所述主動輪和所述從動輪均采用厚度大于所述環(huán)型磁鐵外徑的圓盤結(jié)構(gòu)，且主動輪和從動輪均具有貫穿上表面與下表面中心的安裝孔，主動輪和從動輪的側(cè)面均均勻設(shè)有尺寸與所述環(huán)型磁鐵相適配的徑向凹槽，主動輪和從動輪均安裝在所述底板的上端面上且處于同一水平面；主動軸和從動軸均包含固定軸和滾珠導(dǎo)套兩部分且滾珠導(dǎo)套的外徑與所述主動輪和所述從動輪安裝孔的直徑相適配，主動軸和從動軸的間距要保證所述主動輪和所述從動輪間具有的相互作用力足以讓所述主動輪和所述從動輪繞輪軸自由旋轉(zhuǎn)；所述環(huán)型磁鐵均固定在所述主動輪和所述從動輪側(cè)面的徑向凹槽內(nèi)，且設(shè)置在相鄰徑向凹槽內(nèi)的環(huán)型磁鐵極性面的朝向均相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型齒輪傳動模型，其特征在于:所述滾珠導(dǎo)套的內(nèi)徑均勻，外徑沿軸向依次均勻遞增或遞減。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型齒輪傳動模型，其特征在于:所述主動輪的上端面上安裝有用于驅(qū)動主動輪的搖柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型齒輪傳動模型，其特征在于:所述底板的下端面裝有用于將整個齒輪傳動模型固定在磁性板上的磁鐵。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型齒輪傳動模型，包括主動輪、從動輪及底板，用于固定所述主動輪的主輪軸及用于固定所述從動輪的從輪軸，用于為所述主動輪和所述從動輪提供齒輪間相互作用力的環(huán)型磁鐵；所述主動輪和所述從動輪均安裝在所述底板的上端面上且處于同一平面，主動輪和從動輪的側(cè)面均設(shè)有尺寸與所述環(huán)型磁鐵相適配的徑向凹槽；所述環(huán)型磁鐵均固定在所述主動輪和所述從動輪的凹槽內(nèi)，且設(shè)置在相鄰徑向凹槽內(nèi)的環(huán)型磁鐵極性面的朝向均相反。本實用新型拓寬了電磁學的應(yīng)用，具有設(shè)計巧妙、趣味性強、易于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力等優(yōu)點。
【IPC分類】G09B25-02
【公開號】CN204516238
【申請?zhí)枴緾N201520152751
【發(fā)明人】徐東澤, 王彥奎
【申請人】徐東澤
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月18日