模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺制造技术

技术编号:18459653 阅读:4 留言:0更新日期:2018-07-18 13:02
本发明专利技术涉及一种模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺。所述模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺包括收容主体、传动机构、储能转子与加长拉动条,所述收容主体内形成有收容腔且所述收容主体的侧壁上开设有两个拉动通槽,所述传动机构包括第一齿轮、动力输出轴、第二齿轮与第三齿轮,所述第一齿轮转动地收容于所述收容腔内,所述动力输出轴同轴固定于所述第一齿轮上,所述第二齿轮固定套设于所述动力输出轴上,所述第三齿轮转动地设置于所述收容主体的侧壁上并与所述第二齿轮啮合。所述教学用陀螺具有多种传动比。

Gyroscope for simulating electromagnetic energy conversion in circuits

The invention relates to a gyroscope for simulating the electromagnetic energy conversion of an inductor in a circuit. The gyroscope of the teaching of the electromagnetic energy conversion of the analog inductor in the circuit comprises a holding body, a transmission mechanism, a energy storage rotor and a lengthening pull bar, and two pulling channels are provided on the side wall of the host body, and the transmission mechanism comprises a first gear, a power output shaft, and a third wheel, and the transmission mechanism comprises a first gear, a power output shaft, and a third wheel. A two gear and a third gear are rotationally housed in the accommodating cavity, the power output shaft is fixed on the first gear in a coaxial line, the second gear is fixed on the power output shaft, and the third gear is rotated on the side wall of the host and rodents with the second gear. Together. The teaching gyroscope has a variety of transmission ratios.

【技术实现步骤摘要】
模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺
本专利技术涉及一种模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺。
技术介绍
在电路教学中,经常需要讲解电感的作用。电感不消耗电能,但是能够实现能量的互换,其具有无功功率,无功功率用来衡量这种能量互换的规模。在交流电路中,电压及电流均为正弦波形,其中电感两端的电压相对于电感上的电流具有90度的超前相位。在电感电路中,在第一个和第三个1/4周期内,电流在增大,磁场在建立,p(有功功率)为正值,u(电压)和i(电流)的正负相同,电感元件从电源取用能量,并转换为磁场能量;在第二个和第四个1/4周期内,电流在减小,p为负值,u和i分别为正值与负值,磁场在消失。电感元件释放原先储存的能量并转换为电能归还给电源。这是一个可逆的能量转换过程。在一个周期内,电感元件吸收和释放的能量相等。而为了深入地讲解这个电感的能量转换过程,常州市嵇明军技能大师工作室领办人(自动化方向)嵇明军大师认为:电感的这种能量转换过程类似于陀螺玩具,可以利用陀螺玩具来进行演示,这种方法通俗易懂,深入浅出,能够使得学生对于电感的特性能够产生较为深刻的印象。陀螺一般包括收容主体、传动机构、加长拉动条与储能转子。所述传动机构设置于所述收容主体中,所述加长拉动条用于插设于所述收容主体中并与所述传动机构配合,所述储能转子壳拆卸地与所述传动机构连接。快速拉动所述加长拉动条时,所述传动机构在所述加长拉动条的驱动下带动所述储能转子快速旋转,当所述加长拉动条脱离所述传动机构后,所述储能转子停止旋转,而所述储能转子依旧在旋转,并因此从所述传动机构上脱离,掉落于地面上并继续快速旋转。在此过程中,人对所述加长拉动条施加的机械能转换成所述储能转子的动能。陀螺在地面上高速旋转时,具有较好的观赏效果。但是这种陀螺中的传动机构较为固定,其具有单一的传动比。对于力气小的小孩不易使得所述储能转子具有较大的转速。
技术实现思路
基于此,有必要提供一种具有多种传动比的模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺。一种模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺,包括收容主体、传动机构、储能转子与加长拉动条,所述收容主体内形成有收容腔且所述收容主体的侧壁上开设有两个拉动通槽,所述传动机构包括第一齿轮、动力输出轴、第二齿轮与第三齿轮,所述第一齿轮转动地收容于所述收容腔内,所述动力输出轴同轴固定于所述第一齿轮上,所述第二齿轮固定套设于所述动力输出轴上,所述第三齿轮转动地设置于所述收容主体的侧壁上并与所述第二齿轮啮合,所述第一齿轮的侧边对准其中一个所述拉动通槽,所述第三齿轮的侧边对准另一个所述拉动通槽,所述第一齿轮用于以第一传动比带动所述动力输出轴旋转,所述第三齿轮用于通过所述第二齿轮以第二传动比带动所述动力输出轴旋转,所述储能转子活动配合于所述动力输出轴上,所述加长拉动条选择性地穿设于所述两个拉动通槽中,用于驱动所述第一齿轮或者所述第三齿轮旋转。在其中一个实施方式中,所述第一齿轮的外圆直径大于所述第二齿轮的外圆直径,所述第二齿轮的外圆直径大于所述第三齿轮的外圆直径。在其中一个实施方式中,所述传动机构还包括安装套件,所述安装套件包括连接板与套接环,所述连接板连接于所述收容主体的侧壁上,所述套接环形成于所述连接板的端部,所述第三齿轮转动地连接于所述套接环上。在其中一个实施方式中,所述套接环内形成有套接空间,所述第三齿轮远离所述第一齿轮的一端凸设形成有轴部,所述轴部转动地穿设于所述套接空间内。在其中一个实施方式中,所述传动机构还包括定位磁铁与铁块,所述定位磁铁嵌设于所述收容腔的侧壁上且位于远离所述安装套件的一侧,所述铁块嵌设于所述第一齿轮的边缘,所述定位磁铁用于吸附所述铁块,以使所述第一齿轮、所述第二齿轮及所述第三齿轮于停止旋转时定位于初始位置。在其中一个实施方式中,所述收容腔的侧壁上还开设有第一拉动槽,所述第一拉动槽的贯通方向与所述拉动通槽的贯通方向平行,所述第二齿轮背离所述第三齿轮的一侧边缘对准所述第一拉动槽,所述加长拉动条还用于穿设于所述第一拉动槽中以与所述第二齿轮啮合,使所述第二齿轮以第三传动比驱动所述动力输出轴旋转。在其中一个实施方式中,所述传动机构还包括第四齿轮,所述第四齿轮转动地设置于所述收容腔的侧壁上,所述第二齿轮选择性地与所述第四齿轮啮合,所述收容主体的侧壁上还开设有第二拉动槽,所述第四齿轮的边缘与所述第二拉动槽对准,所述加长拉动条还用于穿设于所述第二拉动槽中以与所述第四齿轮啮合,使所述第四齿轮驱动所述第二齿轮以第四传动比驱动所述动力输出轴旋转。在其中一个实施方式中,所述第三齿轮与所述第一齿轮之间形成有第一移动间隙,所述第二齿轮的底部位于所述第一移动间隙的一侧,所述第二齿轮的顶部与所述第三齿轮啮合,所述第四齿轮与所述第一齿轮之间形成有第二移动间隙,所述第二齿轮整体位于所述第二移动间隙的一侧,所述第二移动间隙的宽度大于所述第一移动间隙的宽度,所述第一齿轮、所述第二齿轮及所述动力输出轴可移动地安装于所述收容腔内。在其中一个实施方式中,所述收容主体的顶部设置有换挡按钮,所述换挡按钮与所述第一齿轮连接,按压所述换挡按钮可以通过所述第一齿轮带动所述第二齿轮与所述第四齿轮配合,拔动所述换挡按钮可以通过所述第一齿轮带动所述第二齿轮脱离所述第四齿轮。在其中一个实施方式中,所述两个拉动通槽相互间隔设置,所述第二拉动槽与所述收容主体的顶部之间的距离大于所述第一拉动槽与所述收容主体的顶部之间的距离。所述教学用陀螺在使用时,将所述加长拉动条穿设于其中一个拉动通槽中,并与所述第一齿轮啮合,快速拉动所述加长拉动条可以驱动所述第一齿轮旋转,进而带动所述动力输出轴旋转,所述动力输出轴带动所述储能转子高速旋转,当所述加长拉动条从所述收容主体中脱离后,所述动力输出轴停止旋转,所述储能转子继续高速旋转,进而从所述动力输出轴上脱离并掉落于地面,然后所述储能转子在地面上高速旋转。当力气小的小孩子需要拉动所述教学用陀螺时,可以将所述加长拉动条插入另一个拉动通槽中并使所述加长拉动条与所述第三齿轮啮合,然后拉动所述加长拉动条并通过所述第三齿轮、所述第二齿轮以及所述动力输出轴带动所述储能转子旋转,将所述加长拉动条拉出所述收容主体后,所述储能转子落地并高速旋转。由于所述教学用陀螺具有第一齿轮及第三齿轮,分别能以不同的传动比驱动所述储能转子旋转,进而使得所述教学用陀螺能够适用不同的人群。附图说明图1为一实施例的教学用陀螺的立体示意图。图2为图1所示的教学用陀螺的另一视角的立体示意图。图3为另一实施例的教学用陀螺的动力机构的立体示意图。图4为图3所示教学用陀螺的立体示意图。图5为图4所示教学用陀螺的传动机构的立体示意图。图6为一实施例的储能转子的立体分解示意图。图7为图6所示的储能转子的另一视角的立体示意图。具体实施方式为了便于理解专利技术,下面将参照相关附图对专利技术进行更全面的描述。附图中给出了专利技术的较佳实施方式。但是,专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺,其特征在于,包括收容主体、传动机构、储能转子与加长拉动条,所述收容主体内形成有收容腔且所述收容主体的侧壁上开设有两个拉动通槽,所述传动机构包括第一齿轮、动力输出轴、第二齿轮与第三齿轮,所述第一齿轮转动地收容于所述收容腔内,所述动力输出轴同轴固定于所述第一齿轮上,所述第二齿轮固定套设于所述动力输出轴上,所述第三齿轮转动地设置于所述收容主体的侧壁上并与所述第二齿轮啮合,所述第一齿轮的侧边对准其中一个所述拉动通槽,所述第三齿轮的侧边对准另一个所述拉动通槽,所述第一齿轮用于以第一传动比带动所述动力输出轴旋转,所述第三齿轮用于通过所述第二齿轮以第二传动比带动所述动力输出轴旋转,所述储能转子活动配合于所述动力输出轴上,所述加长拉动条选择性地穿设于所述两个拉动通槽中,用于驱动所述第一齿轮或者所述第三齿轮旋转。

【技术特征摘要】
1.一种模拟电感在电路中电磁能量转换的教学用陀螺,其特征在于,包括收容主体、传动机构、储能转子与加长拉动条,所述收容主体内形成有收容腔且所述收容主体的侧壁上开设有两个拉动通槽,所述传动机构包括第一齿轮、动力输出轴、第二齿轮与第三齿轮,所述第一齿轮转动地收容于所述收容腔内,所述动力输出轴同轴固定于所述第一齿轮上,所述第二齿轮固定套设于所述动力输出轴上,所述第三齿轮转动地设置于所述收容主体的侧壁上并与所述第二齿轮啮合,所述第一齿轮的侧边对准其中一个所述拉动通槽,所述第三齿轮的侧边对准另一个所述拉动通槽,所述第一齿轮用于以第一传动比带动所述动力输出轴旋转,所述第三齿轮用于通过所述第二齿轮以第二传动比带动所述动力输出轴旋转,所述储能转子活动配合于所述动力输出轴上,所述加长拉动条选择性地穿设于所述两个拉动通槽中,用于驱动所述第一齿轮或者所述第三齿轮旋转。2.如权利要求1所述的教学用陀螺,其特征在于,所述第一齿轮的外圆直径大于所述第二齿轮的外圆直径,所述第二齿轮的外圆直径大于所述第三齿轮的外圆直径。3.如权利要求2所述的教学用陀螺,其特征在于,所述传动机构还包括安装套件,所述安装套件包括连接板与套接环,所述连接板连接于所述收容主体的侧壁上,所述套接环形成于所述连接板的端部,所述第三齿轮转动地连接于所述套接环上。4.如权利要求3所述的教学用陀螺,其特征在于,所述套接环内形成有套接空间,所述第三齿轮远离所述第一齿轮的一端凸设形成有轴部,所述轴部转动地穿设于所述套接空间内。5.如权利要求4所述的教学用陀螺,其特征在于,所述传动机构还包括定位磁铁与铁块,所述定位磁铁嵌设于所述收容腔的侧壁上且位于远离所述安装套件的一侧,所述铁块嵌设于所述第一齿轮的边缘,所述定位磁铁用于吸附所述铁块,以使所述第一齿轮、所述第二齿轮及所述第三齿...

【专利技术属性】
技术研发人员:史新民嵇明军常福志高尚尚司创利叶雨梁霄
申请(专利权)人:常州信息职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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