技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種教學用具，特別涉及一種行星輪系內(nèi)擺線演示教具。

背景技術(shù)

在大學數(shù)學教學中，教師在給學生講授有關(guān)內(nèi)擺線的形狀及形成過程時，由于沒有相關(guān)的教學用具，教師只能徒手繪制，不僅費時費力，同時學生也很難理解，從而影響教學的質(zhì)量。內(nèi)擺線的定義是一個動圓內(nèi)切于一個定圓作無滑動的滾動，動圓圓周上一個定點的軌跡叫做內(nèi)擺線。

發(fā)明內(nèi)容

本實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，還將便于學生理解內(nèi)擺線的形成過程和原理。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

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、燈架組成。通過電機帶動行星輪系的轉(zhuǎn)臂高速旋轉(zhuǎn)，利用人眼視覺殘留原理（物體在快速運動時,?當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。

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，電機軸上固結(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)置有兩個心軸，一個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。??????????????

在電機帶動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動時行星輪與內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合，當電機轉(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。

本實用新型的有益效果是：

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。

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，加深學者對內(nèi)擺線的認識和理解，提高教學質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的主視圖。

圖3是本實用新型的爆炸視圖。

圖4是本實用新型軸套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是軸套左視圖的剖視圖。

圖6是本實用新型轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6的主視圖。

圖8是本實用新型LED燈架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本實用新型在高速轉(zhuǎn)動時LED燈形成的擺線軌跡。

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?，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。

具體實施方式

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、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1上，內(nèi)齒輪2中心位置安裝有電機7，電機軸上固結(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)置有兩個心軸12?，一個心軸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。

在圖8中安裝架13上均布有不同顏色的LED燈14，其中兩個LED燈14位于行星輪4的節(jié)圓上。

在圖9中通過電機7帶動轉(zhuǎn)臂3轉(zhuǎn)動，行星,4與內(nèi)齒輪2內(nèi)嚙合，當電機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。