專利名稱：一種角位移機(jī)械振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角位移機(jī)械振蕩器，可廣泛用于大中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)演示中，諸如光學(xué) 掃描、李薩如圖等物理演示都用得到角位移機(jī)械振蕩器。
背景技術(shù)：
目前，在大中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，物理演示是不可缺少的實(shí)驗(yàn)手段，而機(jī)械振動(dòng)部 分在物理演示實(shí)驗(yàn)中又占有較為重要的比重?，F(xiàn)有技術(shù)為一種掃描擺動(dòng)電機(jī)(英文名稱 為scaner)，是軸向偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)，擺動(dòng)偏轉(zhuǎn)角最大為士30。。它的工作原理如圖4所示，恒 磁轉(zhuǎn)子15由于本身磁場(chǎng)力的作用，平衡于兩軟鐵極靴14(定子)間的平衡位置。當(dāng)兩軟 鐵極靴中的線圈13通過(guò)交變電流時(shí)，在兩軟鐵間隨即產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，在這個(gè)磁場(chǎng)力 的作用下，受這個(gè)力的驅(qū)使置于其間的轉(zhuǎn)子15隨之離開(kāi)平衡位置產(chǎn)生往復(fù)偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)， 其頻率與線圈中的交變電流一致，它的偏轉(zhuǎn)擺幅取決于電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)力的大小?，F(xiàn)有的振蕩器造價(jià)高，演示效果簡(jiǎn)單不能滿足大中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課演示效果多樣的要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種簡(jiǎn)單易行，造價(jià)低、演示效果明顯的角位移機(jī)械振蕩器。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為角位移往復(fù)擺動(dòng)，其技術(shù)方案如結(jié)構(gòu) 示意圖l、 2所示，這種角位移機(jī)械振蕩器是在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上裝置一偏心轉(zhuǎn)輪3，偏心 轉(zhuǎn)輪3與滑動(dòng)連桿6連接，滑動(dòng)連桿6與曲臂4連接，曲臂4連接一個(gè)轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)軸2 設(shè)置在用于固定電機(jī)和偏心轉(zhuǎn)輪3的底板1上；當(dāng)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)輪3做橢圓轉(zhuǎn) 動(dòng)，并帶動(dòng)滑動(dòng)連桿6和曲臂4，使其在轉(zhuǎn)軸2產(chǎn)生角位移的往復(fù)擺動(dòng)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為角位移的往復(fù)擺動(dòng)。所述的角位移機(jī)械振蕩器中使用的電機(jī)可選用直流電機(jī)，偏心轉(zhuǎn)輪3與滑動(dòng)連桿6 之間、滑動(dòng)連桿6與曲臂4之間，可采用軸承連接。由于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，該角位移機(jī)械振蕩器的振動(dòng)頻率也隨之在較寬的頻 率區(qū)間連續(xù)可調(diào)，即可使角位移機(jī)械振蕩器的振動(dòng)頻率區(qū)間有良好的線性及響應(yīng)，其偏 轉(zhuǎn)角位移為±10°，振動(dòng)頻率0—140Hz.。 本發(fā)明提供的這種角位移機(jī)械振蕩器與己有技術(shù)最大的差異為己有技術(shù)是一種軸 向擺動(dòng)電機(jī)，而本發(fā)明是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰破D(zhuǎn)振動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù) 中的驅(qū)動(dòng)電路較為復(fù)雜，而本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路較為簡(jiǎn)化，只需調(diào)整直流電源即可控制角 位移偏轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率。因此造價(jià)低，演示效果明顯，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)物理 演示實(shí)驗(yàn)的感染力。


圖l為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖1、底板2、轉(zhuǎn)軸 3、偏心轉(zhuǎn)輪4、曲臂 5、軸承 6、滑動(dòng)連桿 7、直流電機(jī)；圖3為本發(fā)明的應(yīng)用例示意圖8、角位移機(jī)械振蕩器9、反射鏡 10、激光器11、李薩如圖形；圖4現(xiàn)有技術(shù)中的掃描擺動(dòng)電機(jī)式的振蕩器12、鋁殼 13、線圈 14、軟鐵極 靴15、恒磁轉(zhuǎn)子16、軸承實(shí)施方式本發(fā)明主要包括有底板l，電機(jī)，偏心轉(zhuǎn)輪3及其與其連接的機(jī)械連桿等部件，可參照?qǐng)Dl、 2，采用常規(guī)的機(jī)械手段、按照前述技術(shù)方案部分的描述進(jìn)行裝配即可。本實(shí)施例給出一應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)演示中的例子，該實(shí)施例如圖3所示，是關(guān)于激光 李薩如圖形的演示實(shí)例，該演示實(shí)例中使用了兩個(gè)角位移機(jī)械振蕩器8,、 82，在兩個(gè)角 位移機(jī)械振蕩器轉(zhuǎn)軸2上分別裝配上反射鏡9，其中一個(gè)反射鏡為X軸方向放置，另一 個(gè)為Y軸方向放置，并且X軸方向和Y軸方向的兩個(gè)反射鏡9。 92相互垂直放置；當(dāng)激 光光束依次通過(guò)兩個(gè)反射鏡反射到屏幕上時(shí)，驅(qū)動(dòng)Y軸方向的角位移機(jī)械振蕩器發(fā)生振 動(dòng)，激光隨垂直方向擺動(dòng)，此時(shí)反射鏡9,和光路形成一光杠桿把反射鏡9,的微小振動(dòng)放 大，并照射到X軸方向的角位移機(jī)械振蕩器的反射鏡92的軸線上，獲得水平方向擺動(dòng)， 調(diào)控兩個(gè)機(jī)械振蕩器的振動(dòng)頻率，使兩機(jī)械振蕩器頻率互為不同的整數(shù)比時(shí)，此時(shí)激光 投射在屏幕上由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，則在屏幕上顯現(xiàn)出各種各樣穩(wěn)定的激光李薩如 圖形ll。
權(quán)利要求
1.一種角位移機(jī)械振蕩器，主要包括有電機(jī)，本發(fā)明的特征在于，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上裝置一偏心轉(zhuǎn)輪(3)，偏心轉(zhuǎn)輪(3)與滑動(dòng)連桿(6)連接，滑動(dòng)連桿(6)與曲臂(4)的一端連接，曲臂(4)連接一個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)，轉(zhuǎn)軸(2)設(shè)置在用于固定電機(jī)(7)和偏心轉(zhuǎn)輪(3)的底板(1)上；當(dāng)電機(jī)(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)輪(3)做橢圓轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)滑動(dòng)連桿(6)和曲臂(4)，使其在轉(zhuǎn)軸(2)產(chǎn)生角位移的往復(fù)擺動(dòng)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為角位移的往復(fù)擺動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角位移機(jī)械振蕩器，其特征在于電機(jī)可選用直流電機(jī)， 偏心轉(zhuǎn)輪(3)與滑動(dòng)連桿(6)之間、滑動(dòng)連桿(6)與曲臂(4)之間，可采用軸承連接。
全文摘要
一種角位移機(jī)械振蕩器，可廣泛用于大中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)演示中，這種角位移機(jī)械振蕩器是在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，裝置一偏心轉(zhuǎn)輪(3)，偏心轉(zhuǎn)輪(3)與滑動(dòng)連桿(6)連接，滑動(dòng)連桿(6)與曲臂(4)連接，曲臂(4)連接一個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)，轉(zhuǎn)軸(2)設(shè)置在用于固定電機(jī)(7)和偏心轉(zhuǎn)輪(3)的底板(1)上；當(dāng)電機(jī)(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)輪(3)做橢圓轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)滑動(dòng)連桿(6)和曲臂(4)，使其在轉(zhuǎn)軸(2)產(chǎn)生角位移的往復(fù)擺動(dòng)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的角位移往復(fù)擺動(dòng)。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，該角位移機(jī)械振蕩器的振動(dòng)頻率也隨之在較寬的頻率區(qū)間連續(xù)可調(diào)，本發(fā)明提供的這種角位移機(jī)械振蕩器，造價(jià)低，演示效果明顯，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)物理演示實(shí)驗(yàn)的感染力。
文檔編號(hào)G09B23/06GK101149876SQ20071012210
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者祝孝正 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)