2018年4月2日 星期一

2018/4/2(一)戰鬥陀螺(1)

本週的課程將繼續研究齒輪與傳動,這次老師將以戰鬥陀螺當題目,希望最後每個小朋友都能製做出最強的戰鬥陀螺。









 要講述本週的齒輪傳動,必須先利用結構棒製作孔位結構,這樣子的東西,我們可以觀察每一個孔能夠對到的位址。
 嘗試丟出40牙和24牙,上星期說過,40對24是可以裝在同一排結構棒上。
 如果我原本用連接器,改成十字軸,這樣仍然可以傳動。
 嘗試轉看看。
 仔細觀察,40牙傳到24牙的齒輪時,發生什麼事?

是否有變快?

如果發現變快,可否利用?


如果小朋友觀察發現差不多, 這時候我們可以再加上第二層,在24牙上面再接上40牙,觀察看看,這個第2層是否有變快?



 如果還是沒有,我們再裝第3層
在安裝第3層時,必須先將右邊的積木加高 。


 因為我只想裝到第3層,所以這邊不用十字軸了。



 在上面再加一層,這時候速度差異(速差)就會明顯。


◎實作:戰鬥陀螺

剛剛上一個部分,我們已經確定轉速可以透過齒輪大轉小以及多層的方式將轉速不斷調快。

這邊要講述「齒輪比的概念」

如果我現在是40牙接20牙

轉速就會是「1比2」 這個「1比2」就是齒輪比

如果我現在

40 接20 然後20這邊上面再裝一個40

這個40 右邊在接一個20

如下面所示

40  20
      40  20
這樣子齒輪比就會相乘

原本1:2後面再一層1:2

所以最後變成1:4


速度直接加了4倍!!!

這樣的方法,可以讓原本POWER的100,瞬間變成400!!!

 有了上面的計算之後,我們便可以開始製作戰鬥陀螺。

 這個是最初的40牙

 我們先測試1:1的陀螺
 剛剛做的一排結構棒底座可以直接拿用。

 將他裝到馬達上面。
 接上40牙齒輪。
 第三排剛好可以接40牙,這樣OK!
 實測影片

看起來很順,反過來放呢?



試了三遍都失敗
轉不起來

想一想什麼原因?



 增加第二層,先稍微改造一下陀螺。

改用20牙。

 齒輪部分,確認可以咬合上。

 確定孔位接上,咬合OK。
 上面加上一個套桶,這樣就可以避免在旋轉過程中掉下來。


先倒過來觀察是否可以正常旋轉,OK才翻過來。

OK
 確定可轉,大概1秒鐘。


還是不夠,所以我想再加速度,這時候便開始建第三層

同樣的原則。


 這邊很空,可能無法咬合。
 加上套桶避免這個狀況。


注意事項:

1.齒輪比太多時,會出現齒輪承受不了之情況,這時候需修改齒輪比。

2.承受不了可能會導致齒輪爆掉,塑膠磨損等問題。

3.請比較下面兩種陀螺誰轉起來比較快?為什麼?


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