1、内容
展项由磁性台面、齿轮模型、动画联动装置和造景滚筒联动装置组成。
展项的主体为一个具有磁性台面的工作台,工作台上摆放着一些齿轮,齿轮的固定轴材料是铁,可吸附在磁性桌面上,满足齿轮之间相互带动的稳定性,而在观众将手插进齿轮之间时又可弹开,保障安全。台面设置有一套具有操作手柄的齿轮,并设置有两组分别与造景滚筒、动画装置相连的固定齿轮组, 造景滚筒或动画装置可以被各自独立驱动。造景滚筒上设置春夏秋冬四个季节的场景。动画装置演示卡通化的昼夜交替影像,圆筒上设狭缝,内侧绘有一套连续图片,当驱动齿轮使圆筒旋转时,透过运动着的窄缝,可看到对面连续的影像。
参与者将各种磁性齿轮进行创意组合,使带摇柄的齿轮与普通齿轮相连接,再连接到与动画装置或滚筒相连的固定齿轮上,转动曲柄,参与者会看到动画影像或看到造景滚筒转动演示。
2、原理
齿轮:
齿轮(Gear) 是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件(如另一齿轮、齿条、蜗杆)传动,可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点,齿轮机构在工业产品中广泛应用,其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。齿轮轮齿相互扣住齿轮会带动另一个齿轮转动来传送动力。 将两个齿轮分开,也可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。
齿轮种类繁多,常见的有直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、蜗轮蜗杆等。直齿轮和斜齿轮主要用于传递平行轴之间的运动;垂直相交轴之间的运动常采用伞齿轮传递。而蜗轮蜗杆多用于传递垂直相错轴之间的运动。另外还有内齿轮、圆锥齿轮、螺旋齿轮、双曲线齿轮等齿轮传动机构。
齿轮比:
两个不同直径的齿轮结合在一起转动,大直径的齿轮转速会比小直径的齿轮转动慢,它们的转速比例和齿轮直径大小成反比,小齿轮传递动力至大齿轮时,转动的速度、降低的旋转的比率、以及扭矩放大的倍数,都恰好等于两齿轮的齿数比例,这个比例就是所谓的“齿轮比”。
费纳奇镜:
费纳奇镜俗称诡盘,是一种可产生连续活动影像的装置,1832年由比利时人约瑟夫•普拉特和奥地利人西蒙•冯施坦普费尔发明。费纳奇镜是电影的雏型,利用了视觉暂留现象的原理,有两种结构形式,第一种是手柄上垂直安装一张绘有一套连续图像的盘片,盘片的中央有一圈窄缝,对面有一面镜子。当盘片旋转时,透过运动着的窄缝,从对面的镜子中,便可看到连续运动的影像。第二种是采用里外两个筒形盘片,外面一张有窄缝,里面一张绘有图像,当里面的盘片旋转运动时,观看者便可透过窄缝看到活动的影像。
3、目的
通过组装齿轮的互动,使参观者掌握齿轮的结构和传动的原理,并了解齿轮比的概念和传统动画装置。