1、 說明書 磁鐵的基本特性磁鐵同極相斥，異極相吸。磁鐵對金屬鐵具有吸引力。磁鐵在使用過程中磁性會逐漸減弱。 超高溫或超低溫也會使磁性減弱。對磁鐵進行碰撞或震蕩也會使磁性減弱。磁鐵同極相斥磁性減弱速度較快，相吸磁性減弱速度相對較慢等等。 磁力線的走向圓柱形磁鐵磁力線走向：磁力線由圓柱形磁鐵的南極從內(nèi)部流向北極。磁力線從北極出來環(huán)繞圓柱形外圍流向南極，再由南極進入磁鐵，形成一個循環(huán)。 圓柱磁鐵圓柱磁鐵磁力線運行方向南極北極 環(huán)形磁鐵磁力線走向：磁力線由環(huán)形磁鐵南極從內(nèi)部流向北極。磁力線從北極出來，靠近內(nèi)孔的那一部分 磁力線通過圓孔流向南極，由南極進入磁鐵。靠近外緣的那一部分磁力線環(huán)繞磁鐵外緣流向南極

2、，由南極進入磁鐵形成循環(huán)。內(nèi)外圈的磁力線互不干擾。圓環(huán)形磁鐵內(nèi)圈磁力線外圈磁力線 磁力線的回路 磁鐵磁力線按照一定的規(guī)則分布在磁鐵周圍，依照各自的路線運行。這些磁力線在磁鐵周圍形成一個磁場。磁場使磁鐵具有磁性。 讓磁鐵消失磁性，只要讓磁力線無法在磁鐵周圍形成磁場就可以了。具體方法：在磁力線運行的路徑上放置一塊鑄鐵（鑄鐵不容易被磁化），從磁鐵北極出來的磁力線沿著鑄鐵就近流向南極。這樣磁力線就無法在磁鐵周圍形成磁場，磁鐵磁性就暫時消失了。在需要磁性時，讓鑄鐵離開磁力線的路徑，釋放磁力線形成磁場，磁鐵又恢復磁性。 圓柱磁鐵磁力線回路磁力線鑄鐵 在圓柱磁鐵磁力線運行路線上放置一塊瓦片狀鑄鐵，磁力線沿著

3、鑄鐵就近進入磁鐵，無法在磁鐵周圍形成磁場，磁性暫時消失。在需要磁性時讓鑄鐵離開磁鐵磁性又得到恢復。 利用磁鐵磁性產(chǎn)生扭力的基本過程 利用磁鐵與鑄鐵之間相吸的特性，讓它們相互配合產(chǎn)生扭力，收集起來加以利用。首先確定它們之間產(chǎn)生扭力的基本條件。它們彼此之間的間距越小，產(chǎn)生的扭力越大。在一個就是必須能夠重復產(chǎn)生扭力。磁力線磁鐵鑄鐵旋轉(zhuǎn)軸圖 1 圖 2 圖3圖1鑄鐵從遠處靠近磁鐵，鑄鐵進入磁鐵磁力線范圍，磁鐵會對鑄鐵產(chǎn)生吸引力。同時鑄鐵會向順時針方向產(chǎn)生一個扭力。圖2鑄鐵到達磁鐵最近位置，它們之間吸引力最大但是扭力消失了。圖3磁鐵繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，在鑄鐵離開磁鐵磁場前，磁鐵會對鑄鐵產(chǎn)生吸引力，同時鑄鐵會

4、向逆時針反向產(chǎn)生一個扭力，利用大于逆時針方向扭力的外力，鑄鐵才會離開磁鐵。鑄鐵離開磁鐵磁場后逆時針方向扭力消失。鑄鐵繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，重復以上過程就可以重復產(chǎn)生扭力 經(jīng)過觀察分析以上實驗，鑄鐵與磁鐵產(chǎn)生的順時針扭力與逆時針扭力幾乎相等，且方向相反，所以沒有扭力可以利用。 如果在鑄鐵離開磁鐵時讓磁鐵暫時消失磁性，這樣鑄鐵離開磁鐵就不會產(chǎn)生逆時針扭力。順時針產(chǎn)生的扭力就可以充分得到利用。鑄鐵環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸重復轉(zhuǎn)動就源源不斷的獲得順時針方向扭力。 磁鐵磁性暫時消失與恢復的方法前面提到回路磁鐵的磁力線，可以使磁鐵磁性暫時消失。以百分表底座為例，它在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛應用。它的工作過程是：需要固定百分表

5、時恢復磁性，百分表就可以牢牢地固定在金屬工作臺上；百分表使用結(jié)束后回路，使磁鐵的磁性暫時消失，這樣就可以輕松地將百分表移走。 往返式磁性消失與恢復 下面用磁力開關(guān)底座做一個實驗，在市場上購買一塊50mm×50mm×120mm的磁力開關(guān)底座。磁鐵長度不變，回路磁力線的鑄鐵切去80mm留40mm 備用。鑄鐵與磁鐵按圖五 的方式組合在一起。磁鐵鑄鐵B端A端 圖四 圖五 圖六利用外力使鑄鐵停留在磁鐵的A端圖四，撤銷外力鑄鐵最終會停留在磁鐵的中間圖五。利用外力使鑄鐵停留在磁鐵的B端圖六，撤銷外力鑄鐵最終會停留在磁鐵的中間圖五。這是因為磁鐵兩端對鑄鐵的吸引力相等，鑄鐵停留在中間正好是磁

6、鐵兩端對鑄鐵吸引力到達平衡點。下面再做一個實驗，一只小球懸掛在一個支點上如圖八。懸掛點鋼珠圖七 圖八 圖九利用外力使 小球處在圖七位置，撤銷外力小球繞支點向下運行，當小球運行到圖八位置時并未停下來，而是繼續(xù)向圖九位置運行，這是因為小球向下運行過程中由于地球引力的作用產(chǎn)生了一定的勢能。當快要運行到圖九位置時停下來，這是因為小球在運行過程中空氣阻力消耗了一定的勢能。經(jīng)過反復的擺動最終停留在圖八位置。反之利用外力讓小球處在圖九位置也會是相同的結(jié)果。小球從圖七運行到圖九消耗的功為空氣阻力消耗的功，這個已經(jīng)在央視“原來如此”欄目中得到驗證。鑄鐵從磁鐵A端運行到B端與小球從圖七運行到圖九我位置運行方式相同

7、，所以鑄鐵從磁鐵A端運行到B端消耗的功為空氣阻力，還有鑄鐵在磁鐵上有摩擦，需要加上摩擦力消耗的功。利用磁鐵A端或B端作為產(chǎn)生扭力的工作面都可以，鑄鐵從磁鐵A端運行到B端完成磁力線的回路或釋放，消耗的功是比較小的。 環(huán)形磁鐵磁力線回路示意圖環(huán)形磁鐵固定在圓盤上不動，回路磁力線鑄鐵與磁鐵間距0.5MM，以軸承方式組合在一起。這樣回路磁力線鑄鐵就可以繞磁鐵作等距離運轉(zhuǎn)。且不受磁力線影響。內(nèi)圈磁力線瓦片狀鑄鐵環(huán)形磁鐵外圈磁力線 瓦片狀鑄鐵下面磁鐵的磁力線被回路，這一部分磁鐵對外是沒有磁性的，其他部分磁性依然存在。瓦片狀鑄鐵繞環(huán)形磁鐵轉(zhuǎn)動到哪兒那一部分磁性消失，鑄鐵離開磁性恢復。 往復式產(chǎn)生扭力示意回路

8、磁力線鑄鐵圓柱磁鐵回位搖臂凸輪1產(chǎn)生扭力鑄鐵凸輪2連桿搖臂 圖A 圖B 產(chǎn)生扭力鑄鐵與凸輪同步運行，凸輪機構(gòu)維持磁鐵處于磁性恢復狀態(tài)。產(chǎn)生扭力鑄鐵從圖A運行到圖B位置，扭力鑄鐵與磁鐵配合完成扭力的產(chǎn)生。 圖C 圖D圖B到圖C，扭力鑄鐵順時針轉(zhuǎn)動13度凸輪帶動搖臂，連桿使回路磁力線鑄鐵移動到磁鐵產(chǎn)生扭力的一端此時,磁力線被回路,這一端磁性暫時消失.扭力鑄鐵準備離開磁鐵圖C到圖D凸輪機構(gòu)維持磁鐵處于磁場消失狀態(tài)，扭力鑄鐵繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動順利離開磁鐵。 圖E 圖F圖D到圖E,扭力鑄鐵繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動13度，凸輪2帶動搖臂、連桿使回路磁力線鑄鐵離開產(chǎn)生扭力一端，使磁鐵磁性恢復。扭力鑄鐵繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，凸輪

9、機構(gòu)維持磁鐵處于磁性恢復狀態(tài)。重復以上動作就可以源源不斷地產(chǎn)生扭力。齒輪1旋轉(zhuǎn)式扭力機構(gòu)示意圖齒輪2環(huán)形磁鐵產(chǎn)生扭力鑄鐵齒輪1回路磁力線鑄鐵扭力鑄鐵固定在齒輪1上。回路磁力線鑄鐵固定在齒輪2上。磁鐵固定不動，回路磁力線鑄鐵與磁鐵相距0.5MM，它們之間以軸承方式連接。齒輪1齒輪2模數(shù)、齒數(shù)相同。右圖中扭力鑄鐵逆時針轉(zhuǎn)動30度固定在齒輪1上。 觀察上圖，左圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、磁力線回路鑄鐵繞磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動30度。磁鐵固定不動與扭力鑄鐵配合完成順時針方向扭力的產(chǎn)生，這種情況下產(chǎn)生的扭力是最大的。 右圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、回路磁力線鑄鐵逆時針轉(zhuǎn)動

10、30 度。扭力鑄鐵與磁鐵相距太遠無法產(chǎn)生扭力。觀察上圖，左圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、磁力線回路鑄鐵繞磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動30度。由于扭力鑄鐵是繞磁鐵作等距離運轉(zhuǎn)，所以不受磁力線的影響。回路磁力線鑄鐵回路了扭力鑄鐵下面磁鐵那一部分磁力線，磁性暫時消失，扭力鑄鐵準備離開磁鐵。右圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、回路磁力線鑄鐵逆時針轉(zhuǎn)動30 度。此時扭力鑄鐵與磁鐵相距最近，但扭力鑄鐵下面磁鐵的磁力線被回路，磁性是消失的，同樣無法產(chǎn)生扭力。 觀察上圖，左圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、磁力線回路鑄鐵繞磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動30度。扭力鑄鐵下面那一部分磁鐵磁性是消失

11、的，所以扭力鑄鐵順利離開磁鐵。 右圖扭力鑄鐵、齒輪1順時針轉(zhuǎn)動30度，帶動齒輪2、回路磁力線鑄鐵逆時針轉(zhuǎn)動30 度。扭力鑄鐵下面那一部分磁鐵磁性是消失的，扭力鑄鐵準備離開磁鐵。觀察上圖，左圖扭力鑄鐵已完全離開磁鐵繼續(xù)順時針運轉(zhuǎn)準備完成下一個扭力的產(chǎn)生。右圖扭力鑄鐵順利離開磁鐵，繼續(xù)順時針運轉(zhuǎn)準備完成下一個扭力的產(chǎn)生。 調(diào)速原理經(jīng)過研究分析上面左右圖中扭力鑄鐵在齒輪1上的位置不同，產(chǎn)生扭力的大小就不同。左圖中扭力鑄鐵在齒輪1上的位置，可以產(chǎn)生最大的扭力。右圖中扭力鑄鐵在齒輪1上的位置，卻無法產(chǎn)生扭力。如果讓扭力鑄鐵在齒輪1上左右圖中位置之間自由移動，可以使產(chǎn)生的扭力從最小到最大之間隨意調(diào)節(jié)。根據(jù)所需扭力大小確定扭力鑄鐵在齒輪1上的位置。比如需要較大扭力時，讓扭力鑄鐵在齒輪1上的位置向左圖位置靠攏。比如需要較小扭力時，讓扭力鑄鐵在齒輪1上的位置向右圖位置靠攏。當然完成扭力鑄鐵在齒輪1上的位置移動，必須是在不影響機構(gòu)正常運轉(zhuǎn)的情況下進行。機構(gòu)的主要特點：一、 磁鐵暫時消失與恢復在生產(chǎn)過程中已經(jīng)得到廣泛應用。二、 完成磁性消失與恢復消耗的功應小于磁性產(chǎn)生扭力產(chǎn)生的功。三、 產(chǎn)生扭力的大小為磁鐵產(chǎn)生最大吸引力的253