搞怪盒子（上）

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這是一個自動扳開關的裝置，只要你用手把盒子上的開關扳向一側，盒子的頂蓋就會打開，從盒子里面伸出一個機械臂，自動把開關扳向另一側，之后機械臂縮回到盒子里，盒子的頂蓋重新蓋好。這樣的盒子是不是很搞怪呢？你也可以照樣制作一個，把它作為趣味禮物送給朋友！

基本原理：

搞怪盒子，由減速電機帶動機械臂去扳動雙擲開關的手柄，而雙擲開關則控制減速電機的正反轉，從而控制機械臂的前后伸縮。

機械臂由兩個固定在一起的半圓形轉盤以及固定在轉盤上的推桿架組成。推桿位于轉盤圓周的切線上，減速電機帶動轉盤轉動，就可以控制推桿來回擺動，也就是控制機械臂前后伸縮。所以在搞怪盒子中，減速電機的轉動，可以帶動機械臂前后伸縮：

（1）如圖A，機械臂向前伸可推動切換開關的手柄，從而改變切換開關的狀態，使得減速電機反轉，也就是帶動機械臂反向往后縮；

（2）如圖B，機械臂向后縮可以按壓到限位開關的搖臂，從而觸發限位開關，限位開關的常閉觸點使得減速電機斷開電源而停止轉動，從而讓機械臂停在限位開關的位置。

基本電路：

搞怪盒子使用一個雙刀雙擲的切換開關去控制一個減速電機的正、反轉向：

（1）當撥動開關被人工扳向朝著機械臂方向的一側時，減速電機正轉；

（2）正轉的減速電機帶動機械臂去推動撥動開關，把它扳向另一側；

（3）當撥動開關被機械臂推到相反方向時，減速電機反轉，把機械臂往盒子里面收回來。

制作過程：

1. 選取橫截面為60mm×25mm的PVC線槽，把槽蓋取下來，截取一段8cm的槽蓋作為頂板，注意兩端邊緣修平整。

2. 選取橫截面為60mm×25mm的PVC線槽的方槽部分，截取12cm長的一段作為搞怪盒子的底座，注意邊緣修平整。

3. 搞怪盒子包含7號單節電池盒和7號雙節電池盒各1個，把兩個電池盒用螺絲并排安裝在底座內側，把單節電池盒的紅色導線和雙節電池盒的黑色導線焊接在一起，焊接之前先套進一段熱縮管，焊接好后，用熱縮管包住焊點。

4. 制作減速電機。選用橫截面為25mm×15mm左右的PVC線槽的方槽部分，小心截取長5cm的一段作為減速電機的外殼。在距離邊緣1cm和1.8cm的位置畫軸承槽的標記線，再在這兩條開槽標記線上畫邊長大約2mm的正方形，如圖所示。沿著標記線開好槽。

5. 嘗試把長軸和短軸直接放入軸承槽內，正常情況下兩根軸互相平行且可以在軸承槽內順暢轉動。如圖所示，把齒輪組安裝好，套到兩根軸上。把兩根軸連同齒輪一起裝到減速箱的軸承槽上。正常情況下，幾個齒輪互相嚙合在一起都是松緊適中的。最終要求齒輪組能夠正常地進行傳動：用手撥動冠齒時，可以比較順暢地帶動雙層齒輪、單層齒輪轉動，最后再帶動長軸轉動起來。假如不符合要求，則用銼刀調整軸承槽的寬度和位置，直至齒輪組可以正常傳動。

6. 從橫截面為25mm×15mm的PVC線槽的槽蓋部分裁剪下兩段長2.5cm的軌道卡扣，然后在距離軌道卡扣邊緣1cm和1.8cm的位置各畫一條標記線。

7. 在第一根標記線（1cm位置處）向左畫寬度為2mm的“凹形槽”標記（圖中左側方塊），從第二根橫截線一直向右延伸到邊緣，畫“缺口槽”標記（圖中右側矩形塊）。兩個槽的深度都相當于軌道卡扣高度的一半。

8. 如圖，把軸承扣扣到減速箱外殼的軌道上，嘗試用手撥動冠齒，則其他各個齒輪應該也能依次轉動，并且逐步減速，最后帶動長軸順暢轉動。假如軸承扣上的凹形槽或者缺口槽不夠寬或者不夠深，可能會把轉動軸夾得很緊，這時需要用銼刀把槽的寬度或者高度加大一些。

9. 安裝電機。把主軸齒輪套到N20電機的電機軸上。剪一塊長2.5cm、寬1cm的PVC小方塊，作為電機的夾片，并根據金屬電機支架上面的4個安裝孔，在電機夾片上做好對應的打孔標記。

10. 把金屬電機支架用螺絲和螺母固定到電機夾片上，注意一顆螺絲上的兩顆螺母之間大約相距1cm。把安裝了齒輪的N20電機插入電機金屬支架與夾片之間。

11. 電機金屬支架與夾片之間的螺母位于減速箱外殼的外側，而螺絲前端的螺母位于減速箱外殼的內側，這樣電機支架正好扣在減速箱外殼兩邊的軌道上。繼續調整電機支架的位置，保證電機主軸齒輪的中部正好達到冠齒的齒口位置。

12. 在減速電機的外殼和底座上分別鉆3個對應的小孔，用螺絲通過這3個小孔把減速電機固定在底座上。

13. 安裝切換開關。在頂板一端邊緣（沒有軌道卡扣的一側）分別距離側邊（帶軌道卡扣）1cm和1.5cm的位置各畫一條與側邊平行的直線。在兩條平行線上分別距離平行線起點位置（頂板的邊緣）4mm和14mm處，各畫一條同時貫穿兩條平行線的橫截線。使用工具將4條線圍成的方形孔開出，再用橡皮擦把標記線擦干凈，這樣就把安裝切換開關的方形孔開好了。

14. 把切換開關的手柄穿過方形孔，保證開關可以順利地來回撥動，然后用熱熔膠將撥動開關固定在頂板上。

在下期內容中，我們將繼續介紹搞怪盒子其他部分的制作。