A sinusoidal wave synthesis rectangular wave demonstrator includes sinusoidal wave superposition mechanism, drawing mechanism and paper feeding mechanism. The main purpose of the present invention is to display the Fourier expansion of rectangular wave mechanically, taking into account the complexity, feasibility and approximation of the original function of the mechanical structure, and using uniform speed. The projection of the circular motion on a certain plane achieves the approximate results of the first three terms of the expansion, and finally draws the approximate rectangular wave.
【技术实现步骤摘要】
一种正弦波合成矩形波演示仪
本专利技术属于机械
,特别涉及到定轴轮系与行星齿轮系齿轮传动的一种正弦波合成矩形波演示仪。
技术介绍
在日常生活中,无论是能看到的机械振动还是看不到的通信设备,都离不开波形这一概念,而无论是机械振动还是通信里的波的概念,都需要谐波分析,在高等数学、振动力学、电子信息等学科方面,在学习傅里叶变换过程中,所遇到的最大的问题就是太抽象不好理解。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种正弦波合成矩形波演示仪,能够将矩形波的傅里叶展开式用机械的方式展现出来,从而直观地观察矩形波的形成以及非正弦周期函数谐波分析的原理,把抽象的问题具体化,利于教学。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种正弦波合成矩形波演示仪,包括:正弦波叠加机构,包括主动轮M1和与主动轮M1啮合的从动轮M2,从动轮M2与摇臂一H1的一端固连在一起,摇臂一H1带动行星齿轮一M4绕固定的中心轮M3转动,行星齿轮一M4与摇臂二H2的一端固连在一起,摇臂二H2带动行星齿轮二M6绕与摇臂一H1固连的轮M5转动,行星齿轮二M6与摇臂三H3的一端固连在一起,由此实现减速以及正弦函数叠加的目的;其中,摇臂一H1的另一端为输出一阶叠加图形的端口,摇臂二H2的另一端为输出二阶叠加图形的端口,摇臂三H3的另一端为输出三阶叠加图形的端口;画图机构,包括连接所述摇臂三H3的另一端的竖杆10,在竖杆10下端设置用于加持画笔11的画笔固定器,当摇臂三H3做圆周运动时,竖杆10在水平方向上作运动规律为正弦的直线运动,由画笔11画图得到正弦轨迹;送纸机构,包括进 ...
【技术保护点】
1.一种正弦波合成矩形波演示仪,其特征在于,包括:正弦波叠加机构,包括主动轮(M1)和与主动轮(M1)啮合的从动轮(M2),从动轮(M2)与摇臂一(H1)的一端固连在一起,摇臂一(H1)带动行星齿轮一(M4)绕固定的中心轮(M3)转动,行星齿轮一(M4)与摇臂二(H2)的一端固连在一起,摇臂二(H2)带动行星齿轮二(M6)绕与摇臂一(H1)固连的轮(M5)转动,行星齿轮二(M6)与摇臂三(H3)的一端固连在一起,由此实现减速以及正弦函数叠加的目的;其中,摇臂一(H1)的另一端为输出一阶叠加图形的端口,摇臂二(H2)的另一端为输出二阶叠加图形的端口,摇臂三(H3)的另一端为输出三阶叠加图形的端口;画图机构,包括连接所述摇臂三(H3)的另一端的竖杆(10),在竖杆(10)下端设置用于加持画笔(11)的画笔固定器,当摇臂三(H3)做圆周运动时,竖杆(10)在水平方向上作运动规律为正弦的直线运动,由画笔(11)画图得到正弦轨迹;送纸机构,包括进纸滚轮(9),进纸滚轮(9)与行星齿轮三(M8)固定在同一旋转轴上,行星齿轮三(M8)与行星齿轮四(M7)啮合,行星齿轮四(M7)与行星齿轮五(M13) ...
【技术特征摘要】
1.一种正弦波合成矩形波演示仪,其特征在于,包括:正弦波叠加机构,包括主动轮(M1)和与主动轮(M1)啮合的从动轮(M2),从动轮(M2)与摇臂一(H1)的一端固连在一起,摇臂一(H1)带动行星齿轮一(M4)绕固定的中心轮(M3)转动,行星齿轮一(M4)与摇臂二(H2)的一端固连在一起,摇臂二(H2)带动行星齿轮二(M6)绕与摇臂一(H1)固连的轮(M5)转动,行星齿轮二(M6)与摇臂三(H3)的一端固连在一起,由此实现减速以及正弦函数叠加的目的;其中,摇臂一(H1)的另一端为输出一阶叠加图形的端口,摇臂二(H2)的另一端为输出二阶叠加图形的端口,摇臂三(H3)的另一端为输出三阶叠加图形的端口;画图机构,包括连接所述摇臂三(H3)的另一端的竖杆(10),在竖杆(10)下端设置用于加持画笔(11)的画笔固定器,当摇臂三(H3)做圆周运动时,竖杆(10)在水平方向上作运动规律为正弦的直线运动,由画笔(11)画图得到正弦轨迹;送纸机构,包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏衍举,杨亚晶,刘建超,刘圣华,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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