1、 说明书磁铁的基本特性磁铁同极相斥，异极相吸。磁铁对金属铁具有吸引力。磁铁在使用过程中磁性会逐渐减弱。 超高温或超低温也会使磁性减弱。对磁铁进行碰撞或震荡也会使磁性减弱。磁铁同极相斥磁性减弱速度较快，相吸磁性减弱速度相对较慢等等。磁力线的走向圆柱形磁铁磁力线走向：磁力线由圆柱形磁铁的南极从内部流向北极。磁力线从北极出来环绕圆柱形外围流向南极，再由南极进入磁铁，形成一个循环。 圆柱磁铁磁力线运行方向北极南极圆柱磁铁环形磁铁磁力线走向：磁力线由环形磁铁南极从内部流向北极。磁力线从北极出来，靠近内孔的那一部分 磁力线通过圆孔流向南极，由南极进入磁铁。靠近外缘的那一部分磁力线环绕磁铁外缘流向南极，由南
2、极进入磁铁形成循环。内外圈的磁力线互不干扰。磁力线的回路 磁铁磁力线按照一定的规则分布在磁铁周围，依照各自的路线运行。这些磁力线在磁铁周围形成一个磁场。磁场使磁铁具有磁性。让磁铁消失磁性，只要让磁力线无法在磁铁周围形成磁场就可以了。具体方法：在磁力线运行的路径上放置一块铸铁（铸铁不容易被磁化） ，从磁铁北极出来的磁力线沿着铸铁就近流向南极。这样磁力线就无法在磁铁周围形成磁场，磁铁磁性就暂时消失了。在需要磁性时，让铸铁离开磁力线的路径，释放磁力线形成磁场，磁铁又恢复磁性。在圆柱磁铁磁力线运行路线上放置一块瓦片状铸铁，磁力线沿着铸铁就近进入磁铁，无法在磁铁周围形成磁场，磁性暂时消失。在需要磁性时让
3、铸铁离开磁铁磁性又得到恢复。利用磁铁磁性产生扭力的基本过程利用磁铁与铸铁之间相吸的特性，让它们相互配合产生扭力，收集起来加以利用。首圆环形磁铁外圈磁力线内圈磁力线回路磁力线铸铁磁力线圆柱磁铁先确定它们之间产生扭力的基本条件。它们彼此之间的间距越小，产生的扭力越大。在一个就是必须能够重复产生扭力。图 1 图 2 图 3图 1 铸铁从远处靠近磁铁，铸铁进入磁铁磁力线范围，磁铁会对铸铁产生吸引力。同时铸铁会向顺时针方向产生一个扭力。图 2 铸铁到达磁铁最近位置，它们之间吸引力最大但是扭力消失了。图 3 磁铁继续顺时针转动，在铸铁离开磁铁磁场前，磁铁会对铸铁产生吸引力，同时铸铁会向逆时针反向产生一个扭
4、力，利用大于逆时针方向扭力的外力，铸铁才会离开磁铁。铸铁离开磁铁磁场后逆时针方向扭力消失。铸铁继续顺时针转动，重复以上过程就可以重复产生扭力经过观察分析以上实验，铸铁与磁铁产生的顺时针扭力与逆时针扭力几乎相等，且方向相反，所以没有扭力可以利用。如果在铸铁离开磁铁时让磁铁暂时消失磁性，这样铸铁离开磁铁就不会产生逆时针扭力。顺时针产生的扭力就可以充分得到利用。铸铁环绕旋转轴重复转动就源源不断的获得顺时针方向扭力。磁铁磁性暂时消失与恢复的方法前面提到回路磁铁的磁力线，可以使磁铁磁性暂时消失。以百分表底座为例，它在现代工业生产中已得到广泛应用。它的工作过程是：需要固定百分表时恢复磁性，百分表就可以牢牢
5、地固定在金属工作台上；百分表使用结束后回路，使磁铁的磁性暂时消失，这样就可以轻松地将百分表移走。往返式磁性消失与恢复下面用磁力开关底座做一个实验，在市场上购买一块 50mm50mm120mm 的磁力开关底座。磁铁长度不变，回路磁力线的铸铁切去 80mm 留 40mm 备用。铸铸铁旋转轴磁铁磁力线铁与磁铁按图五 的方式组合在一起。图四 图五 图六利用外力使铸铁停留在磁铁的 A 端图四，撤销外力铸铁最终会停留在磁铁的中间图五。利用外力使铸铁停留在磁铁的 B 端图六，撤销外力铸铁最终会停留在磁铁的中间图五。这是因为磁铁两端对铸铁的吸引力相等，铸铁停留在中间正好是磁铁两端对铸铁吸引力到达平衡点。下面再
6、做一个实验，一只小球悬挂在一个支点上如图八。图七 图八 图九利用外力使 小球处在图七位置，撤销外力小球绕支点向下运行，当小球运行到图八位置时并未停下来，而是继续向图九位置运行，这是因为小球向下运行过程中由于地球引力的作用产生了一定的势能。当快要运行到图九位置时停下来，这是因为小球在运行过程中空气阻力消耗了一定的势能。经过反复的摆动最终停留在图八位置。反之利用外力让小球处在图九位置也会是相同的结果。小球从图七运行到图九消耗的功为空气阻力消耗的功，这个已经在央视“原来如此”栏目中得到验证。铸铁从磁铁 A 端运行到 B 端与小球从图七运行到图九我位置运行方式相同，所以铸铁从磁铁 A 端运行到 B 端
7、消耗的功为空气阻力，还有铸铁在磁铁上有摩擦，需要加上摩擦力消耗的功。利用磁铁 A 端或 B 端作为产生扭力的工作面都可以，铸铁从磁铁 A 端运行到 B 端完成磁力线的回路或释放，消耗的功是比较小的。A 端 B 端磁铁铸铁钢珠悬挂点环形磁铁磁力线回路示意图环形磁铁固定在圆盘上不动，回路磁力线铸铁与磁铁间距 0.5MM，以轴承方式组合在一起。这样回路磁力线铸铁就可以绕磁铁作等距离运转。且不受磁力线影响。瓦片状铸铁下面磁铁的磁力线被回路，这一部分磁铁对外是没有磁性的，其他部分磁性依然存在。瓦片状铸铁绕环形磁铁转动到哪儿那一部分磁性消失，铸铁离开磁性恢复。瓦片状铸铁外圈磁力线环形磁铁内圈磁力线往复式产
8、生扭力示意圆柱磁铁产生扭力铸铁凸轮 2凸轮 1回位摇臂摇臂连杆回路磁力线铸铁图 A 图 B 产生扭力铸铁与凸轮同步运行，凸轮机构维持磁铁处于磁性恢复状态。产生扭力铸铁从图 A 运行到图 B 位置，扭力铸铁与磁铁配合完成扭力的产生。图 C 图 D图 B 到图 C，扭力铸铁顺时针转动 13 度凸轮带动摇臂，连杆使回路磁力线铸铁移动到磁铁产生扭力的一端此时,磁力线被回路,这一端磁性暂时消失.扭力铸铁准备离开磁铁图 C 到图 D 凸轮机构维持磁铁处于磁场消失状态，扭力铸铁继续顺时针转动顺利离开磁铁。图 E 图 F图 D 到图 E,扭力铸铁继续顺时针转动 13 度，凸轮 2 带动摇臂、连杆使回路磁力线铸
9、铁离开产生扭力一端，使磁铁磁性恢复。扭力铸铁继续顺时针转动，凸轮机构维持磁铁处于磁性恢复状态。重复以上动作就可以源源不断地产生扭力。旋转式扭力机构示意图产生扭力铸铁环形磁铁齿轮 2齿轮 1扭力铸铁固定在齿轮 1 上。回路磁力线铸铁固定在齿轮 2 上。磁铁固定不动，回路磁力线铸铁与磁铁相距 0.5MM，它们之间以轴承方式连接。齿轮 1 齿轮 2模数、齿数相同。右图中扭力铸铁逆时针转动 30 度固定在齿轮 1 上。观察上图，左图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、磁力线回路铸铁绕磁铁逆时针转动 30 度。磁铁固定不动与扭力铸铁配合完成顺时针方向扭力的产生，这种情况下产生的扭力是
10、最大的。右图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、回路磁力线铸铁逆时针转动 30 度。扭力铸铁与磁铁相距太远无法产生扭力。观察上图，左图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、磁力线回路铸铁绕磁铁逆时针转动 30 度。由于扭力铸铁是绕磁铁作等距离运转，所以不受磁力线的影响。回路磁力线铸铁回路了扭力铸铁下面磁铁那一部分磁力线，回路磁力线铸铁齿轮 1磁性暂时消失，扭力铸铁准备离开磁铁。右图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、回路磁力线铸铁逆时针转动 30 度。此时扭力铸铁与磁铁相距最近，但扭力铸铁下面磁铁的磁力线被回路，磁性是消失的，同样无法产
11、生扭力。观察上图，左图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、磁力线回路铸铁绕磁铁逆时针转动 30 度。扭力铸铁下面那一部分磁铁磁性是消失的，所以扭力铸铁顺利离开磁铁。右图扭力铸铁、齿轮 1 顺时针转动 30 度，带动齿轮 2、回路磁力线铸铁逆时针转动 30 度。扭力铸铁下面那一部分磁铁磁性是消失的，扭力铸铁准备离开磁铁。观察上图，左图扭力铸铁已完全离开磁铁继续顺时针运转准备完成下一个扭力的产生。右图扭力铸铁顺利离开磁铁，继续顺时针运转准备完成下一个扭力的产生。调速原理经过研究分析上面左右图中扭力铸铁在齿轮 1 上的位置不同，产生扭力的大小就不同。左图中扭力铸铁在齿轮 1 上的
12、位置，可以产生最大的扭力。右图中扭力铸铁在齿轮 1 上的位置，却无法产生扭力。如果让扭力铸铁在齿轮 1 上左右图中位置之间自由移动，可以使产生的扭力从最小到最大之间随意调节。根据所需扭力大小确定扭力铸铁在齿轮 1 上的位置。比如需要较大扭力时，让扭力铸铁在齿轮 1 上的位置向左图位置靠拢。比如需要较小扭力时，让扭力铸铁在齿轮 1 上的位置向右图位置靠拢。当然完成扭力铸铁在齿轮 1 上的位置移动，必须是在不影响机构正常运转的情况下进行。机构的主要特点：一、 磁铁暂时消失与恢复在生产过程中已经得到广泛应用。二、 完成磁性消失与恢复消耗的功应小于磁性产生扭力产生的功。三、 产生扭力的大小为磁铁产生最大吸引力的 2535。根据这一点可以设计出所需扭力大小的机构。四、 往复式完成磁性暂时消失与恢复的凸轮机构已经得到广泛应用。五、 旋转式完成磁性暂时消失与恢复的齿轮定时、变速机构已经得到广泛应用。六、 磁铁的续航能力待定。七、 一组磁性暂时消失与恢复机构可以同时完成多块磁铁的磁性消失与恢复，这是提高效率的重要组成部分。八、 机构结构简单便于制作。俞文军 电话：15821879098
