搞怪盒子（上）

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这是一个自动扳开关的装置，只要你用手把盒子上的开关扳向一侧，盒子的顶盖就会打开，从盒子里面伸出一个机械臂，自动把开关扳向另一侧，之后机械臂缩回到盒子里，盒子的顶盖重新盖好。这样的盒子是不是很搞怪呢？你也可以照样制作一个，把它作为趣味礼物送给朋友！

基本原理：

搞怪盒子，由减速电机带动机械臂去扳动双掷开关的手柄，而双掷开关则控制减速电机的正反转，从而控制机械臂的前后伸缩。

机械臂由两个固定在一起的半圆形转盘以及固定在转盘上的推杆架组成。推杆位于转盘圆周的切线上，减速电机带动转盘转动，就可以控制推杆来回摆动，也就是控制机械臂前后伸缩。所以在搞怪盒子中，减速电机的转动，可以带动机械臂前后伸缩：

（1）如图A，机械臂向前伸可推动切换开关的手柄，从而改变切换开关的状态，使得减速电机反转，也就是带动机械臂反向往后缩；

（2）如图B，机械臂向后缩可以按压到限位开关的摇臂，从而触发限位开关，限位开关的常闭触点使得减速电机断开电源而停止转动，从而让机械臂停在限位开关的位置。

基本电路：

搞怪盒子使用一个双刀双掷的切换开关去控制一个减速电机的正、反转向：

（1）当拨动开关被人工扳向朝着机械臂方向的一侧时，减速电机正转；

（2）正转的减速电机带动机械臂去推动拨动开关，把它扳向另一侧；

（3）当拨动开关被机械臂推到相反方向时，减速电机反转，把机械臂往盒子里面收回来。

制作过程：

1. 选取横截面为60mm×25mm的PVC线槽，把槽盖取下来，截取一段8cm的槽盖作为顶板，注意两端边缘修平整。

2. 选取横截面为60mm×25mm的PVC线槽的方槽部分，截取12cm长的一段作为搞怪盒子的底座，注意边缘修平整。

3. 搞怪盒子包含7号单节电池盒和7号双节电池盒各1个，把两个电池盒用螺丝并排安装在底座内侧，把单节电池盒的红色导线和双节电池盒的黑色导线焊接在一起，焊接之前先套进一段热缩管，焊接好后，用热缩管包住焊点。

4. 制作减速电机。选用横截面为25mm×15mm左右的PVC线槽的方槽部分，小心截取长5cm的一段作为减速电机的外壳。在距离边缘1cm和1.8cm的位置画轴承槽的标记线，再在这两条开槽标记线上画边长大约2mm的正方形，如图所示。沿着标记线开好槽。

5. 尝试把長轴和短轴直接放入轴承槽内，正常情况下两根轴互相平行且可以在轴承槽内顺畅转动。如图所示，把齿轮组安装好，套到两根轴上。把两根轴连同齿轮一起装到减速箱的轴承槽上。正常情况下，几个齿轮互相啮合在一起都是松紧适中的。最终要求齿轮组能够正常地进行传动：用手拨动冠齿时，可以比较顺畅地带动双层齿轮、单层齿轮转动，最后再带动长轴转动起来。假如不符合要求，则用锉刀调整轴承槽的宽度和位置，直至齿轮组可以正常传动。

6. 从横截面为25mm×15mm的PVC线槽的槽盖部分裁剪下两段长2.5cm的轨道卡扣，然后在距离轨道卡扣边缘1cm和1.8cm的位置各画一条标记线。

7. 在第一根标记线（1cm位置处）向左画宽度为2mm的“凹形槽”标记（图中左侧方块），从第二根横截线一直向右延伸到边缘，画“缺口槽”标记（图中右侧矩形块）。两个槽的深度都相当于轨道卡扣高度的一半。

8. 如图，把轴承扣扣到减速箱外壳的轨道上，尝试用手拨动冠齿，则其他各个齿轮应该也能依次转动，并且逐步减速，最后带动长轴顺畅转动。假如轴承扣上的凹形槽或者缺口槽不够宽或者不够深，可能会把转动轴夹得很紧，这时需要用锉刀把槽的宽度或者高度加大一些。

9. 安装电机。把主轴齿轮套到N20电机的电机轴上。剪一块长2.5cm、宽1cm的PVC小方块，作为电机的夹片，并根据金属电机支架上面的4个安装孔，在电机夹片上做好对应的打孔标记。

10. 把金属电机支架用螺丝和螺母固定到电机夹片上，注意一颗螺丝上的两颗螺母之间大约相距1cm。把安装了齿轮的N20电机插入电机金属支架与夹片之间。

11. 电机金属支架与夹片之间的螺母位于减速箱外壳的外侧，而螺丝前端的螺母位于减速箱外壳的内侧，这样电机支架正好扣在减速箱外壳两边的轨道上。继续调整电机支架的位置，保证电机主轴齿轮的中部正好达到冠齿的齿口位置。

12. 在减速电机的外壳和底座上分别钻3个对应的小孔，用螺丝通过这3个小孔把减速电机固定在底座上。

13. 安装切换开关。在顶板一端边缘（没有轨道卡扣的一侧）分别距离侧边（带轨道卡扣）1cm和1.5cm的位置各画一条与侧边平行的直线。在两条平行线上分别距离平行线起点位置（顶板的边缘）4mm和14mm处，各画一条同时贯穿两条平行线的横截线。使用工具将4条线围成的方形孔开出，再用橡皮擦把标记线擦干净，这样就把安装切换开关的方形孔开好了。

14. 把切换开关的手柄穿过方形孔，保证开关可以顺利地来回拨动，然后用热熔胶将拨动开关固定在顶板上。

在下期内容中，我们将继续介绍搞怪盒子其他部分的制作。