投块游戏机

这里向大家介绍一种电子玩具。它的外形见图1。它由电机、减速装置、调速电路和一只六棱柱组成，在六棱柱的六个竖立面上，有各种形状的洞穴，可以投入相应形状的小块。游戏时，闭合电源开关，六棱体缓慢旋转，游戏者可将各种形状的小块从对应形状洞穴中塞入，如几个人一起玩，可进行比赛，看谁的反应快，动作迅速。

六棱柱可用工程塑料加工，亦可用三合板、硬纸板等加工，具体尺寸参见图2。上盖板做成活动的，这样可掀开盖取出内部的投块。盖板上方可用一个滑稽的塑料玩具来装饰一下。下档板照图2所示加工后与六棱柱粘合成一个整体。靠着六棱柱底面上的三个对正孔与减速器上方的三个对正键吻合，六棱柱就可以得到减速器传出的动力而旋转，切断电源后，可将六棱柱取下，打开上盖板，倒出投入的各种小块。

此玩具的动力部分由电机、减速装置、电子调速装置组成，见图3。

为什么要加装减速器呢？市场上常见到的直流玩具电机有WZY—131、WZY—151和WZY—171等型号，它们可以在1.5伏～6伏的直流电压范围内工作，使用无级调速虽然能转但在低速转动时，电机功率太小，没法带动六棱柱旋转。采用机械减速装置后，电机转速较高，有较大的功率输出就能带动六棱柱旋转。

常用的机械减速装置有两种。一种是直齿轮减速；另一种为蜗轮、蜗杆减速。由于蜗轮、蜗杆减速装置有较大的传动比，而且还具有体积小、噪音小、转动平稳以及反行程自锁等优点，所以常被大家选用。

图3是两级蜗轮、蜗杆减速器的结构示意图。在减速器箱体内放有两组相互垂直的蜗轮、蜗杆。动力从输入轴A上的蜗杆传导给中间轴B上的蜗轮C。由于蜗轮C和蜗杆D同轴，所以动力又经蜗杆D传给了蜗轮E，最后经过输出轴F将动力传出。工作时，蜗杆每转一周，蜗轮仅转过一个齿。假设蜗轮的齿数为100，那么这个由二级蜗轮、蜗杆所组成的减速器的减速比就是10000：1。也就是说，当电机转动一万转时，输出轴才转动一周。

下面介绍计算减速比的方法。以WZY—151或WZY—171型玩具电机为例，它的转速为7000转/分，假设我们要求玩具C每10秒钟转一周，即6转/分，先求减速比N，再求出蜗轮的齿数Z。

当减速器采用两级相同的蜗轮、蜗杆时，其蜗轮的齿数为：Z=\(\sqrt{1166}\)≈47

一些玩具商店和玩具修理部有这种蜗轮、蜗杆和成品减速器出售。当然，也可用旧玩具上的零件自行组装。两组的齿数也不一定非相同不可。但是，蜗轮和蜗杆的齿距必须吻合。中心孔要与轴径配合相当。有条件时，轴与箱体可加装用黄铜车制成的轴套，并点上机油以减少磨擦。减速器的输入轴与电机轴安装时，电机轴和减速器输入轴A之间不可能绝对严格地同心，所以两轴间要装个换向节。也可以用一小段“汽门芯”胶管套在两轴上，将它们联起来。调整时以转动灵活为准。

以上减速器只是解决了降低转速的问题，如果想叫速度任意改变，还需加上如下的电子调速电路，图4是这种调速电路中较为常用的一种。图中BG\(_{1}\)担任电压放大作用。BG2为电源调整管，R\(_{3}\)是BG1集电极的负载电阻。R\(_{1}\)、W、R2组成分压取样电路。D\(_{1}\)～D4组成桥式全波整流电路。交流电经变压器降压后送进整流电路，整流输出的直流电压首先加在R\(_{1}\)、W、R2所组成的分压取样电路上。调节W时，R\(_{1}\)WR2串联总阻值会起一定的变化，分压比也各不相同，所以加在BG\(_{1}\)管基极上的电压也跟随W而变化，这个变化的电压直接控制着调整管的导通程度，也就是说调节W可以使BG2的输出电压得到相应的改变，从而达到了电子调速的目的。

图5是该电路的印刷电路板（1：1），变压器B为电铃变压器。功率3瓦已足够用。D\(_{1}\)～D4为2CP型小电流整流管。R\(_{1}\)、R2为1/8W碳膜电阻。BG\(_{1}\)选用3DG、3DK型，要求β≥50即可。BG2选用3DG12系列或3DK4等，要求β≥30。

上述电子调速电路，只要焊接无误，不需调整，即可正常工作。按照图4所示数据，电压调节范围在2～8伏之间。玩具的总开关是K。如需计时，亦可在C、B间引出电压，另加电子延时电路。(王森林)