一种数学概率事件演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及数学教学辅助用具领域，更具体而言，涉及一种数学概率事件演示装置。


背景技术：

2.概率论是根据大量同类随机现象的统计规律，对随机现象出现某一结果的可能性作出一种客观的科学判断，对这种出现的可能性大小做出数量上的描述；比较这些可能性的大小、研究它们之间的联系，从而形成一整套数学理论和方法，一般数学教学中概率演示的方法有转盘法、硬币法等，演示工具功能单一，且使用较为不便，当需要进行多次数据统计时，需要耗费大量的人力。
3.目前，部分小学也开始进行概率的学习，在老师授课过程之中经常会使用课上演示的方法向同学们讲解，但是小学生很难在短时间内掌握关于概率的问题，并且得出结果需要经过大量的演示过程，不仅增加老师的工作量，还容易让小学生因为多次重复同一过程而对概率学失去兴趣，降低教学效率。


技术实现要素：

4.本实用新型申请的一种数学概率事件演示装置旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种数学概率事件演示装置，包括：外壳、支架以及玻璃板，所述外壳固定安装在所述支架上端面，所述玻璃板固定安装在所述外壳前端面，所述外壳内部设有行星轮系以及棘轮机构，所述行星轮系为定轴轮系，共有一个太阳齿轮以及四个行星齿轮，所述太阳齿轮为内齿轮，每个所述行星齿轮齿数均不相同，所述太阳齿轮转动安装在所述外壳内部，所述行星齿轮安装在后挡板上，所述太阳齿轮以及每个所述行星齿轮上都装有一个所述棘轮机构，每个所述棘轮机构前段都固定安装有一个转盘，所述玻璃板与所述转盘同一圆心位置处固定安装有一个指针，所述转盘转动时所述指针保持固定，待所述转盘结束转动后记录读数。
6.本实用新型上述技术方案提供的一种数学概率事件演示装置，本装置使用行星轮系以及棘轮机构来一次性进行多次概率事件演示，一次能够完成五次演示，大幅度降低了数据获得的难度，减少了老师的工作量，同时这种新颖的方法能够给上课的同学带来兴趣，使学生将更多而精力放在概率事件演示上，提高了学习效率。
7.另外，本实用新型上述技术方案提供的一种数学概率事件演示装置还具有如下技术特征：
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述太阳齿轮安装在所述外壳内部最尾端，所述外壳后方还转动安装有手柄，所述手柄头部与所述太阳齿轮上的轴孔固定连接，所述手柄带动所述太阳齿轮转动。
9.作为本实用新型的另一种优选方案，所述外壳内部位于所述太阳齿轮前侧的位置
固定安装有所述后挡板，所述后挡板转动安装有四个所述行星齿轮，所述行星齿轮与所述太阳齿轮啮合，所述太阳齿轮转动时，所述行星齿轮跟随转动。
10.作为本实用新型的又一种优选方案，所述棘轮机构包括转动套、棘轮以及棘爪，所述行星齿轮通过转轴转动安装在所述后挡板上，所述转轴从后向前穿过所述后挡板，在所述后挡板前部固定有一个所述棘轮，所述外壳位于所述棘轮前方的位置固定安装有前挡板，所述前挡板上转动安装有一个所述转动套，在同一个所述棘轮机构之中，所述转动套与所述棘轮圆心共线，所述转动套扣在所述棘轮之上，所述转动套内部以圆心对称位置转动安装有两个所述棘爪，所述棘爪方向与所述棘轮相反，所述棘爪上方安装有上阻挡板，所述棘爪下方安装有下阻挡板，所述上阻挡板与所述下阻挡板均固定安装在所述转动套之中，所述上阻挡板与所述棘爪处于上极限位置时的上端面重合，所述下阻挡板与所述棘爪处于上极限位置时的上端面平行但有一段距离，所述棘爪与所述下阻挡板之间固定安装有一个弹力弹簧，所述弹力弹簧将所述棘爪压在所述上阻挡板上，所述太阳齿轮上安装的所述棘轮机构与所述行星齿轮上的所述棘轮机构结构相同。
11.作为上述优选方案的改进，所述转动套通过固定轴固定安装在所述前挡板上，所述固定轴与所述前挡板之间安装有轴承，所述固定轴穿过所述前挡板并且固定安装有所述转盘，所述转盘前端面均匀标有0
‑
9十个数字，所述棘轮机构转动时所述转盘跟随所述棘轮机构以相同角速度转动，同时所述玻璃板上安装有所述指针，所述指针数量与所述转盘数量相同并且所述指针圆心与所述转盘圆心共线。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
13.根据本技术的装置，本装置可以一次性完成五次概率演示，将老师的工作量一次性降低了数倍，让老师有更多的精力放在总结上，同时五个齿轮的角速度各不相同，对于本装置做概率演示的结果更有说服力；而且本装置的棘轮机构以及行星轮系对于上课的同学来说比较有吸引力，能够让学生将更多的精力投入到演示过程之中，拥有更好的教课效果，提高学习效率。
附图说明
14.图1是本实用新型的实施例所述一种数学概率事件演示装置等轴侧示意图；
15.图2是本实用新型后视图；
16.图3是本实用新型去掉外壳后展示定轴轮系的后视图；
17.图4是本实用新型棘轮机构结构示意图；
18.图5是本实用新型展示行星齿轮到转盘排列顺序的侧视图。
19.其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
20.1、外壳；11、手柄；2、支架；3、玻璃板；31、指针；4、转盘；51、太阳齿轮；511、轴孔；52、行星齿轮；521、转轴；6、后挡板；71、转动套；711、上阻挡板；712、下阻挡板；72、棘轮；73、棘爪；74、弹力弹簧；75、固定轴；8、前挡板。
具体实施方式
21.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申
请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
23.下面参照附图1至图5描述根据本实用新型一些实施例的一种数学概率事件演示装置。
24.如图1所示，根据本实用新型一些实施例提供的一种数学概率事件演示装置，包括外壳1、支架2以及玻璃板3。
25.其中，外壳1固定安装在支架2上端面，玻璃板3固定安装在外壳1前端面，外壳1内部设有行星轮系以及棘轮机构。
26.进一步地，行星轮系为定轴轮系，共有一个太阳齿轮51以及四个行星齿轮52，太阳齿轮51为内齿轮，每个行星齿轮52齿数均不相同，太阳齿轮51转动安装在外壳1内部，行星齿轮52安装在后挡板6上，太阳齿轮51以及每个行星齿轮52上都装有一个棘轮机构，每个棘轮机构前段都固定安装有一个转盘4，玻璃板3与转盘4同一圆心位置处固定安装有一个指针31，转盘4转动时指针31保持固定，待转盘4结束转动后记录读数。
27.如图2与图3所示，太阳齿轮51安装在外壳1内部最尾端，外壳1后方还转动安装有手柄11，手柄11头部与太阳齿轮51上的轴孔511固定连接，手柄11带动太阳齿轮51转动。外壳1内部位于太阳齿轮51前侧的位置固定安装有后挡板6，后挡板6转动安装有四个行星齿轮52，行星齿轮52与太阳齿轮51啮合，太阳齿轮51转动时，行星齿轮52跟随转动。手柄11带动太阳齿轮51转动时，四个行星齿轮52同时转动并且转向相同但是角速度各不相同，这就导致每个齿轮所连接的转盘4转速也不相同，不同转速的转盘4最后形成的演示结果更具有说服力。
28.如图4所示，棘轮机构包括转动套71、棘轮72以及棘爪73，行星齿轮52通过转轴521转动安装在后挡板6上，转轴521从后向前穿过后挡板6，在后挡板6前部固定有一个棘轮72，外壳1位于棘轮72前方的位置固定安装有前挡板8，前挡板8上转动安装有一个转动套71，在同一个棘轮机构之中，转动套71与棘轮72圆心共线，转动套71扣在棘轮72之上，转动套71内部以圆心对称位置转动安装有两个棘爪73，棘爪73方向与棘轮72相反，棘爪73上方安装有上阻挡板711，棘爪73下方安装有下阻挡板712，上阻挡板711与下阻挡板712均固定安装在转动套71之中，上阻挡板711与棘爪73处于上极限位置时的上端面重合，下阻挡板712与棘爪73处于上极限位置时的上端面平行但有一段距离，棘爪73与下阻挡板712之间固定安装有一个弹力弹簧74，弹力弹簧74将棘爪73压在上阻挡板711上，太阳齿轮51上安装的棘轮机构与行星齿轮52上的棘轮机构结构相同。棘轮72直接与行星齿轮52或者太阳齿轮51相连接，棘轮72角速度与所连接的齿轮相同，当用手逆时针转动手柄11时，齿轮带动棘轮72转动，棘轮72棘齿与棘爪73相咬合，棘爪73有顺时针转动的趋势，但是由于上阻挡板711的阻挡，棘爪73带动转动套71一起做逆时针转动；当松开手柄11时，行星轮系逐渐停止转动，但转动套71继续转动并且角速度逐渐超过棘轮72，此时相对于棘爪73，棘轮72做顺时针运动，棘齿将棘爪73下阻挡板712方向拨动，但由于弹力弹簧74，棘爪73被反复压到上阻挡板711上，并不会影响转动套71转动。
29.如图5所示，转动套71通过固定轴75固定安装在前挡板8上，固定轴75与前挡板8之
间安装有轴承，固定轴75穿过前挡板8并且固定安装有转盘4，转盘4前端面均匀标有0
‑
9十个数字，棘轮机构转动时转盘4跟随棘轮机构以相同角速度转动，同时玻璃板3上安装有指针31，指针31数量与转盘4数量相同并且指针31圆心与转盘4圆心共线。转动套71直接与转盘4连接，停止转动手柄11之后，齿轮迅速停止转动，但转动套71在惯性以及轴承的影响下带动转盘4继续转动，等到转盘4停止转动后指针31指向转盘4上的某一个数字，可以根据数字记录概率事件的演示结果。
30.使用方法：
31.将装置放在讲桌上，用手逆时针转动手柄11，使手柄11带动太阳齿轮51转动，然后太阳齿轮51带动与其啮合的行星齿轮52一不同的角速度转动，齿轮带动所连接的棘轮72转动，棘轮72带动棘爪73以及转动套71逆时针转动，稍后松开手柄11，行星轮系在摩擦力的作用下迅速停止转动，但转动套71以及转盘4在轴承的润滑下继续转动，待转盘停止转动之后指针31指向转盘4上的某一个读数，根据五个转盘4上的读数记录概率演示事件的结果，多次试验后进行比对。
32.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性：术语“多个”是指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
35.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对的限制。