魔方的結構?

魔方的結構是怎樣的?


聽老玩家們說,新手要先學會拆裝魔方,我就拆了一個,按照大致結構簡單畫了圖。

首先,是一個中心軸,六面都有螺絲孔。

中心塊通過螺絲和彈簧連接在中心軸上,可以繞軸旋轉。

這就帶來了奇數階魔方的一個重要特性:中心塊只能旋轉,不能移動位置。

為了看得清楚點,我把中心塊剖開了。

然後扣上中心塊的蓋子,據說打開這個蓋子就可以調節魔方的鬆緊。

棱塊嵌在中心塊之間,這裡把顏色區分一下,應該看起來會直觀一些。

角塊嵌入三個棱塊之間。

於是,任一層九個塊就可以在另外兩層組成的「軌道」中滑動。

某一層轉動一個角度之後是這樣的

當然,還有每個面都要貼上不同顏色的貼紙,相對旋轉的面與面之間會增加環狀凸線以改善手感,結構上會進行必要的掏空和隱蔽開口以減輕重量和保證能夠注塑……這些地方就偷個懶不畫了吧。


魔方有很多種品牌,現在的競速魔方的結構相比較於專利早已過時的魯比克方塊更加複雜,但基本的方塊結構和轉動原理還是一樣的。

我們先從連接所有方塊的中心軸開始說起:

中心軸為空心結構,有六個往外深處的空心圓筒,相對應的是魔方的六個面。

上面是兩個角度的魔方中心軸。

中心軸想要連接外部方塊,需要藉助一個螺絲和一個彈簧。

我們說完了中心軸,來說一說魔方外部的方塊。

如果你沒有拆卸過魔方,你可能會認為它是一個由3x3x3=27個方塊組成的玩具。

實際上,魔方是由一個中心軸,六個中心塊,十二個棱塊個八個角塊組成的。

27個方塊中最中間的那個你看不見的方塊實際上不存在,取而代之的是中心軸。

上圖中,綠色所在位置為中心塊,紅色所在位置為角塊,藍色為棱塊。

中心塊和內軸的連接:

螺絲將中心塊卡在軸上。

圖畫得越來越糟了啊。。。比例嚴重不協調。

棱塊被卡在中心塊下面。

如果這時候你站在內軸的位置,抬頭就能看見中心塊分別被四個棱塊包圍,卡在一起。

注意圖中粉紅色圈圈的位置,這個位置上,角塊將被卡住。

角塊被卡在棱塊和中心塊下面。

上圖:

這時候你可以看到九塊魔方零件拼成了一組內圓。

魔方一共有六組內圓,每三組內圓公用一個角塊,兩組共用一個棱塊,每組內圓一個中心塊。


上面Evi1z0ne寫的很詳細了,補充兩個:mf8傳奇一代和淳內核

傳奇一代是球形內置彈簧

淳內核也是內置彈簧,不過更像是傳統中軸


寫的真好!


三階魔方由8個角塊12個棱塊6個中心塊組成,中心有個軸連接6個中心塊,所以中心塊的位置是相對不變的


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