一种机构运动演示平台制造技术

本发明专利技术提供一种机构运动演示平台，包括箱体，位于箱体内的行星齿轮机构、螺旋传动机构、凸轮传动机构、槽轮传动机构、X轴导轨、平面连杆传动机构、锥齿轮机构七种可连接的基本机构，驱动电路，以及运动轨迹反馈单元，其中：平面连杆传动机构、螺旋传动机构、凸轮传动机构三部分分别作为平台的X、Y、Z轴驱动机构，各个基本机构和运动轨迹反馈单元均为有机玻璃制作而成，并通过设置在相互之间的连接件连接。本发明专利技术的机构运动演示平台展示性能好，功能拓展性强，其利用串联形式将多种机构有机结合，使用多台步进电机驱动，在展现各个机构传动特点的同时，更体现了结构之间的协作性；能够满足课堂机械类课程教学需要且丰富教学课堂。

【技术实现步骤摘要】
一种机构运动演示平台
本专利技术涉及教学教具领域，具体而言涉及一种机构运动演示平台。
技术介绍
现有的用于机构运动演示的平台，功能过于单一，无任何趣味性，亦未添加任何机 构运动反馈环节，仅为将单一机构运动手动展示，无法完全深刻的将机构运动形式进行生 动、全面的展示。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种能够满足课堂机械类课程教学需要且丰富教学课堂的 机构运动演示平台。 本专利技术的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有 利的方式发展独立权利要求的技术特征。 为达成上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下： -种机构运动演示平台，包括箱体，位于箱体内的行星齿轮机构、螺旋传动机构、 凸轮传动机构、槽轮传动机构、X轴导轨、平面连杆传动机构、锥齿轮机构七种可连接的基本 机构，驱动电路，以及运动轨迹反馈单元，其中：平面连杆传动机构、螺旋传动机构、凸轮传 动机构三部分分别作为平台的X、Y、Z轴驱动机构，各个基本机构和运动轨迹反馈单元均为 有机玻璃制作而成，并通过设置在相互之间的连接件连接。 本专利技术提出的机构运动演示平台，与现有技术相比，其有益效果在于： 1)该平台由有机玻璃制造，制作工艺简单，展示性能好； 2)能够在平台表面上拓展添加其他所需机构，功能拓展性强； 3)该平台机构部分利用串联形式将多种机构有机结合，使用多台步进电机驱动， 在展现各个机构传动特点的同时，更体现了结构之间的协作性； 4)可利用手持式设备实现用户与平台之间的信息交互，具有较高的互动性和实用 性。 【附图说明】 图la-lb为本专利技术一实施方式机构运动演示平台的结构示意图。 图2为图1实施例中箱体的结构示意图。 图3为图1实施例中螺旋传动机构的示意图。 图4为图1实施例中行星齿轮机构的示意图。 图5为图1实施例中槽轮传动机构的示意图。 图6a_6b为图1实施例中平面连杆传动机构的示意图。 图7为图1实施例中X轴导轨的示意图 图8为图1实施例中锥齿轮机构的示意图。 图9为图1实施例中凸轮传动机构的示意图。 图10为图1实施例中运动轨迹反馈单元的示意图。 【具体实施方式】 为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。 图la、lb所示为本专利技术一实施方式机构运动演示平台的结构示意，其中，一种机 构运动演示平台，包括箱体A，位于箱体内的螺旋传动机构B、行星齿轮机构C、槽轮传动机 构D、平面连杆传动机构E、X轴导轨F、锥齿轮机构G、凸轮传动机构Η七种可连接的基本机 构，驱动电路（未示出），以及运动轨迹反馈单元I，其中：平面连杆传动机构Ε、螺旋传动机 构Β、凸轮传动机构Η三部分分别作为平台的Χ、Υ、Ζ轴驱动机构，各个基本机构和运动轨迹 反馈单元均为有机玻璃制作而成，并通过设置在相互之间的连接件连接。 下面结合图2-图10所示，具体说明前述实施例中各部件的连接与运动关系。 如图2所示，箱体Α的材料为有机玻璃，其包括6个表面，分别为上下、左右和前后 六个面板，其中箱体上面板上放置机构部分，即前述行星齿轮机构、螺旋传动机构、凸轮传 动机构、槽轮传动机构、平面连杆传动机构、锥齿轮机构七种可连接的基本机构，箱体内部 放置驱动电路。 如图3所示，前述的螺旋传动机构B，其材料为有机玻璃，包括一具有外周嵌孔2-1 的上层板2、具有外周嵌孔（3-1、4-1)的两个底板（3、4)、具有中心孔位的两个固定板（5、 6)、T型螺母7、4块平台坚支撑板8、输出轴固定有T型丝杆的步进电机9以及若干连接件， 例如螺丝和螺母等。 前述Τ型螺母7固定在两个固定板（5、6)之间，该Τ型螺母7具有一中心孔槽7-1。 前述上层板2上形成有中心孔位10、第二底板4上形成有中心孔位11，该2个中 心孔位与所述两个固定板（5、6)的中心孔位以及Τ型螺母7的中心孔槽7-1位于一条直线 上，用于提供所述Τ型丝杆的固定和定位。 前述坚支撑板8安装在上层板2与第二底板4之间，并通过所述外周嵌孔（2-1、 4-1)连接以实现固定。 步进电机9通过螺丝紧固于第一底板3、第二底板4之间，步进电机8的丝杆穿进 所述中心孔位（10、11)中间，不紧固。 Τ型螺母7与步进电机9的丝杆穿入匹配后置于两个固定板（5、6)之间，用螺栓紧 固。通过步进电机9运动，带动整个螺旋传动机构Β实现螺旋传动（固定板5、固定板6、Τ 型螺母7)展示。整个螺旋传动机构Β作为Υ轴驱动机构。 如图4所示，本专利技术的行星齿轮机构C，其制作材料为有机玻璃，作为较佳的实施 例，其包括带轴12-1的行星齿轮12、联轴器13、第二步进电机14、两个电机固定板（15、 16)、轴承17以及连接件，例如螺丝和螺母等。 两个电机固定板（15、16)通过螺栓将第二步进电机14紧固其中，电机固定板（5、 6)上设有孔位，便于将第二步进电机14固定于箱体Α的下面板之上，带轴的行星齿轮12通 过轴承固定于箱体A的上面板之上，带轴的行星齿轮12通过联轴器13与第二步进电机14 连接。通过第二步进电机14的转动带动行星齿轮C运动。 如图5所示，前述槽轮传动机构D，其制作材料为有机玻璃，包括带轴槽轮片（19、 20)、传动带21、带轮（22、23)、轴承（24、25)。 带轴槽轮片（19、20)分别通过轴承（24、25)固定于箱体A之上，带传动部分（由 传动带21、带轮（22、23)组成）位于箱体A的内部，第一带轮22及传动带21与第一带轴 槽轮片19的轴连接，第一带轴槽轮片19与第二带轴槽轮片19卡合，第二带轮23及传动带 21与行星齿轮12的轴12-1固定连接，通过第二步进电机14的运动带动带传动部分运动， 实现槽轮传动机构D的运动。 如图6a_6b所示，前述平面连杆传动机构E，其制作材料为有机玻璃，包括平面连 杆部分26、主电机27、杆驱动步进电机28、杆驱动步进电机滑槽29、支撑台30、步进电机固 定片31、轴承32 (图6b所示）以及若干螺丝螺母。 主电机27通过其电机轴与平面连杆部分26连接，平面连杆部分26的连杆之间、 以及杆驱动步进电机滑槽29与平面连杆部分26之间通过螺丝螺母进行连接，使其均可相 对转动，杆驱动步进电机28通过其上端的步进电机固定片31固定于杆驱动步进电机滑槽 29的里面，杆驱动步进电机滑槽29通过轴承32固定于支撑台30之上（图6b所示），支撑 台30通过胶状物质固定于箱体A上。 通过主电机27运动，驱动整个平面连杆传动机构E运动，通过杆驱动步进电机28 运动改变杆驱动步进电机滑槽29的长短，从而变化平面连杆传动机构E运动形式（包括双 曲柄运动、曲柄摇杆运动、双摇杆运动）。 平面连杆传动机构E构成整个平台的X轴驱动机构。 结合图7,本专利技术的X轴导轨F，包括X轴导轨驱动件33、X轴导轨连接片34、X轴 导轨滑块35、X轴轨道36以及若干用于连接和固定的螺丝螺母。其中：X轴导轨驱动件33 与平面连杆部分26、X轴导轨驱动件33与X轴导轨连接片34、X轴导轨连接片34与X轴导 轨滑块35均通过螺丝连接，X轴轨道3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机构运动演示平台，其特征在于，包括：箱体，位于箱体内的螺旋传动机构(B)、行星齿轮机构(C)、槽轮传动机构(D)、平面连杆传动机构(E)、X轴导轨(F)、锥齿轮机构(G)、凸轮传动机构(H)七种可连接的基本机构，多个驱动马达，以及运动轨迹反馈单元(I)，其中：平面连杆传动机构(E)、螺旋传动机构(B)、凸轮传动机构(H)三部分分别作为平台的X、Y、Z轴驱动机构，各个基本机构(B、C、D、E、F、G、H)和运动轨迹反馈单元(I)均为有机玻璃制作而成，并通过设置在相互之间的连接件连接。

【技术特征摘要】
1. 一种机构运动演示平台，其特征在于，包括：箱体，位于箱体内的螺旋传动机构（B)、 行星齿轮机构（C)、槽轮传动机构（D)、平面连杆传动机构（E)、X轴导轨（F)、锥齿轮机 构（G)、凸轮传动机构（H)七种可连接的基本机构，多个驱动马达，以及运动轨迹反馈单元 (I)，其中：平面连杆传动机构（E)、螺旋传动机构（B)、凸轮传动机构（H)三部分分别作为平 台的X、Y、Z轴驱动机构，各个基本机构（B、C、D、E、F、G、H)和运动轨迹反馈单元（I)均为 有机玻璃制作而成，并通过设置在相互之间的连接件连接。2. 根据权利要求1所述的机构运动演示平台，其特征在于，所述螺旋传动机构（B)包括 一具有外周嵌孔（2-1)的上层板（2)、具有外周嵌孔（3-1、4-1)的两个底板（3、4)、具有中 心孔位的两个固定板（5、6)、T型螺母（7)、4块平台坚支撑板（8)、输出轴固定有T型丝杆 的步进电机（9)，其中： 前述T型螺母（7)固定在两个固定板（5、6)之间，该T型螺母（7)具有一中心孔槽 (7-1)； 前述上层板（2)上形成有中心孔位（10)、第二底板（4)上形成有中心孔位（11)，该2 个中心孔位与所述两个固定板（5、6)的中心孔位以及T型螺母（7)的中心孔槽（7-1)位于 一条直线上，用于提供所述T型丝杆的固定和定位； 前述坚支撑板（8)安装在上层板（2)与第二底板（4)之间，并通过所述外周嵌孔（2-1、 4-1)连接以实现固定； 步进电机（9)通过螺丝紧固于第一底板（3)、第二底板（4)之间，步进电机（8)的丝杆 穿进所述中心孔位（1〇、11)中间且不紧固； T型螺母（7)与步进电机（9)的丝杆穿入匹配后置于两个固定板（5、6)之间，用螺栓紧 固；通过步进电机（9)运动，带动整个螺旋传动机构（B)实现螺旋传动，整个螺旋传动机构 (B)作为Y轴驱动机构。3. 根据权利要求1所述的机构运动演示平台，其特征在于，所述行星齿轮机构（C)包括 带轴（12-1)的行星齿轮（12)、联轴器（13)、第二步进电机（14)、两个电机固定板（15、16) 以及轴承（17)，其中： 两个电机固定板（15、16)通过螺栓将第二步进电机（14)紧固其中，电机固定板（5、6) 上设有孔位，用于将第二步进电机（14)固定于箱体（A)的下面板之上，带轴（12-1)的行星 齿轮（12)通过轴承固定于箱体（A)的上面板之上，带轴（12-1)的行星齿轮（12)通过联轴 器（13)与第二步进电机（14)连接，所述第二步进电机（14)的转动带动行星齿轮（C)运动。4. 根据权利要求3所述的机构运动演示平台，其特征在于，所述槽轮传动机构D包括带 轴槽轮片（19、20)、传动带（21)、带轮（22、23)以及轴承（24、25)，其中 ： 带轴槽轮片（19、20)分别通过轴承（24、25)固定于箱体（A)之上，由传动带21、带轮 (22、23)组成的带传动部分位于箱体（A)的内部，第一带轮（22)及传动带（21)与第一带轴 槽轮片（19)的轴连接，第一带轴槽轮片（19)与第二带轴槽轮片（19)卡合，第二带轮（23) 及传动带（21)与行星齿轮（12)的轴（12-1)固定连接，通过第二步进电机（14)的运动带 动带传动部分运动，实现槽轮传动机构（D)的运动。5. 根据权利要求4所述的机构运动演示平台，其特征在于，所述平面连杆传动机构（E) 包括平面连杆部分（26)、主电机（27)、杆驱动步进电机（28)、杆驱动步进电机滑槽（29)、支 撑台（30)、步...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宇，诸云，张金鹏，李潇然，郭倩，李梦娇，梁医，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32