组合式连杆机构实验箱制造技术

组合式连杆机构实验箱，涉及一种机械原理实验箱。解决现有实验箱现有对于连杆机构知识点的验证不全面，不能进行数学分析，并且不能演示出四杆的运动规律，同时存在体积庞大，零件繁多，缺少实践操作性等问题，包括箱体后表面的传动部分，箱体前表面的展示部分和收纳部分，传动部分通过控制开关控制展示部分运动，收纳部分设置在展示部分的上部，展示部分包括导杆、滑块、顶丝、可调杆、第一输出轴、第二输出轴和在左右侧板上对应设置的多个U形通槽，传动部分控制第一输出轴转动，控制第二输出轴摆动，为可调杆提供动力。本实用新型专利技术实现了铰链四杆机构及其演化机构的快速切换与演示，提供学生自由动手能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械原理实验箱，具体涉及一种可自由切换、组合多样的铰链四杆及其演化机构实验箱。
技术介绍
如今学生缺乏学习的兴趣，课堂气氛比较沉闷，教师在课堂上很难调动同学们学习的积极性，而且现在教师在上机械原理课程时主要以ppt课件授课为主，对于一些连杆机构的运动只能通过动画演示其效果，缺乏实际演示，所以同学们难以理解其中的部分知识。在相关的实验课上，同学们也只能通过观察机械原理展示柜来加深对一些连杆机构知识点的理解，在实验课上只能够观察、了解连杆机构的构成，缺少让学生自己动手的环节。且存在以下问题：一、现有的机械原理展示柜对于连杆机构知识点的验证不全面，不能进行数学分析，不能演示出四杆的运动规律。二、机械原理展示柜体积庞大，零件繁多，缺少实践操作性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有实验箱现有对于连杆机构知识点的验证不全面，不能进行数学分析，并且不能演示出四杆的运动规律，同时存在体积庞大，零件繁多，缺少实践操作性等问题，提供一种组合式连杆实验箱。 组合式连杆机构实验箱，包括箱体后表面的传动部分，箱体前表面的展示部分和收纳部分，传动部分通过控制开关控制展示部分运动，所述收纳部分设置在展示部分的上部，所述展示部分包括导杆、滑块、顶丝、可调杆、第一输出轴、第二输出轴和在左右侧板上对应设置的多个U形通槽，所述导杆放置在U形通槽内，导杆上内套滑块，滑块上设有顶丝，所述可调杆与滑块连接，通过顶丝的松紧固定滑块在导杆上的位置，实现曲柄滑块运动；所述传动部分控制第一输出轴转动，控制第二输出轴摆动，为可调杆提供动力。 本专利技术的有益效果：本专利技术所述的组合式连杆机构实验箱用于理工科专业基础课、机械原理中与连杆机构知识点相关的实验教学，对于连杆机构的基本知识点进行全面的验证和演示，其设计方便学生实验时的观察和动手切换，并进行相应的分析。如极位夹角，死点，急回运动等。学生可以自己实践操作，快速的进行机构变换。实验箱主要特点在于可以组合出多种连杆机构，简单明了，便于实验观察。可以通过手动验证死点和极位夹角的存在，也可以通过电机驱动验证急回运动，本专利技术所述的实验箱采用双驱动和双输出的设计方式；各杆长度皆可快速调节，可以快速的切换出不用的四杆机构类型，变换灵活、方便。 附图说明 图1为本专利技术所述的组合式连杆机构实验箱的传动部分原理示意图； 图2为本专利技术所述的组合式连杆机构实验箱传动部分的组成示意图； 图3为本专利技术所述的组合式连杆机构实验箱中展示部分的示意图； 图4为本专利技术所述的组合式连杆机构实验箱的连杆结构示意图。 具体实施方式 具体实施方式一、结合图1至图4说明本实施方式，组合式连杆机构实验箱，包括箱体后表面的传动部分，箱体前表面的展示部分和收纳部分，传动部分通过控制开关控制展示部分运动，所述收纳部分设置在展示部分的上部，其特征是，所述展示部分包括导杆11、滑块12、顶丝13、可调杆14、第一输出轴16、第二输出轴17和在左右侧板上对应设置的多个U形通槽10，所述导杆11放置在U形通槽10内，导杆11上内套滑块12，滑块12上设有顶丝13，所述可调杆14与滑块12连接，通过顶丝13的松紧固定滑块12在导杆11上的位置，实现曲柄滑块运动；所述传动部分控制第一输出轴16转动，控制第二输出轴17摆动，为可调杆14提供动力。 本实施方式所述的传动部分包括电机1、联轴器2、离合器3、减速器4、手柄5、同步带轮6、同步带7、弹簧26、摆杆8和偏心轮9；所述电机1通过联轴器2与离合器3相连，离合器3与减速器4相连，减速器4与手柄5相连，减速器与同步带轮6相连，同步带轮6一端与第一输出轴16连接，实现第一输出轴16的转动，另一端与偏心轮9相连，偏心轮9与摆杆8相连，摆杆8的一端与第二输出轴17连接，实现第二输出轴17的摆动，弹簧26的一端连接在摆杆8上，另一端固定于箱体后表面上，实现摆杆8的复位。 本实施方式实现双输出传动方式和两种驱动方式，一路，通过电机1带动蜗轮蜗杆减速器4实现第一输出轴16做转动，为导杆11提供原动力；另一路：通过蜗轮轴上连接同步带7，使摆动凸轮机构8实现输出轴17摆动(摆动角度与偏心轮9大小有关)，为可调杆14提供原动力。两路同时输出。两种驱动方式：由内侧板的电磁离合器开关控制18。离合器吸合则由电机1驱动；电磁离合器3分离则需手摇手柄5提供动力。当演示死点时，电磁离合器3必须断开，保护电机1，通过手动进行验证。 本实施方式所述的可调杆14为三根杆，每根杆由外套半杆14-1和内嵌半杆14-2组成，所述外套半杆14-1的一端开有凹槽，凹槽上部通过小螺钉14-4固定薄铁片14-3，用于约束内嵌半杆14-2的自由度；内嵌半杆14-2在外套半杆14-1内部滑动，外套半杆14-1的侧面用顶丝14-5固定内嵌杆14-2深入外套半杆14-1凹槽的长度，实现调节杆的长度。所述可调杆14的连接处装配有笔26，展示部分的展示板上贴有白纸，用于画出相应的曲线，当可调杆14的长度满足曲柄摇杆条件时可以画出摇杆的轨迹，通过画出的轨迹计算出极位夹角。 本实施方式所述的滑块12通过顶丝13固定在导杆11上作为机架，所述三根杆与机架组成四杆机构。通过顶丝13的松紧来固定或松开滑块12。当拧紧顶丝13滑块12固定在导杆上时，输出轴与滑块12的距离作为机架，滑块12固定位置不同，即实现机架长度的调节。松开顶丝13，滑块12可自由活动时，杆14，导杆11与滑块12演示曲柄滑块运动。将导杆11放置在与第一输出轴16和第二输出轴17轴线在同一水平线上的U形通槽10内，用于演示对心曲柄滑块。其余U形槽用于演示偏置曲柄滑块,机架通过顶丝13固定并调节滑块12位置实现机架长度的调节。 本实施方式中，在实验箱上部，用隔板24分离出一块长方体空间用作收纳，实验结束后将零件方入，方便整理收集。所述收纳部分的隔板24上设置有电机开关25和离合器的开关18。分别用于控制电机和离合器的通、断电。 本实施方式还包括第二手柄15，所述第二手柄15设置在箱体收纳部分的顶部。 采用本实施方式所述的实验箱在演示四杆机构时，导轨11选择与输出轴对心位置放置，滑块12通过第二顶丝23固定导轨11上充当本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合式连杆机构实验箱，包括箱体后表面的传动部分，箱体前表面的展示部分和收纳部分，传动部分通过控制开关控制展示部分运动，所述收纳部分设置在展示部分的上部，其特征是，所述展示部分包括导杆(11)、滑块(12)、顶丝(13)、可调杆(14)、第一输出轴(16)、第二输出轴(17)和在左右侧板上对应设置的多个U形通槽(10)，所述导杆(11)放置在U形通槽(10)内，导杆(11)上内套滑块(12)，滑块(12)上设有顶丝(13)，所述可调杆(14)与滑块(12)连接，通过顶丝(13)的松紧固定滑块(12)在导杆(11)上的位置，实现曲柄滑块运动；所述传动部分控制第一输出轴(16)转动，控制第二输出轴(17)摆动，为可调杆(14)提供动力。

【技术特征摘要】
1.组合式连杆机构实验箱，包括箱体后表面的传动部分，箱体前表面的展示部分和收纳部分，传动部分通过控制开关控制展示部分运动，所述收纳部分设置在展示部分的上部，其特征是，所述展示部分包括导杆(11)、滑块(12)、顶丝(13)、可调杆(14)、第一输出轴(16)、第二输出轴(17)和在左右侧板上对应设置的多个U形通槽(10)，所述导杆(11)放置在U形通槽(10)内，导杆(11)上内套滑块(12)，滑块(12)上设有顶丝(13)，所述可调杆(14)与滑块(12)连接，通过顶丝(13)的松紧固定滑块(12)在导杆(11)上的位置，实现曲柄滑块运动；所述传动部分控制第一输出轴(16)转动，控制第二输出轴(17)摆动，为可调杆(14)提供动力。 
2.根据权利要求1所述的组合式连杆机构实验箱，其特征在于，所述传动部分包括电机(1)、联轴器(2)、离合器(3)、减速器(4)、手柄(5)、同步带轮(6)、同步带(7)、弹簧(26)、摆杆(8)和偏心轮(9)；所述电机(1)通过联轴器(2)与离合器(3)相连，离合器(3)与减速器(4)相连，减速器(4)与手柄(5)相连，减速器与同步带轮(6)相连，同步带轮(6)一端与第一输出轴(16)连接，实现轴(16)的转动，另一端与偏心轮(9)相连，偏心轮(9)与摆杆(8)相连，摆杆(8)的一端与第二输出轴(17)连接，实现第二输出轴(17)的摆动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，游金兴，李维，吴雪丽，刘思培，余永好，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22