轴类零件受力分析教具制造技术

一种轴类零件受力分析教具，包括支撑架、支座机构、转矩模拟机构、空间合成机构、轴向力传递机构、连杆放大机构、弯矩模拟机构；该装置结合机械专业方面的知识，可将轴的复杂受力分解为圆周力、径向力、轴向力和转矩，分析每个力产生的效果以及叠加产生的效果，并定性的显示各种受力情况下的弯扭矩图，更加形象直观；同时该装置采用力与运动分流的原理，轴受的力不仅作用在轴上，还能驱动相应的机构运动，实现支反力演示和弯扭矩合成演示功能。

【技术实现步骤摘要】
轴类零件受力分析教具
本专利技术涉及一种轴类零件受力分析教具，该装置将轴的复杂受力分解为径向力、圆周力和轴向力，分析每个力产生的效果以及力的叠加产生的效果，并通过直观线条显示出来，使结果形象直观；同时该装置将力与运动分开，轴受的力不仅作用在轴上，同时该力还驱动相应的机构运动。
技术介绍
一直以来，轴类零件受力分析、强度校核和结构设计等知识点都是教学的重点，轴类零件的弯矩、扭矩的计算及合成、轴的支反力的求解是学习的难点，特别是在讲授弯扭矩图时，学生难以理解弯扭矩图的原理和影响因素，但目前没有合适的课堂教具，帮助讲解这部分知识。国内外研究现状：目前国内外有专门用于轴类零件受力分析的教学实验仪器但其仍旧存在不足，主要表现在:(1)功能设计方面，目前市场上虽然有轴梁的弯矩、扭矩和支反力的测量仪器但每种仪器只能测量单一的一种力学属性，在多功能方面还有巨大的发展空间；(2)现有测量仪器笨重，体积庞大，只能在实验室作实验设备；(3)现有的这些测量仪器都是采用应变片的电测法测量轴的弯矩、扭矩、支反力等力学属性，其操作复杂；(4)现有的设备用电测法测量一般不能直接反映出弯矩、扭矩、支反力的大小及方向，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴类零件受力分析教具，其特征在于：包括支撑架、支座机构、转矩模拟机构、空间合成机构、轴向力传递机构、连杆放大机构、弯矩模拟机构；支撑架为框架结构；支座机构设有两个，分别固定在支撑架的两侧，中间连接横截面为方形的传动主轴；空间合成机构设在支撑架中间的横向支杆上，其两侧端分别与两个连杆放大机构的一端连接；连杆放大机构将机构运动的位移放大，其另一端与弯矩模拟机构连接；轴向力传递机构的上端与空间合成机构铰接，下端与主轴连接；弯矩模拟机构设有左右两个，两个弯矩模拟机构通过连接件相接，其两端分别与两个转矩模拟结构连接，连接件与放大机构铰接。

【技术特征摘要】
1.一种轴类零件受力分析教具，其特征在于：包括支撑架、支座机构、转矩模拟机构、空间合成机构、轴向力传递机构、连杆放大机构、弯矩模拟机构；支撑架为框架结构；支座机构设有两个，分别固定在支撑架的两侧，中间连接横截面为方形的传动主轴；支撑架的前方两侧布置两块显示板；空间合成机构设在支撑架中间的横向支杆上，其两侧端分别与两个连杆放大机构的一端连接；连杆放大机构将机构运动的位移放大，其另一端与弯矩模拟机构连接；轴向力传递机构的上端与空间合成机构铰接，下端与主轴连接；弯矩模拟机构设有左右两个，两个弯矩模拟机构通过连接件相接，其两端分别与两个转矩模拟结构连接，连接件与放大机构铰接；两个支座机构均包括支座中心块、支撑支座中心块的支座外框、六角头螺栓、压缩弹簧、预紧带孔螺栓，支座中心块的中间位置固定连接主轴，四面均设有方形的槽；六角头螺栓设有四个，分别穿过支座外框四侧面的通孔配合在所述支座中心块四面的槽中，可在槽内滑动，并穿过压缩弹簧共同支撑支座中心块；支座外框底部设置一个具有预紧功能的预紧带孔螺栓，通过对弹簧预紧使中心块处于支座外框的中心位置；支座外框一侧设有微动开关，微动开关的触碰杆与伸出支座外框外侧的六角头螺栓连接；支座外框底部位置设有微动开关，微动开关与伸出支座外框底部的六角头螺栓连接；当外力作用到主轴，主轴将力传递给支座外框，中心块产生位移，使六角头螺栓移动，触动外面的微动开关；转矩模拟机构包括摇柄、转动套筒、短轴、外部轴套、转动凸轮、提升板、转矩板支撑块；摇柄与转动套筒的一端连接，外部轴套的一端套接在转动套筒的另一端，短轴置于外部轴套内，外部轴套的另一端与主轴套接，且外部轴套的另一端固定转动凸轮，转动凸轮上设有滑槽；提升板通过活动铰链与转动凸轮上的滑槽连接在一起，并且铰接部分的销可以在转动凸轮的滑槽中滑动；提升板的另一端与转矩板支撑块铰接；转矩板支撑块的一侧与转矩模拟机构的提升板连接；转矩板支撑块包括固定杆、升降杆、横向杆和显示杆，固定杆的一端固定在支撑架上，升降杆设有两根，分别竖直固定在固定杆的左右端，升降杆的上端固定连接横向杆，转矩模拟机构的提升板与横向杆铰接；显示杆固定在横向杆外侧，显示杆上设有激光灯；空间合成机构包括底板、固定在底板上的支杆架、带槽的空间滑块、主动滑块、从动滑块、竖直杆、导向块、斜块、压板，所述支杆架包括四根竖直固定在底板上带弹簧的竖杆，四根竖杆上均配合有一个活动块，四根竖杆的顶部固定限定块，支杆架左右侧端的相邻活动块之间固定有一端带有弹簧的连杆，前后端的相邻活动块之间连接支板；所述支杆架两侧端的连杆上各设有一个轴承块，两个轴承块之间通过一端带有弹簧的横轴连接，所述空间滑块配合在横轴上；两个轴承块分别与两个连杆放大机构的一端连接；竖直杆与导向块固接在一起，竖直杆上端穿过空间滑块上的槽，且可在槽中滑动，最下端可以在主动滑块上的45°斜槽中滑动；压板与从动滑块固接在一起，导向块可以在压板导向下沿Y轴方向滑动，带动竖直杆沿槽运动，并驱动主动滑块沿X轴方向运动；轴向力传递机构包括竖直传力板、水平传力板、内伸缩轴、施力套筒；竖直传力板和水平传力板的中间位置通过销轴与支撑架固定部分铰接，可绕销轴转动；竖直传力板上端与空间合成机...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛倩，伍言龙，周智，吴坤，刘念强，
申请(专利权)人：薛倩，伍言龙，周智，吴坤，刘念强，
类型：发明
国别省市：湖北;42