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一种滚球式机械原理演示教具制造技术

技术编号:13084039 阅读:49 留言:0更新日期:2016-03-30 15:43
本发明专利技术涉及一种滚球式机械原理演示教具。本发明专利技术的特点是基于机械原理,实现多级空间传动,进而驱动球体运动,主要由竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、推球系统、旋转升球系统、翻球系统组成,从而实现锥齿轮传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构、平面连杆机构、螺杆机构等多种机械传动机构的教学展示。本发明专利技术由旋转手柄作为动力输入端,经组合式机械传动机构,进行动力输出和传递运动,驱动球体运动,可进行基本机械传动机构的组成、组合方式、运动形式展示,趣味性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滚球式机械原理演示教具。具体的说是基于机械原理,构建多级传动机构,实现多级空间传动,进而驱动球体运动,属于机械教具领域。
技术介绍
随着中国工业化的迅速发展,特别是制造业的发展,社会对机械行业的人才需求量越来越大。机械原理课程教学意义日益凸显,然而,大学生对机械原理方面知识不甚了解,亟需一种生动直观的教具辅助教学。市场上较成熟的机械原理教具功能单一,机构不够多样化,不能满足组合演示的要求,且趣味性和创新性不强,滚球式教具将极大的提高教学效率。中国专利CN204257113U虽然是组合式教具,但结构复杂直观性和趣味性不强,不能很好地提高学生学习复杂的机械原理课程的兴趣。中国专利CN204010513U趣味性有所提高,演示了四杆机构的工作,但局限于平面连杆机构,不能组合演示多种机构,因而不便于学生综合学习机械原理知识。滚球式教具将组合演示多种机构,并大大增强趣味性,有效提高教学质量。
技术实现思路
针对现有机械原理教具存在的上述诸多问题,本专利技术提供一种新型的滚球式机械原理演示教具。具体的讲,是利用旋转手柄作为动力输入端,经组合式机械传动机构,进行动力输出和传递运动,驱动球体运动的滚球式教具。本专利技术提供的技术方案是:一种滚球式机械原理演示教具,所述教具包括竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、推球系统、旋转升球系统、翻球系统。竖直升球系统由(1)机架、(2)轴承座a、(3)轴a、(4)链轮a、(5)链条、(6)托盘a、(7)旋转手柄a、(8)轴承座b、(9)链轮b组成;滚球系统由(10)导轨a、(11)轴承座c、(12)销钉a、(13)摇杆a、(14)齿条、(15)导轨b、(16)轴承座d、(17)齿轮、(18)旋转手柄b、(19)摇杆b、(20)销钉b、(22)轴承座f、(54)导轨f、(55)轴f组成;旋转降球系统由(21)轴承座e、(48)旋转拨杆b、(49)锥齿轮b、(50)轴承座l、(51)旋转手柄f、(52)轴e组成;推球系统由(23)导轨c、(24)旋转手柄c、(25)蜗轮、(26)轴承座g、(27)蜗杆、(46)轴承座k、(47)轴d组成;旋转升球系统由(28)轴承座h、(41)旋转拨杆a、(42)锥齿轮a、(43)轴c、(44)轴承座j、(45)旋转手柄e组成;翻球系统由(29)导轨d、(30)旋转手柄d、(31)轴承座i、(32)滑块、(33)螺杆、(34)连杆、(35)托盘b、(36)轴b、(37)直线导轨、(38)螺旋支架、(39)车体、(40)滚轮、(53)导轨e组成。(1)机架支承该教具所有零件,由不锈钢管制成,轴承座均通过螺纹紧固件固定于(1)机架,内置有轴承,用于支撑轴体,并保证旋转精度。一对(2)轴承座a支承(3)轴a,(4)链轮a由轴肩和套筒轴向固定于(3)轴a上,同理,一对(8)轴承座b支承(3)轴a,(3)轴a上装有(9)链轮b(此处(3)轴a指分别支承(4)链轮a、(9)链轮b的两轴)。(5)链条上固定有(6)托盘a,用于摇动(7)旋转手柄a时承载球体竖直上升。一对(11)轴承座c支承(10)导轨a,(13)摇杆a一端通过(12)销钉a连接(10)导轨a,另一端通过(12)销钉a连接(14)齿条,同理,一对(16)轴承座d支承(54)导轨f,(19)摇杆b一端通过(20)销钉b连接(54)导轨f,另一端通过(20)销钉b连接(14)齿条。(17)齿轮通过轴肩和套筒轴向固定于(55)轴f上,一对(16)轴承座d支承(55)轴f。当球升至最高处,恰好滑入(10)导轨a,手摇动(18)旋转手柄b,(17)齿轮旋转,带动(14)齿条横向做线性运动,(13)摇杆a、(19)摇杆b摆动,进而实现(10)导轨a、(15)导轨b及(54)导轨f相连,球体沿导轨运动,运动至端部恰好落入(1)机架螺旋部分。(48)旋转拨杆b呈直立的“皿”状,由上下一对(21)轴承座e支承固定,下方有通过轴肩和套筒固定(49)锥齿轮b。一对(50)轴承座l支承(52)轴e,端部装有(49)锥齿轮b(此处(49)锥齿轮b指一对啮合传动的锥齿轮),另一端装有(51)旋转手柄f。当摇动(51)旋转手柄f时,带动(52)轴e旋转,进而(48)旋转拨杆b旋转,驱动球体螺旋下降,运动到底部落入(23)导轨c。一对(26)轴承座g支承(27)蜗杆,(27)蜗杆端部装有(24)旋转手柄c,(46)轴承座k支承(47)轴d,(47)轴d有外伸“皿”状结构,上端部装有(25)蜗轮。当摇动(24)旋转手柄c时,带动(25)蜗轮旋转,(25)蜗轮与(27)蜗杆啮合传动,进而(47)轴d驱动球体运动通过(23)导轨c中部环形部分,后沿(23)导轨c运动至(1)机架下一螺旋部分。一对(44)轴承座j支承(43)轴c,(43)轴c一端装有(42)锥齿轮a,另一端装有(45)旋转手柄e。一对(28)轴承座h支承(41)旋转拨杆a,(41)旋转拨杆a下端部装有(42)锥齿轮a(此处(42)锥齿轮a指一对啮合传动的锥齿轮)。摇动(45)旋转手柄e,锥齿轮啮合传动,(41)旋转拨杆a旋转,驱动球体螺旋上升至上端部,后落入(29)导轨d。一对(31)轴承座i支承(33)螺杆,一对(32)滑块内攻有螺纹,与(33)螺杆相配,下方由(1)机架的滑槽约束,并与相连两(34)连杆刚性固定。(34)连杆四四组成平行四边形,均通过销钉相连接,组成横向伸缩架。(39)车体与伸缩架采用销钉相连,(1)机架上置有(37)直线导轨。(35)托盘b固定于(36)轴b,有与竖直方向呈一定角度的斜杆结构。摇动(30)旋转手柄d,(32)滑块相向运动,伸缩架线性伸缩,推动(39)车体运动,(39)车体下方(40)滚轮于(37)直线导轨上做横向往复运动,(35)托盘b承载球体运动至(38)螺旋支架,(35)托盘b斜杆部分碰触(1)机架翻转,球体投入(38)螺旋支架,自然螺旋下降至(53)导轨e,继而自然运动回原位置,因而此教具可循环教学演示。本专利技术的有益效果是:本专利技术是提供一种滚球式机械原理演示教具,该教具有以下特点:1.本专利技术充分将多种机械传动机构融入,直观性和趣味性强,适于综合理解机械原理知识;2.本专利技术以旋转手柄做动力输入端,便于学生实践学习,且手脑并用;3.本专利技术基于机械原理,构建多级空间传动,可进行基本机械传动机构的组成、组合方式、运动形式展示,有效提高教学质量。附图说明图1本专利技术的结构轴测图图2本专利技术的结构主视图图3本专利技术的竖直升球系统放大示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚球式机械原理演示教具,所述教具包括竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、推球系统、旋转升球系统、翻球系统,其特征在于,构建多级传动机构,实现多级空间传动,进而驱动球体运动。

【技术特征摘要】
1.一种滚球式机械原理演示教具,所述教具包括竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、
推球系统、旋转升球系统、翻球系统,其特征在于,构建多级传动机构,实现多级空间传动,
进而驱动球体运动。
2.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具,其特征在于,竖直升球系统包括:(1)
机架、(2)轴承座a、(3)轴a、(4)链轮a、(5)链条、(6)托盘a、(7)旋转手柄a、(8)
轴承座b、(9)链轮b组成。一对(2)轴承座a支承(3)轴a,(4)链轮a由轴肩和套筒轴
向固定于(3)轴a上,同理,一对(8)轴承座b支承(3)轴a,(3)轴a上装有(9)链
轮b(此处(3)轴a指分别支承(4)链轮a、(9)链轮b的两轴),(5)链条上固定有(6)
托盘a,用于摇动(7)旋转手柄a时承载球体竖直上升。
3.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具,其特征在于,滚球系统由(10)导轨a、
(11)轴承座c、(12)销钉a、(13)摇杆a、(14)齿条、(15)导轨b、(16)轴承座d、(17)
齿轮、(18)旋转手柄b、(19)摇杆b、(20)销钉b、(22)轴承座f、(54)导轨f、(55)
轴f组成,一对(11)轴承座c支承(10)导轨a,(13)摇杆a一端通过(12)销钉a连接
(10)导轨a,另一端通过(12)销钉a连接(14)齿条,另一对(16)轴承座d支承(54)
导轨f,(19)摇杆b一端通过(20)销钉b连接(54)导轨f,另一端通过(20)销钉b连
接(14)齿条,(17)齿轮通过轴肩和套筒轴向固定于(55)轴f上,一对(16)轴承座d支
承(55)轴f,当球升至最高处,恰好滑入(10)导轨a,手摇动(18)旋转手柄b,(17)
齿轮旋转,带动(14)齿条横向做线性运动,(13)摇杆a、(19)摇杆b摆动,进而实现(10)
导轨a、(15)导轨b及(54)导轨f相连,球体沿导轨运动,运动至端部恰好落入(1)机
架螺旋部分。
4.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具,其特征在于,旋转降球系统由(21)轴
承座e、(48)旋转拨杆b、(49)锥齿轮b、(50)轴承座l、(51)旋转手柄f、(52)轴e组
成,(48)旋转拨杆b呈直立的“皿”状,由上下一对(21)轴承座e支承固定,下方有通过
轴肩和套筒固定(49)锥齿轮b,一对(50)轴承座l支承(52)轴e,端部装有(49)锥齿
轮b(此处(49)锥齿轮b指一对啮合传动的锥齿轮),另一端装有(51)旋转手柄f,当摇
动(51)旋转手柄f时,带动(52)轴e旋转,进而(48)旋转拨杆b旋转,驱动球体螺旋
下降,运动到底部落入(23)导轨c。
5.根据权利1所述的一种滚球式机械原理...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹旻王烨姬效印周振中吴良材朱英杰何于阎杨云澜
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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