一种机构综合演示教具制造技术

本发明专利技术公开了一种机构综合演示教具，该演示教具包括立板、底板、角码、摇把、支座、传动轴、齿轮机构、凸轮机构和连杆机构。偏心圆盘为凸轮机构和连杆机构的驱动单元。凸轮机构包括摆杆和复位弹簧。连杆机构包括连杆a、连杆b、销轴a、销轴b和销轴c。转动摇把，转动摇把通过传动轴和齿轮机构的传递，偏心圆盘被带动，然后观察到摆杆的运动规律，通过复位弹簧，摆杆能与偏心圆盘高副接触。由于偏心圆盘的运动，通过改变销轴a、销轴b和销轴c的位置，可以得到不同种连杆机构，能够观察到连杆b的不同种运动规律。本发明专利技术通过实物演示使培养了学生的学习兴趣，提高了课堂教学质量，达到了理想的教学目的。

【技术实现步骤摘要】
一种机构综合演示教具
本专利技术涉及一种教学用具，适用于机械设计基础的机构综合直观性演示，通过该教具，能实物演示高副低代的概念、急回特性概念、死点概念以及多种机构综合和运动原理。
技术介绍
随着高校创新创业教育改革的推进和适应新形式下的对创新人才培养的需求，课堂教育必须改变以往那种重知识灌输、轻创新思维能力培养的教学模式。而机械类专业作为基础专业之一，很多课程内容都和工程实际联系非常紧密，提高学生创新思维能力的一个有效途径就是课堂实物模型演示。这样，既与课程中的理论知识建立了联系，又有很强的直观性，学生会对此感到新颖，教学效果会更好。然而，机械设计基础作为机械类专业的一门主干技术基础课，绝大多数学校采用多媒体方式教学，在该课程中，高副低代的概念、急回特性的概念、死点的概念以及多种机构综合和运动原理，因为比较抽象，如果仅仅通过概念性的了解，容易造成学生很难理解。因此，在课堂上，能直观的通过对一种机构综合演示教具的观察、操作和对比，更加深刻的理解课程的内容显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种机构综合演示教具。该教具结构简单，装配方便，一个模型，既可以演示高副低代的概念、急回特性的概念和死点的概念又可以观察凸轮机构、连杆机构和齿轮机构的工作原理，同时也可以通过简单的操作，得到不同种连杆机构的运动特性及了解运动的传递性。一种机构综合演示教具，该演示教具包括立板9、底板10、角码11、摇把1、支座2、传动轴3、齿轮机构4、凸轮机构和连杆机构。偏心圆盘5为凸轮机构和连杆机构的驱动单元。凸轮机构包括摆杆6和复位弹簧13。连杆机构包括连杆a7、连杆b8、销轴a121、销轴b122和销轴c123。立板9通过角码11竖直固定在底板10上，支座2竖直固定在底板10上，摇把1通过传动轴3与齿轮机构4连接；传动轴3安装在支座2上；齿轮机构4由齿轮a401和齿轮b402组成，传动轴3为齿轮a401的中心轴，齿轮a401和齿轮b402相啮合；齿轮b402的中心轴安装在偏心圆盘5的偏心处；齿轮a401和齿轮b402安装在立板9的背面，偏心圆盘5安装在立板9的正面；偏心圆盘5上安装有销轴a121，摆杆6的一端通过销轴a121与偏心圆盘5连接，摆杆6的另一端通过销轴b122与连杆b8连接；连杆b8和连杆a7通过销轴c123安装在立板9上；连杆a7的另一端与偏心圆盘5的圆周相接触。连杆a7与立板9的中心之间设有复位弹簧13。所述摆杆6、连杆a7、连杆b8上设有多个并列的销轴安装孔，各个销轴安装孔均匀并列布置。偏心圆盘5上设有多个均布的销轴安装孔。所述摇把1、支座2、摆杆6、立板9、底板10均采用亚克力板制成。转动摇把1，转动摇把1通过传动轴3和齿轮机构4的传递，偏心圆盘5被带动，然后观察到摆杆6的运动规律，通过复位弹簧13，摆杆6能与偏心圆盘5高副接触。同时由于偏心圆盘5的运动，通过改变销轴a121、销轴b122和销轴c123的位置，可以得到不同种连杆机构，能够观察到连杆8的不同种运动规律。通过观察齿轮机构4的运动，可以掌握齿轮机构的工作原理；通过观察和对比凸轮机构及连杆机构的运动，可以掌握高副低代的概念；通过观察连杆机构的运动，可以观察急回特性产生的条件和掌握急回特性的概念。如果转动连杆8，通过观察连杆机构的运动，可以观察死点产生的条件和掌握死点的概念。在传动的过程中，能观察到传动轴3的结构、轴承的结构、键连接和弹簧13的结构。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：第一、本专利技术顺应现代高等教育改革的方向，能实现重视效率和兴趣导向及有趣直观的教学模式。第二、本专利技术是一物多用，创造性的将多种机构综合起来，不仅能通过实物演示使高副低代的概念、急回特性的概念、死点的概念等原本抽象难懂的原理变得简单易懂，而且也能通过简单的操作，实现机构转换和通过改变各杆杆长，实现不同运动规律的对比，同时也能观察到机械运动的传递，从而培养了学生的学习兴趣，提高了课堂教学质量，达到了理想的教学目的。第三、本专利技术结构简单、成本低、方便携带、拆卸组装方便和应用灵活，方便使用和操作，具有较大的市场推广价值。附图说明图1为本专利技术的总体结构正面三维造型图。图2为本专利技术的总体结构反面三维造型图。图3.1为本专利技术的位置一时的高副低代机构转换示意图。图3.2为本专利技术的位置二时的高副低代机构转换示意图。图4为本专利技术的不同连杆机构的对比示意图，(a)曲柄摇杆机构；(b)双摇杆机构。图5.1为本专利技术的曲柄摇杆机构极限位置一时的机构急回特性示意图。图5.2为本专利技术的曲柄摇杆机构极限位置二时的机构急回特性示意图。图5.3为本专利技术的双摇杆机构极限位置一时的机构急回特性示意图。图5.4为本专利技术的双摇杆机构极限位置二时的机构急回特性示意图。图6.1为本专利技术的曲柄摇杆机构极限位置一时的死点特性示意图。图6.2为本专利技术的曲柄摇杆机构极限位置二时的死点特性示意图。图6.3为本专利技术的双摇杆机构极限位置一时的死点特性示意图。图6.4为本专利技术的双摇杆机构极限位置二时的死点特性示意图。图7为本专利技术的摇把三维造型图。图8为本专利技术的偏心圆盘三维造型图。图9为本专利技术的齿轮三维造型图。具体实施方式本专利技术提出了一种机构综合演示教具。该教具结构简单，装配方便，一个模型，既可以演示高副低代的概念、急回特性的概念和死点的概念又可以观察凸轮机构、连杆机构和齿轮机构的工作原理，同时也可以通过简单的操作，得到不同种连杆机构的运动特性及了解运动的传递性。下面结合附图对本专利技术进行进一步说明，但本专利技术并不局限以下实例。如图1和图2所示，一种机构综合演示教具，该演示教具包括立板9、底板10、角码11、摇把1、支座2、传动轴3、齿轮机构4、凸轮机构和连杆机构。偏心圆盘5为凸轮机构和连杆机构的驱动单元。凸轮机构包括摆杆6和复位弹簧13。连杆机构包括连杆a7、连杆b8、销轴a121、销轴b122和销轴c123。立板9通过角码11竖直固定在底板10上，支座2竖直固定在底板10上，摇把1通过传动轴3与齿轮机构4连接；传动轴3安装在支座2上；齿轮机构4由齿轮a401和齿轮b402组成，传动轴3为齿轮a401的中心轴，齿轮a401和齿轮b402相啮合；齿轮b402的中心轴安装在偏心圆盘5的偏心处；齿轮a401和齿轮b402安装在立板9的背面，偏心圆盘5安装在立板9的正面；偏心圆盘5上安装有销轴a121，摆杆6的一端通过销轴a121与偏心圆盘5连接，摆杆6的另一端通过销轴b122与连杆b8连接；连杆b8和连杆a7通过销轴c123安装在立板9上；连杆a7的另一端与偏心圆盘5的圆周相接触。连杆a7与立板9的中心之间设有复位弹簧13。所述摆杆6、连杆a7、连杆b8上设有多个并列的销轴安装孔，各个销轴安装孔均匀并列布置。偏心圆盘5上设有多个均布的销轴安装孔。所述摇把1、支座2、摆杆6、立板9和底板10均采用亚克力板制成。转动摇把1，转动摇把1通过传动轴3和齿轮机构4的传递，偏心圆盘5被带动，然后观察到摆杆6的运动规律，通过复位弹簧13，摆杆6能与偏心圆盘5高副接触。同时由于偏心圆盘5的运动，通过改变销轴a121、销轴b122和销轴c123的位置，可以得到不同种连杆机构，能够观察到连杆b8的不同种运动规律。通过观察齿轮机构4的运动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机构综合演示教具，其特征在于：该演示教具包括立板(9)、底板(10)、角码(11)、摇把(1)、支座(2)、传动轴(3)、齿轮机构(4)、凸轮机构和连杆机构；偏心圆盘(5)为凸轮机构和连杆机构的驱动单元；凸轮机构包括摆杆(6)和复位弹簧(13)；连杆机构包括连杆a(7)、连杆b(8)、销轴a(121)、销轴b(122)和销轴c(123)；立板(9)通过角码(11)竖直固定在底板(10)上，支座(2)竖直固定在底板(10)上，摇把(1)通过传动轴(3)与齿轮机构(4)连接；传动轴(3)安装在支座(2)上；齿轮机构(4)由齿轮a(401)和齿轮b(402)组成，传动轴(3)为齿轮a(401)的中心轴，齿轮a(401)和齿轮b(402)相啮合；齿轮b(402)的中心轴安装在偏心圆盘(5)的偏心处；齿轮a(401)和齿轮b(402)安装在立板(9)的背面，偏心圆盘(5)安装在立板(9)的正面；偏心圆盘(5)上安装有销轴a(121)，摆杆(6)的一端通过销轴a(121)与偏心圆盘(5)连接，摆杆(6)的另一端通过销轴b(122)与连杆b(8)连接；连杆b(8)和连杆a(7)通过销轴c(123)安装在立板(9)上；连杆a(7)的另一端与偏心圆盘(5)的圆周相接触；连杆a(7)与立板(9)的中心之间设有复位弹簧(13)。...

【技术特征摘要】
1.一种机构综合演示教具，其特征在于：该演示教具包括立板(9)、底板(10)、角码(11)、摇把(1)、支座(2)、传动轴(3)、齿轮机构(4)、凸轮机构和连杆机构；偏心圆盘(5)为凸轮机构和连杆机构的驱动单元；凸轮机构包括摆杆(6)和复位弹簧(13)；连杆机构包括连杆a(7)、连杆b(8)、销轴a(121)、销轴b(122)和销轴c(123)；立板(9)通过角码(11)竖直固定在底板(10)上，支座(2)竖直固定在底板(10)上，摇把(1)通过传动轴(3)与齿轮机构(4)连接；传动轴(3)安装在支座(2)上；齿轮机构(4)由齿轮a(401)和齿轮b(402)组成，传动轴(3)为齿轮a(401)的中心轴，齿轮a(401)和齿轮b(402)相啮合；齿轮b(402)的中心轴安装在偏心圆盘(5)的偏心处；齿轮a(401)和齿轮b(402)安装在立板(9)的背面...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晋伟，邬昌军，张依铃，潘日，陶浩浩，李中生，查春青，陈东菊，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11