一种轴可拆卸式轴承展示模型制造技术

一种轴可拆卸式轴承展示模型，磁铁通过磁铁盒固定在外壳上，主轴以轴承为支撑固定在壳上轴承座处，手轮、联轴器、手轮轴和轴承组成手轮体系，通过齿轮传动；发电结构为电圈架、换向器、电刷和导体组成；线圈转动产生电流，通过换向器、电刷、导体导出；所述模型中，主轴和轴承能够抽出并更换；本实用新型专利技术展示模型的主轴可以更换，满足观众对装置中轴承的观察，同时让观众亲自动手参与其中，更好地实现教育效果。本装置适用于展览馆、中小学教具或家庭玩具，可以给予使用者对轴承效果的直观了解，可以作为展示轴承效果或者讲授轴承知识的教具使用。

A display model of shaft detachable bearing

【技术实现步骤摘要】
一种轴可拆卸式轴承展示模型
本技术涉及一种用于科普教育的轴承展示模型，具体涉及一种基于发电机的轴可拆卸式轴承展示模型。
技术介绍
轴承是日常具有转动运动的机械结构中常用的减摩部件，在轴结构中也是重要的支撑部件。从结构形式上看，轴承包括滚动轴承和滑动轴承。针对儿童或者科普性的模型展品，有单纯的轴承的堆叠，具有观赏性而不具有操作性，如《一种用废弃轴承制作的摩托车纪念模型》(申请号：201420807235.7，公开号：204395440U)等；有作为教具使用的轴承实验台，能够展示润滑效果，却不能进行轴承间的对比，如《油膜轴承试验台教学模型》(申请号：201520923886.7，公开号：205230478U)、《喷油润滑滚动轴承两相流动显示装置》(申请：201610055224.1，公开号：105651485A)等。
技术实现思路
为了弥补科普展品的空白，本技术的目的在于提供一种基于发电机的轴可拆卸式轴承展示模型，通过更换不同轴承支承的轴系来更换不同的轴承，让观众通过感受发电过程中的阻力，体会不同轴承的减摩效果。为达上述目的，本技术的技术方案是：一种轴可拆卸式轴承展示模型，包括上壳体1和下壳体12，上壳体1和下壳体12通过合页结构连接，能够张开一定角度；两个磁铁4作为发电机定子，放置在磁铁盒3中，两个磁铁盒3通过第一螺栓螺母2分别固定在上壳体1和下壳体12的对应位置处，形成磁场；左下半轴承座21固定在下壳体12左侧壁的凹槽内，左上半轴承座23固定在上壳体1左侧壁的凹槽内，两个右半轴承座9分别固定在上壳体1和下壳体12右侧壁的凹槽内；主轴11以轴承10为支撑，一端固定在左下半轴承座21和左上半轴承座23上，另一端固定在两个右半轴承座9上；手轮20通过联轴器19固定在手轮轴18上，手轮轴18以滚动轴承16为支撑，固定在左下半轴承座21内孔以及轴承座15上，轴承座15通过第二螺栓螺母14与下壳体12紧密连接；主动齿轮17通过键槽固定在手轮轴18上，从动齿轮22通过键槽固定在主轴11上，手轮20转动驱动主动齿轮17，通过主动齿轮17和从动齿轮22传递扭矩，驱动主轴11转动；线圈25作为发电机转子固定在线圈架8上并位于两个磁铁4的磁场中，线圈架8通过内外花键与主轴11配合，并通过紧固螺钉24进行轴向定位，主轴11转动带动线圈25在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流；线圈25焊接在换向器7上，换向器7将电流导入上下电刷6中，上下电刷6与换向器7固定在电刷架13上，电刷架13通过螺钉固定在下壳体12右侧壁上；两个导体5分别固定在上壳体1和下壳体12右侧壁上的小孔中，将电流从上下电刷6中导出。所述左上半轴承座23和左下半轴承座21与两个右半轴承座9组合，内壁直径尺寸为一组滑动轴承和标准滚动轴承共有的外径尺寸，根据滑动轴承和滚动轴承不同的内径尺寸设计主轴11配合面的尺寸，保证了主轴11和轴承10组成的轴系能够抽出并更换。本技术填补了以下空白：通过发电机的发电效果展示轴承的减摩效果，同时为了保证效果，本技术采取一体式的发电机，通过更换主轴11和轴承10组成的轴系来更换轴承方式，以此来让观众感受不同的减摩效果。同时让观众亲自动手参与其中，更好地实现教育效果。本装置适用于展览馆、中小学教具或家庭玩具，可以给予使用者对轴承效果的直观了解，可以作为展示轴承效果或者讲授轴承知识的教具使用。附图说明图1是本技术装置的结构示意图。图2为LED点阵屏动画循环播放动画示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术一种轴可拆卸式轴承展示模型，包括上壳体1和下壳体12，上壳体1和下壳体12通过合页结构连接，能够张开一定角度；两个磁铁4作为发电机定子，放置在磁铁盒3中，两个磁铁盒3通过第一螺栓螺母2分别固定在上壳体1和下壳体12的对应位置处，形成磁场；左下半轴承座21固定在下壳体12左侧壁的凹槽内，左上半轴承座23固定在上壳体1左侧壁的凹槽内，两个右半轴承座9分别固定在上壳体1和下壳体12右侧壁的凹槽内；主轴11以轴承10为支撑，一端固定在左下半轴承座21和左上半轴承座23上，另一端固定在两个右半轴承座9上；手轮20通过联轴器19固定在手轮轴18上，手轮轴18以滚动轴承16为支撑，固定在左下半轴承座21内孔以及轴承座15上，轴承座15通过第二螺栓螺母14与下壳体12紧密连接；主动齿轮17通过键槽固定在手轮轴18上，从动齿轮22通过键槽固定在主轴11上，手轮20转动驱动主动齿轮17，通过主动齿轮17和从动齿轮22传递扭矩，驱动主轴11转动；线圈25作为发电机转子固定在线圈架8上并位于两个磁铁4的磁场中，线圈架8通过内外花键与主轴11配合，并通过紧固螺钉24进行轴向定位，主轴11转动带动线圈25在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流；线圈25焊接在换向器7上，换向器7将电流导入上下电刷6中，上下电刷6与换向器7固定在电刷架13上，电刷架13通过螺钉固定在下壳体12右侧壁上；两导体5分别固定在上壳体1和下壳体12右侧壁上的小孔中，将电流从上下电刷6中导出。本技术一种轴可拆卸式轴承展示模型中，左上半轴承座23和左下半轴承座21与两个右半轴承座9组合，内壁直径尺寸为一组滑动轴承和标准滚动轴承共有的外径尺寸，根据滑动轴承和滚动轴承不同的内径尺寸设计主轴11配合面的尺寸，保证了主轴11和轴承10组成的轴系能够抽出并更换。主轴11及轴承10轴系更换方式：①以转轴为旋转中心，打开上壳体1，②旋入紧固螺钉24，取消线圈架8的轴向定位，③一手扶线圈架8，一手将主轴11和轴承10组成的轴系从右边抽出，④更换为另一轴系，从右侧沿轴线推入线圈架8，保证主轴11与线圈架8内外花键配合，⑤旋出紧固螺钉24，对线圈架8进行轴向定位，⑥盖上上壳体1。本技术的工作原理为：通过转动手轮20，带动主动齿轮17和从动齿轮22转动，从而带动主轴11转动，主轴11通过花键来带动线圈架8转动产生电流，并通过换向器7、上下电刷6、两个导体5导出，输出到DSP430单片机的A/D转换端口，检测发电机输出电压，调节LED点阵屏动画循环播放速度，动画共分为4帧，展示如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴可拆卸式轴承展示模型，包括上壳体(1)和下壳体(12)，其特征在于：上壳体(1)和下壳体(12)通过合页结构连接，能够张开一定角度；两个磁铁(4)作为发电机定子，放置在磁铁盒(3)中，两个磁铁盒(3)分别固定在上壳体(1)和下壳体(12)的对应位置处，形成磁场；左下半轴承座(21)固定在下壳体(12)左侧壁的凹槽内，左上半轴承座(23)固定在上壳体(1)左侧壁的凹槽内，两个右半轴承座(9)分别固定在上壳体(1)和下壳体(12)右侧壁的凹槽内；主轴(11)以轴承(10)为支撑，一端固定在左下半轴承座(21)和左上半轴承座(23)上，另一端固定在两个右半轴承座(9)上；手轮(20)通过联轴器(19)固定在手轮轴(18)上，手轮轴(18)以滚动轴承(16)为支撑，固定在左下半轴承座(21)内孔以及轴承座(15)上，轴承座(15)通过第二螺栓螺母(14)与下壳体(12)紧密连接；主动齿轮(17)通过键槽固定在手轮轴(18)上，从动齿轮(22)通过键槽固定在主轴(11)上，手轮(20)转动驱动主动齿轮(17)，通过主动齿轮(17)和从动齿轮(22)传递扭矩，驱动主轴(11)转动；线圈(25)作为发电机转子固定在线圈架(8)上并位于两个磁铁(4)的磁场中，线圈架(8)通过内外花键与主轴(11)配合，并通过紧固螺钉(24)进行轴向定位，主轴(11)转动带动线圈(25)在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流；线圈(25)焊接在换向器(7)上，换向器(7)将电流导入上下电刷(6)中，上下电刷(6)与换向器(7)固定在电刷架(13)上，电刷架(13)通过螺钉固定在下壳体(12)右侧壁上；两个导体(5)分别固定在上壳体(1)和下壳体(12)右侧壁上的小孔中，将电流从上下电刷(6)中导出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种轴可拆卸式轴承展示模型，包括上壳体(1)和下壳体(12)，其特征在于：上壳体(1)和下壳体(12)通过合页结构连接，能够张开一定角度；两个磁铁(4)作为发电机定子，放置在磁铁盒(3)中，两个磁铁盒(3)分别固定在上壳体(1)和下壳体(12)的对应位置处，形成磁场；左下半轴承座(21)固定在下壳体(12)左侧壁的凹槽内，左上半轴承座(23)固定在上壳体(1)左侧壁的凹槽内，两个右半轴承座(9)分别固定在上壳体(1)和下壳体(12)右侧壁的凹槽内；主轴(11)以轴承(10)为支撑，一端固定在左下半轴承座(21)和左上半轴承座(23)上，另一端固定在两个右半轴承座(9)上；手轮(20)通过联轴器(19)固定在手轮轴(18)上，手轮轴(18)以滚动轴承(16)为支撑，固定在左下半轴承座(21)内孔以及轴承座(15)上，轴承座(15)通过第二螺栓螺母(14)与下壳体(12)紧密连接；主动齿轮(17)通过键槽固定在手轮轴(18)上，从动齿轮(22)通过键槽固定在主轴(11)上，手轮(20)转动驱动主动齿轮(17)，通过主动齿轮(17)和从动齿轮(22)传递扭矩，驱动主轴(11)转动；线圈(25)作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莹，管晨昊，杜宇，黄安祺，王澍，杨建新，潘尚峰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11