多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其包括：用于形成各種平面連桿機(jī)構(gòu)的多個(gè)零件；其上設(shè)置有用于限定多個(gè)零件安裝位置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔的演示平臺(tái)；其輸出軸與多個(gè)零件中的曲柄連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)；其中，根據(jù)所需演示平面連桿機(jī)構(gòu)的需要選擇相應(yīng)零件，將相應(yīng)零件安裝在演示平臺(tái)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，并使相應(yīng)零件對(duì)應(yīng)連接；其中，將相應(yīng)零件中的曲柄與所述輸出軸連接，以便在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，使所述相應(yīng)零件演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的演示儀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可根據(jù)演示需要自由組裝成各種平面連桿機(jī)構(gòu)，演示者可以親自動(dòng)手組裝并操作，且組裝快捷，能夠?qū)⒏鞣N平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理清晰展示。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種用于教學(xué)演示的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在教學(xué)中，平面機(jī)構(gòu)是常用機(jī)構(gòu)中重點(diǎn)講述的一類(lèi)機(jī)構(gòu)，該類(lèi)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是包含的子機(jī)構(gòu)多，實(shí)際應(yīng)用例子多，概念多，圖片多，內(nèi)容與實(shí)踐聯(lián)系緊密，抽象難懂。
[0003]現(xiàn)今教育的改革是以全面推進(jìn)素質(zhì)教育為核心的，以實(shí)施創(chuàng)新教育和實(shí)踐教育為主的教育模式。在當(dāng)今的教育發(fā)展中，雖然越來(lái)越多的課堂使用多媒體等高科技在課堂上演示，企圖來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)體演示教學(xué)模式，其中也存在著一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不夠豐富，課上老師照本宣科等，并且有些實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常是老師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、步驟詳細(xì)周密設(shè)計(jì)好，學(xué)生只是按部就班機(jī)械地來(lái)做實(shí)驗(yàn)，因而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能一直沒(méi)有提高，實(shí)驗(yàn)課堂顯得蒼白無(wú)力缺乏探索性和創(chuàng)新性。其中最主要的問(wèn)題是各個(gè)高校的實(shí)驗(yàn)儀器不足，創(chuàng)新教具普及不完善等，制約了大學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀及其實(shí)現(xiàn)方法，該演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可根據(jù)演示需要自由組裝成各種平面連桿機(jī)構(gòu)，演示者可以親自動(dòng)手組裝并操作，且組裝快捷，在增加演示者動(dòng)手能力的同時(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與教學(xué)的趣味性，能夠?qū)⒏鞣N平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理清晰展示。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型提供的一種多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀包括:用于形成各種平面連桿機(jī)構(gòu)的多個(gè)零件；其上設(shè)置有用于限定多個(gè)零件安裝位置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔的演示平臺(tái)；其輸出軸與多個(gè)零件中的曲柄連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)；其中，根據(jù)所需演示平面連桿機(jī)構(gòu)的需要選擇相應(yīng)零件，將相應(yīng)零件安裝在演示平臺(tái)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，并使相應(yīng)零件對(duì)應(yīng)連接；其中，將相應(yīng)零件中的曲柄與所述輸出軸連接，以便在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，使所述相應(yīng)零件演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。
[0006]其中，所述演示平臺(tái)包括輔助板，在所述演示平臺(tái)上設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔包括:設(shè)置在輔助板上的沿其長(zhǎng)度方向分布的用于限定所述多個(gè)零件對(duì)應(yīng)安裝位置的四個(gè)定位孔。
[0007]進(jìn)一步的，所述演示平臺(tái)還包括固定板，所述演示平臺(tái)上設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔還包括:設(shè)置在固定板上的用于引導(dǎo)所述多個(gè)零件中一個(gè)或幾個(gè)零件運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向孔。
[0008]其中，所述固定板上還設(shè)置有用于供所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸穿出的通孔。
[0009]其中，所述相應(yīng)零件通過(guò)快裝裝置安裝在對(duì)應(yīng)的定位孔處。
[0010]優(yōu)選的，所述通孔與所述四個(gè)定位孔位于同一條直線上。
[0011]其中，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)包括:動(dòng)力源；由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的皮帶傳動(dòng)裝置；與被動(dòng)輪輸出軸連接的齒輪傳動(dòng)裝置；其中，所述曲柄安裝在所述齒輪傳動(dòng)裝置的輸出軸上。
[0012]進(jìn)一步的，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)皮帶傳動(dòng)裝置中皮帶松緊程度的張緊調(diào)節(jié)裝置。
[0013]其中，所述動(dòng)力源包括:壓桿；其一端鉸接在固定支撐架側(cè)板上的側(cè)支連桿，其另一端與壓桿連接；其一端與側(cè)支連桿靠近另一端部分連接的側(cè)支連桿，其另一端與圓盤(pán)鉸接；其中，圓盤(pán)固定安裝在底座支桿的一端；其中，底座支桿的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定支撐架的兩側(cè)板上。
[0014]優(yōu)選的，所述張緊調(diào)節(jié)裝置包括:通過(guò)緊配合安裝在支撐板上的一對(duì)滑塊，一對(duì)滑塊上設(shè)置位置對(duì)應(yīng)的通孔；固定安裝在一對(duì)滑塊的通孔內(nèi)的連桿軸；套設(shè)在連桿軸上且位于一對(duì)滑塊之間的張緊輪；用于與張緊輪接觸以便調(diào)節(jié)所述皮帶傳動(dòng)裝置中皮帶松緊程度的調(diào)節(jié)組件。
[0015]特別是，所述調(diào)節(jié)組件包括:固定安裝在連桿軸上的固定架，其具有對(duì)準(zhǔn)所述張緊輪的通孔；其一端穿設(shè)過(guò)固定架的通孔并與張緊輪螺紋連接的調(diào)節(jié)桿；其中，所述調(diào)節(jié)桿另一端穿過(guò)活動(dòng)支撐架的前側(cè)板并向外露出；其中，所述調(diào)節(jié)桿的軸線與所述張緊輪的軸線垂直。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本實(shí)用新型的演示儀只需在固定板上進(jìn)行裝卸即可，組裝方便、便捷；
[0018]2、本實(shí)用新型的演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊精巧，屬于小型教具機(jī)械，方便搬運(yùn)；
[0019]3、由于現(xiàn)代教學(xué)都是使用電子教案，很多機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)都能在電子教案上完美演示但與真實(shí)的機(jī)械構(gòu)件給人帶來(lái)的實(shí)體體驗(yàn)有本質(zhì)差別，而本實(shí)用新型的演示儀能夠方便的進(jìn)行實(shí)體演示，可以清楚展現(xiàn)各種平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理和動(dòng)力學(xué)原理，增加了教學(xué)的趣味性；
[0020]4、本實(shí)用新型的演示儀節(jié)能環(huán)保，采用手動(dòng)給力，省去了電機(jī)嘈雜實(shí)現(xiàn)超靜音；
[0021]5、本實(shí)用新型的演示儀可以實(shí)現(xiàn)多種平面連桿機(jī)構(gòu)的演示，從而一機(jī)多用，精巧多變，富有趣味，提高產(chǎn)品適用性，節(jié)省教具的購(gòu)置成本；
[0022]6、本實(shí)用新型的演示儀中，各零件設(shè)計(jì)精巧，簡(jiǎn)單，便于加工，材料經(jīng)濟(jì)實(shí)用，外觀美觀大方，工藝性良好，并且，組裝、拆卸方便，可操作性強(qiáng)；
[0023]7、本實(shí)用新型演示儀的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)具有張緊調(diào)節(jié)裝置，因此動(dòng)力傳遞平穩(wěn)，提高動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)及整機(jī)的使用壽命；
[0024]8、本實(shí)用新型的演示儀可以作為移動(dòng)科研平臺(tái)，應(yīng)用于教育科研領(lǐng)域，并且整機(jī)拓展性強(qiáng)。
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀的透視圖；
[0027]圖2是圖1所示的主視圖；
[0028]圖3是圖1所示的俯視圖；
[0029]圖4是圖3所示A-A向剖視圖；
[0030]圖5是本實(shí)用新型的輔助板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6是本實(shí)用新型的固定板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7是本實(shí)用新型的動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8是本實(shí)用新型的張緊調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖9是圖8所示的主視圖；
[0035]圖10是本實(shí)用新型演示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；
[0036]圖11是本實(shí)用新型演示的雙曲柄機(jī)構(gòu)；
[0037]圖12是本實(shí)用新型演示的雙搖桿機(jī)構(gòu)；
[0038]圖13是本實(shí)用新型演示的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；
[0039]圖14是本實(shí)用新型演示的的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；
[0040]圖15是本實(shí)用新型演示的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；
[0041]圖16是本實(shí)用新型演示的回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；
[0042]圖17是本實(shí)用新型的曲柄與輔助板連接部分的局部示意圖；
[0043]圖18是圖17所示B-B向剖視圖；
[0044]圖19是圖18所示C部分放大圖；
[0045]圖20是圖18所示C部分放大圖中輔助板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-固定支撐架；2_活動(dòng)支撐架；3_齒輪傳動(dòng)裝置；4_底座支桿；5-萬(wàn)向輪；6_底座軸承端蓋；7_動(dòng)力源；8_張緊調(diào)節(jié)裝置；9_皮帶傳動(dòng)裝置；10-被動(dòng)輪輸出軸；11-齒輪輸出軸；12_固定板；13_輔助版；14_曲柄；71_側(cè)支連桿；72_壓桿；73_側(cè)枝連桿；74_圓盤(pán)；75_銷(xiāo)軸；81_側(cè)滑塊；82滑連桿；83_連接架；84_帶輪；85_軸套；87_通孔；88_ 滑槽；121-凹槽;122_ 第一導(dǎo)向孔;123_ 第二導(dǎo)向孔;101、102、103、104、105、106、108、109-連桿;107-導(dǎo)桿滑塊;108-擺動(dòng)軸；109-螺釘;110_固定塊。

【具體實(shí)施方式】
[0047]如圖1-圖4所示，為本實(shí)用新型的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，本實(shí)用新型的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀包括:用于形成各種平面連桿機(jī)構(gòu)的多個(gè)零件；其上設(shè)置有用于限定多個(gè)零件安裝位置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔的演示平臺(tái)；其輸出軸與多個(gè)零件中的曲柄連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)；其中，根據(jù)所需演示平面連桿機(jī)構(gòu)的需要選擇相應(yīng)零件，將相應(yīng)零件安裝在對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，并使相應(yīng)零件對(duì)應(yīng)連接；其中，將相應(yīng)零件中的曲柄與所述輸出軸連接，以便在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，使所述相應(yīng)零件演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。
[0048]本實(shí)用新型的演示儀只需在演示平臺(tái)上更換零件并將零件安裝在相應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，即可實(shí)現(xiàn)各種平面連桿機(jī)構(gòu)的演示，演示方便、靈活、簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的裝卸，功能多，一方面，當(dāng)老師在課堂上將該演示儀當(dāng)做教具使用時(shí)，可以將各種平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)原理展示的生動(dòng)活現(xiàn)，另一方面，學(xué)生們自己可以動(dòng)手組裝來(lái)演示，通過(guò)自己親自動(dòng)手組裝、演示，可以對(duì)各種平面連桿機(jī)構(gòu)有更加深入的了解，從而讓同學(xué)們加深對(duì)各種平面連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，打破原有刻板的演示方法使得演示更有樂(lè)趣。
[0049]具體的，如圖1所示，本實(shí)用新型的多功能平面機(jī)構(gòu)包括固定支撐架1，在固定支撐架I上安置活動(dòng)支撐架2，并且在固定支撐架I底部設(shè)置多個(gè)萬(wàn)向輪5，從而使固定支撐架可以根據(jù)使用需求而移動(dòng)到所需位置。
[0050]其中，本實(shí)用新型演示儀配備多個(gè)零件，多個(gè)零件包括長(zhǎng)度不同的多個(gè)連桿、以及與連桿配合的導(dǎo)桿滑塊，可以根據(jù)需要利用多個(gè)連桿或連桿及導(dǎo)桿滑塊組裝成各種平面連桿機(jī)構(gòu)，比如，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等。
[0051]其中，如圖1、圖4所示，本實(shí)用新型的演示平臺(tái)包括安裝在活動(dòng)支撐架2上的輔助板13，其為長(zhǎng)條形板。如圖5所示，本實(shí)用新型在輔助板13上設(shè)置的用于限定多個(gè)零件對(duì)應(yīng)安裝位置的預(yù)設(shè)孔為沿輔助板長(zhǎng)度方向依次分布的四個(gè)定位孔D、E、A、C，可以根據(jù)演示儀所需演示的平面連桿機(jī)構(gòu)的需要，在四個(gè)定位孔中的一個(gè)或幾個(gè)定位孔內(nèi)安置相對(duì)應(yīng)的連桿，以便在安裝了連桿后實(shí)現(xiàn)演示機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。由于在所演示的不同平面連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要更換零件，因此，為了便于安裝及拆卸零件，本實(shí)用新型的輔助板可以沿著活動(dòng)支撐架上下移動(dòng)。優(yōu)選的，在活動(dòng)支撐架的用于支撐輔助板兩端的一對(duì)側(cè)板上分別設(shè)置其尺寸大于輔助板尺寸的方形孔槽，以便于上下移動(dòng)輔助板。
[0052]其中，本實(shí)用新型的輔助板上設(shè)置的四個(gè)定位孔A、C、D、E處的結(jié)構(gòu)相同，在此僅以定位孔A處的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖20所示，定位孔包括貫穿輔助板厚度的通孔和未貫穿輔助板厚度的凹槽，并且凹槽和通孔沿著輔助板長(zhǎng)度的方向連通。
[0053]進(jìn)一步的，如圖1-圖4所示，本實(shí)用新型的演示平臺(tái)還包括與輔助板平行設(shè)置的固定板12，如圖6所示，本實(shí)用新型在演示平臺(tái)上設(shè)置的預(yù)設(shè)孔還包括在固定板12上設(shè)置的用于引導(dǎo)多個(gè)零件中一個(gè)或幾個(gè)零件運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向孔122、123。此外，如圖6所示，在固定板12上還設(shè)置有用于供動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸穿出的通孔(即O點(diǎn)所在處，以下相同)，動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸由下至上從固定板12的通孔O處穿出，外露在固定板上方的輸出軸部分與多個(gè)零件中的曲柄14連接。而固定板12兩端分別通過(guò)凹槽121與活動(dòng)支撐架2的側(cè)板卡接。其中，固定板上的O點(diǎn)與輔助板上的A、C、D、E四個(gè)定位孔位于同一直線上。
[0054]由于多個(gè)零件中的曲柄的一端與動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸鉸接，而曲柄另一端與所需演示的平面連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)連桿鉸接，從而通過(guò)輸出軸和曲柄，可將動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞到平面連桿機(jī)構(gòu)的各個(gè)零件處，進(jìn)而可以在演示平臺(tái)上演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。
[0055]其中，如圖4所示，本實(shí)用新型的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)包括:動(dòng)力源7 ;由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的皮帶傳動(dòng)裝置9 ;與被動(dòng)輪輸出軸10連接的齒輪傳動(dòng)裝置3 ;用于調(diào)節(jié)皮帶傳動(dòng)裝置9中皮帶松緊程度的張緊調(diào)節(jié)裝置8 ;其中，齒輪輸出軸即為動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸，曲柄14安裝在齒輪輸出軸11上。
[0056]其中，本實(shí)用新型的動(dòng)力是手提供的擺動(dòng)力，動(dòng)力源7如圖7所示，是通過(guò)將曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的逆向來(lái)給整個(gè)裝置提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力。即，側(cè)支連桿71 —端鉸接在固定支撐架I的側(cè)板上，側(cè)支連桿71另一端與壓桿2連接，而側(cè)支連桿73 —端固定在側(cè)支連桿的靠近其所述另一端的位置處，側(cè)支連桿73另一端通過(guò)銷(xiāo)軸75鉸接在圓盤(pán)74上，且鉸接處靠近圓盤(pán)74的外圓周，圓盤(pán)74固定安裝在底座支桿4的一端，而底座支桿4的兩端通過(guò)軸承及軸承端蓋6安裝在固定支撐架I的兩側(cè)板上。
[0057]當(dāng)演示者手壓壓桿2使其做一個(gè)擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)側(cè)支連桿71和側(cè)支連桿73，將壓桿2的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成圓盤(pán)74的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與圓盤(pán)74固定連接的底座支桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)底座支桿4，將動(dòng)力傳遞給皮帶傳動(dòng)裝置，再通過(guò)皮帶傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給齒輪傳動(dòng)裝置，最后傳遞給曲柄14。
[0058]其中，如圖4所示，本實(shí)用新型的皮帶傳動(dòng)裝置包括:固定安裝在底座支桿4上的主動(dòng)帶輪；通過(guò)皮帶與主動(dòng)帶輪連接的被動(dòng)帶輪；其中，被動(dòng)帶輪固定安裝在被動(dòng)輪輸出軸10上；其中，被動(dòng)輪輸出軸的軸線與底座支桿4的軸線平行。優(yōu)選的，皮帶為齒形帶，而主動(dòng)帶輪和被動(dòng)帶輪均為齒形帶輪。
[0059]而本實(shí)用新型的齒輪傳動(dòng)裝置包括:固定安裝在被動(dòng)輪輸出軸10上的第一錐齒輪；與第一錐齒輪嚙合連接的第二錐齒輪；其中，第二錐齒輪固定安裝在齒輪輸出軸11上；其中，齒輪輸出軸11轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與固定板平行且位于固定板下方的支撐板上。其中，如圖4所示，該支撐板為活動(dòng)支撐架的底板，其安裝在固定支撐架的頂板上并由頂板(圖中未示出)支撐。
[0060]當(dāng)演示者手壓動(dòng)力源的壓桿72時(shí)，其動(dòng)力通過(guò)底座支桿4傳遞給皮帶傳動(dòng)裝置，使皮帶傳動(dòng)裝置的被動(dòng)輪輸出軸10產(chǎn)生在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；而被動(dòng)輪輸出軸10將使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力傳遞給齒輪傳動(dòng)裝置，使齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪輸出軸11產(chǎn)生在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；然后，經(jīng)由齒輪輸出軸11將動(dòng)力輸出給與齒輪輸出軸11的外露于固定板12上方部分鉸接的曲柄14，使曲柄產(chǎn)生在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；最后，通過(guò)曲柄帶動(dòng)具有該曲柄的平面連桿機(jī)構(gòu)的其它零件在水平平面內(nèi)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。
[0061]其中，曲柄14可以采用各種平面連桿機(jī)構(gòu)的連桿，并且，各平面連桿機(jī)構(gòu)的連桿通過(guò)快裝裝置安置在輔助板與其位置對(duì)應(yīng)的定位孔處，可以在曲柄14的帶動(dòng)下，演示出各種平面連桿機(jī)構(gòu)來(lái)。
[0062]其中，如圖17-圖19所示，本實(shí)用新型的用于將連桿快速安裝在輔助板上對(duì)應(yīng)定位孔處的快裝裝置包括擺動(dòng)軸108、螺釘109和固定塊110(圖中僅示出將曲柄安裝在輔助板定位孔A處的示意圖)。其中，擺動(dòng)軸為呈T形的階梯軸，階梯軸上部的橫截面積大于下部的橫截面積，且在階梯軸下部的下端面開(kāi)設(shè)沿著階梯軸軸向方向延伸的內(nèi)螺紋孔；而螺釘109具有與擺動(dòng)軸的螺紋孔相匹配的外螺紋；此外，固定塊110呈倒L形(S卩，固定塊上部橫向尺寸大于下部橫向尺寸，需要說(shuō)明的是，橫向是指沿著輔助板長(zhǎng)度的方向)，且固定塊與擺動(dòng)軸配合應(yīng)用。
[0063]其中，擺動(dòng)軸108安裝在輔助板定位孔A的通孔內(nèi)，且擺動(dòng)軸上部的部分邊緣搭置在輔助板上表面；而固定塊110下部安置在定位孔的通孔內(nèi)、上部安置在定位孔的凹槽內(nèi)(如圖19所示)，用于對(duì)安置在通孔內(nèi)的擺動(dòng)軸起沿橫向限位作用。優(yōu)選的，輔助板定位孔A的通孔橫向尺寸大于階梯軸下部和固定塊下部尺寸之和，而定位孔通孔和凹槽的橫向尺寸大于階梯軸下部和固定塊下部尺寸之和、小于階梯軸上部和固定塊上部尺寸之和。
[0064]其中，由于擺動(dòng)軸下部開(kāi)設(shè)的內(nèi)螺紋孔和螺釘109相匹配，因此曲柄14通過(guò)螺釘可以固定在擺動(dòng)軸上，并可以隨著擺動(dòng)軸在通孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)一定角度。安裝時(shí)，先將擺動(dòng)軸放置在定位孔的通孔內(nèi)，然后將固定塊對(duì)應(yīng)安置在定位孔的凹槽內(nèi)，最后通過(guò)螺釘將曲柄固定在擺動(dòng)軸下部即可。
[0065]由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型將曲柄安置在定位孔內(nèi)簡(jiǎn)單，方便，并且，安置在輔助板其它定位孔內(nèi)的連桿均可以采用相同的快裝裝置，從而可以實(shí)現(xiàn)連桿與輔助板的快速連接。當(dāng)我們需要演示平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，我們?cè)谳o助板和固定板上安裝一些相互連接的零件(如圖10-圖16)，便可以完成相應(yīng)機(jī)構(gòu)的演示。
[0066]如圖10所示，曲柄14為連桿101，在固定板的O點(diǎn)固定連桿101 —端，使連桿101另一端與連桿102 —端相鉸接，連桿102另一端與連桿104 —端連接，連桿104另一端固定在C點(diǎn)。當(dāng)連桿101在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
[0067]如圖11所示，曲柄14為連桿101，在O點(diǎn)固定連桿101 —端，連桿101另一端與連桿102 —端相鉸接，連桿102的另一端與連桿105 —端連接，連桿105的另一端固定在A點(diǎn)。當(dāng)連桿101在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出雙曲柄機(jī)構(gòu)。
[0068]如圖12所示，曲柄14為連桿108，在O點(diǎn)固定連桿108 —端，連桿108另一端與連桿102 —端相鉸接，連桿102的另一端與連桿105 —端連接，連桿105的另一端固定在A點(diǎn)。當(dāng)連桿108在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出雙搖柄機(jī)構(gòu)。
[0069]如圖13所示，曲柄14為連桿101，在O點(diǎn)固定連桿101的一端，連桿101另一端與連桿106 —端相鉸接，連桿106的另一端與導(dǎo)桿滑塊107連接，導(dǎo)桿滑塊107安置在固定板的導(dǎo)向孔123內(nèi)，且O點(diǎn)所在的通孔與導(dǎo)向孔123相連通，即O點(diǎn)在導(dǎo)桿滑塊預(yù)先設(shè)置好的軌跡的延長(zhǎng)線上。當(dāng)連桿108在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
[0070]如圖14所示，曲柄14為連桿101，在O點(diǎn)固定連桿101的一端，連桿101另一端與連桿106 —端相鉸接，連桿106的另一端與導(dǎo)桿滑塊107連接，導(dǎo)桿滑塊107安置在固定板的導(dǎo)向孔122內(nèi)，導(dǎo)向孔122與O點(diǎn)沿水平方向的偏置距離為e，即O點(diǎn)與導(dǎo)桿滑塊預(yù)先設(shè)置好的軌跡的偏置距離為e。當(dāng)連桿101在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
[0071]如圖15所示，曲柄14為連桿109，在D點(diǎn)固定連桿109的一端并在其上套置一個(gè)導(dǎo)桿滑塊107，在O點(diǎn)固定連桿101的一端，使連桿101另一端與導(dǎo)桿滑塊相連接。當(dāng)連桿109在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。
[0072]如圖16所示，曲柄14為連桿109，在E點(diǎn)固定連桿109的一端并在其上套置一個(gè)導(dǎo)桿滑塊107，在O點(diǎn)固定連桿101的一端，使連桿101另一端與導(dǎo)桿滑塊相連接。當(dāng)連桿109在動(dòng)力源的作用下繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使各零件演示出回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。
[0073]其中，考慮到齒型帶容易產(chǎn)生疲勞失效，而疲勞失效容易對(duì)演示帶來(lái)諸多弊端，因此，本實(shí)用新型的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀還包括一個(gè)張緊調(diào)節(jié)裝置8，用于調(diào)節(jié)齒型帶的松緊程度，以減少對(duì)演示儀不必要的拆卸及更換齒型帶的次數(shù)，從而提高演示儀使用壽命。
[0074]具體的，如圖8、圖9所示，本實(shí)用新型的張緊調(diào)節(jié)裝置包括:通過(guò)緊配合安裝在支撐板上的一對(duì)滑塊81，一對(duì)滑塊上設(shè)置位置對(duì)應(yīng)的通孔；固定安裝在一對(duì)滑塊81的通孔內(nèi)的連桿軸82 ;套設(shè)在連桿軸82上且位于一對(duì)滑塊81之間的張緊輪84，位于所述主動(dòng)帶輪與被動(dòng)帶輪之間用于夾持位于兩者之間的皮帶；用于與張緊輪84接觸以便調(diào)節(jié)皮帶松緊程度的調(diào)節(jié)組件。
[0075]其中，如圖8、圖9所示，調(diào)節(jié)組件包括:固定安裝在連桿軸82上的固定架83，其具有對(duì)準(zhǔn)所述張緊輪的通孔87 ;其一端穿設(shè)過(guò)固定架83的通孔87并與張緊輪84螺紋連接的調(diào)節(jié)桿(圖中未示出)，其另一端穿過(guò)活動(dòng)支撐架的前側(cè)板(圖中未示出)并向外露出于前側(cè)板；其中，調(diào)節(jié)桿的軸線與張緊輪的軸線垂直。
[0076]當(dāng)需要調(diào)節(jié)皮帶的松緊程度時(shí)，演示者握住調(diào)節(jié)桿的外露于前側(cè)板之外的另一端，沿著順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较驍Q動(dòng)調(diào)節(jié)桿；由于調(diào)節(jié)桿與張緊輪外圓周螺紋連接，因此在擰動(dòng)調(diào)節(jié)桿時(shí)，將擰動(dòng)調(diào)節(jié)桿的作用力轉(zhuǎn)化為推動(dòng)張緊輪沿著調(diào)節(jié)桿軸線方向運(yùn)動(dòng)的作用力；由于一對(duì)滑塊81與支撐板緊配合連接，因此，當(dāng)調(diào)節(jié)桿推動(dòng)張緊輪的作用力大于一對(duì)滑塊與支撐板之間的摩擦力時(shí)，會(huì)使張緊輪及滑塊一起運(yùn)動(dòng)，從而使被張緊輪夾持的皮帶的松緊程度得到調(diào)節(jié)。
[0077]此外，本實(shí)用新型還提供一種多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀的實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟:
[0078]配置用于形成各種平面連桿機(jī)構(gòu)的多個(gè)零件；
[0079]在演示平臺(tái)上設(shè)置用于限定多個(gè)零件安裝位置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔；
[0080]根據(jù)所需演示平面連桿機(jī)構(gòu)的需要選擇相應(yīng)零件，將相應(yīng)零件安裝在對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，并使相應(yīng)零件對(duì)應(yīng)連接；
[0081]將相應(yīng)零件中的曲柄與動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸連接，以便在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，相應(yīng)零件演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。
[0082]其中，在演示平臺(tái)上設(shè)置多個(gè)預(yù)設(shè)孔的步驟包括:在輔助板上設(shè)置沿其長(zhǎng)度方向分布的用于限定多個(gè)零件對(duì)應(yīng)安裝位置的四個(gè)定位孔。
[0083]進(jìn)一步的，在演示平臺(tái)上設(shè)置多個(gè)預(yù)設(shè)孔的步驟還包括:在固定板上設(shè)置用于引導(dǎo)多個(gè)零件中一個(gè)或幾個(gè)零件運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向孔。
[0084]其中，固定板上還設(shè)置有用于供動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸穿出的通孔。
[0085]其中，相應(yīng)零件通過(guò)快裝裝置安裝在對(duì)應(yīng)的定位孔處。
[0086]當(dāng)演示者手壓動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的壓桿72時(shí)，其動(dòng)力通過(guò)底座支桿4傳遞給皮帶傳動(dòng)裝置，使皮帶傳動(dòng)裝置的被動(dòng)輪輸出軸10產(chǎn)生在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；而被動(dòng)輪輸出軸10將使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力傳遞給齒輪傳動(dòng)裝置，使齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪輸出軸11產(chǎn)生在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；然后，經(jīng)由齒輪輸出軸11將動(dòng)力輸出給與齒輪輸出軸11的外露于固定板12上方部分鉸接的曲柄14，使曲柄產(chǎn)生在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)；最后，通過(guò)曲柄帶動(dòng)具有該曲柄的平面連桿機(jī)構(gòu)的其它零件在水平平面內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或雙曲柄機(jī)構(gòu)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)或偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)或擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)或回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)的演示。
[0087]盡管上文對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本實(shí)用新型的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，包括: 用于形成各種平面連桿機(jī)構(gòu)的多個(gè)零件； 其上設(shè)置有用于限定多個(gè)零件安裝位置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔的演示平臺(tái)； 其輸出軸與多個(gè)零件中的曲柄連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)； 其中，根據(jù)所需演示平面連桿機(jī)構(gòu)的需要選擇相應(yīng)零件，將相應(yīng)零件安裝在演示平臺(tái)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)孔處，并使相應(yīng)零件對(duì)應(yīng)連接； 其中，將相應(yīng)零件中的曲柄與所述輸出軸連接，以便在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，使所述相應(yīng)零件演示出一種平面連桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述演示平臺(tái)包括輔助板，在所述演示平臺(tái)上設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔包括:設(shè)置在輔助板上的沿其長(zhǎng)度方向分布的用于限定所述多個(gè)零件對(duì)應(yīng)安裝位置的四個(gè)定位孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述演示平臺(tái)還包括固定板，所述演示平臺(tái)上設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔還包括:設(shè)置在固定板上的用于引導(dǎo)所述多個(gè)零件中一個(gè)或幾個(gè)零件運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述演示平臺(tái)上設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)孔還包括:設(shè)置在固定板上的用于供所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的輸出軸穿過(guò)的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述通孔與所述四個(gè)定位孔位于同一條直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)包括: 動(dòng)力源； 由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的皮帶傳動(dòng)裝置； 與被動(dòng)輪輸出軸連接的齒輪傳動(dòng)裝置； 其中，所述曲柄安裝在所述齒輪傳動(dòng)裝置的輸出軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)皮帶傳動(dòng)裝置中皮帶松緊程度的張緊調(diào)節(jié)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述動(dòng)力源包括: 壓桿; 其一端鉸接在固定支撐架側(cè)板上的側(cè)支連桿(71)，其另一端與壓桿連接； 其一端與側(cè)支連桿(71)靠近另一端部分連接的側(cè)支連桿(73)，其另一端與圓盤(pán)鉸接； 其中，圓盤(pán)固定安裝在底座支桿的一端； 其中，底座支桿的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定支撐架的兩側(cè)板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述張緊調(diào)節(jié)裝置包括: 通過(guò)緊配合安裝在支撐板上的一對(duì)滑塊，一對(duì)滑塊上設(shè)置位置對(duì)應(yīng)的通孔； 固定安裝在一對(duì)滑塊的通孔內(nèi)的連桿軸； 套設(shè)在連桿軸上且位于一對(duì)滑塊之間的張緊輪； 用于與張緊輪接觸以便調(diào)節(jié)所述皮帶傳動(dòng)裝置中皮帶松緊程度的調(diào)節(jié)組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多功能平面機(jī)構(gòu)演示儀，其特征在于，所述調(diào)節(jié)組件包括:固定安裝在連桿軸上的固定架，其具有對(duì)準(zhǔn)所述張緊輪的通孔；其一端穿設(shè)過(guò)固定架的通孔并與張緊輪螺紋連接的調(diào)節(jié)桿；其中，所述調(diào)節(jié)桿另一端穿過(guò)活動(dòng)支撐架的前側(cè)板并向外露出；其中，所述調(diào)節(jié)桿的軸線與所述張緊輪的軸線垂直。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204155539SQ201420482927
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】趙世英, 吳凡, 吳夏野, 王藝龍, 李思遙, 金興彪 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院