[實用新型]一種鉸鏈四桿機構示教板

無效

• 申請號: 200920219077.2
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN201498138U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 李正峰
• 申請（專利權）人: 李正峰
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種鉸鏈四桿機構示教板屬于教學儀器領域，具體涉及一種用于《機械原理》課程教學的教具。

背景技術

平面連桿機構是由若干個構件通過低副連接而組成的平面機構。具有四個構件(包括機架)的低副機構稱為四桿機構。它是平面連桿機構中最常見的形式，也是組成多桿機構的基礎。如果所有的低副均為轉動副，則這種四桿機構就稱為鉸鏈四桿機構。它是平面四桿機構最基本的形式。

在圖1所示的鉸鏈四桿機構中，桿4固定不動稱為機架，不直接與機架相連的桿2稱為連桿，與機架以運動副聯接的桿1和桿3稱為連架桿。把能作整周轉動的連架桿稱為曲柄，把僅能在某一角度擺動的連架桿稱為搖桿。根據連架桿運動形式的不同，鉸鏈四桿機構又可分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種基本型式。

具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構稱為曲柄搖桿機構。具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構稱為雙曲柄機構。在雙曲柄機構中，若連桿與機架的長度相等，且兩曲柄的轉向相同、長度也相等時則稱為平行四邊形機構。具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構稱為雙搖桿機構。

為了讓學生對這三種類型的機構有直觀的認識，教師講授時常將這三種機構的示教板帶入課堂，分別進行演示，難于讓學生理解這三種機構的轉換關系，并且攜帶不方便。

由《機械原理》知，鉸鏈四桿機構三種基本類型的區別主要取決于機構內是否存在曲柄，有幾個曲柄，而機構中有無曲柄又與各構件間的相對尺寸有關。

(1)如果最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿的長度之和，不論取哪一桿為機架，只能為雙搖桿機構。

(2)如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿的長度之和，則有以下三種情況：

(a)若取最短桿為機架，則此機構為雙曲柄機構；

(b)若取與最短桿相鄰的桿為機架，則此機構為曲柄搖桿機構，其中最短桿為曲柄；

(c)若取最短桿對面的桿為機架，則此機構為雙搖桿機構。

由此可知，通過改變各桿的相對長度，可以實現不同類型機構的轉換。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種可以演示這三種類型機構的示教板。

本實用新型所采用的技術方案是：一種鉸鏈四桿機構示教板，由螺釘把連架桿、連桿、機架連接起來，連架桿與連桿均為相同的長度，在其一端鉆有一個圓透孔，在其另一端鉆有若干個間距為a的圓透孔，通過變換各桿的孔距，來改變各桿的長度，從而實現演示不同類型機構的目的。

本實用新型的有益效果是，只用一塊示教板就可以演示曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構的工作原理及轉換關系。具有攜帶方便，便于教學的特點。

附圖說明

圖1所示為本實用新型鉸鏈四桿機構示教板的示意圖。

圖2所示為連架桿1和3、連桿2的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示鉸鏈四桿機構示教板，由螺釘5把連架桿1和3、連桿2、機架4連接起來，其中連架桿1和3與機架4通過螺釘5與底板連接，桿與桿之間可以相互轉動，但不能移動。連架桿1和3與連桿2通過螺釘5活動連接。連架桿1和3與連桿2均采用相同的長度，在其一端鉆有一個圓透孔，在其另一端鉆有3～5個間距為a的圓透孔。制作時間距a在20～30mm之間變更。

連架桿1、連桿2、連架桿3、機架4的長度分別以a、b、c、d表示。通過改變各桿的長度，至少可以演示下述五種情況的機構。

設a＝l+e，b＝l+2e，c＝l+2e，d＝l

實施方式1：

因c+d≤a+b，且最短桿為機架，則為雙曲柄機構

設a＝l+e，b＝l，c＝l+e，d＝l

實施方式2：

因c+d＝a+b，則為平行四邊形機構

設a＝l-2a，b＝l+a，c＝l+2a，d＝l

實施方式3：

因c+a≤d+b，且與最短桿相鄰的桿為機架，則為曲柄搖桿機構

設a＝l+a，b＝l-2a，c＝l+2a，d＝l

實施方式4：

因c+b≤d+a，且最短桿對面的桿為機架，則為雙搖桿機構

設a＝l-a，b＝l+2a，c＝l-2a，d＝l

實施方式5：

因c+b≥d+a，則為雙搖桿機構。