[發明專利]基于連桿機構的多功能教具

有效

• 申請號: 201310676305.X
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103632604A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 陳成軍;馬全勝;李為明;劉振威
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 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

本發明涉及一種教學用具，具體涉及一種基于連桿機構的能夠實現凸輪曲線形成過程、曲柄滑塊機構中滑塊速度定性分析、連桿機構中連桿速度定性分析、運動確定性條件分析等多功能的教學用具。

背景技術

目前，在機械類課程的課堂教學過程中很少、甚至不用教具，學生理解和掌握此類課程相關知識時多靠想象，很難達到課堂教學的效果。機械類教具的使用大大加快了學生理解和掌握課堂知識的過程，應用前景廣泛。機械類課程的知識點前后聯系緊密，如果有一套教具能把學到的知識點進行功能的集成，可以進行多個知識點的傳播和演示，將大大提高教具的使用價值。

發明內容

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種基于連桿機構的多功能教具，其包括設置在教具主支架上的教具主驅動機構、滑塊速度描繪機構以及凸輪曲線描繪機構，所述教具主驅動機構包括第一電機、皮帶輪、第一鏈輪、第二鏈輪、鏈條、蝸桿、蝸輪以及主軸，所述滑塊速度描繪機構包括光桿滑塊、光桿、第一連桿、第二連桿、圓筒、圓筒軸、圓筒左、右支架以及圓筒豎直筆，所述凸輪曲線描繪機構包括所述光桿滑塊、光桿、蝸桿、第一連桿、第二連桿以及圓盤和圓盤水平筆；所述教具主支架包括水平基板以及固定在水平基板一側上的長方體框架，其中長方體框架包括左、右兩側各兩根的支柱、連接左側兩根支柱的左豎梁、連接右側兩根支柱的右豎梁以及連接左、右豎梁的若干橫梁；所述第一電機固定在水平基板上的長方體框架內部，第一電機輸出軸與皮帶輪相連，所述圓筒軸穿過皮帶輪并通過圓筒左、右支架固定在長方體框架內部，穿過皮帶輪的圓筒軸一側還連接第一鏈輪，所述圓筒軸上固定有圓筒，所述蝸桿與左、右豎梁相連并平行于橫梁設置，所述第二鏈輪固定在蝸桿上并與第一鏈輪通過鏈條連接，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述主軸穿過蝸輪并固定支撐蝸輪，所述光桿與左、右豎梁相連與蝸桿平行并具有間隔，所述光桿上設有光桿滑塊，所述光桿滑塊與第一連桿一端鉸接，第一連桿另一端與第二連桿一端鉸接，第二連桿另一端與主軸的一端鉸接，所述光桿滑塊上還固定設置有圓筒豎直筆以及圓盤水平筆，所述圓筒豎直筆與圓筒接觸，所述圓盤水平筆與固定在主軸上的圓盤相接觸。

進一步地，所述多功能教具還包括設置在教具主支架上的連桿速度描繪機構，所述連桿速度描繪機構包括第三連桿、第四連桿、滑輪桿、絲桿螺母、絲桿、拉線、第一滑輪、第二滑輪、滑輪支架、滑套、滑桿、滑桿支架、轉筒水平筆、轉筒以及轉筒驅動裝置，其中第三連桿一端固定在主軸的另一端上，第三連桿另一端與第四連桿一端鉸接，第四連桿另一端與固定在滑輪桿上的第一滑輪相連，滑輪桿另一端與絲桿螺母鉸接，絲桿螺母套在絲桿上，絲桿與左、右豎梁相連與蝸桿平行并具有間隔，第一滑輪上繞有拉線一端，拉線另一端繞過第二滑輪并固定在滑套上，第二滑輪固定在滑輪支架上，滑套裝在滑桿上，滑桿固定在滑桿支架上，轉筒水平筆固定在滑套上并與轉筒相接觸，所述轉筒由轉筒驅動裝置驅動，所述轉筒驅動裝置包括第二電機、第一齒輪、第二齒輪以及轉筒輪，所述轉筒輪與第二齒輪同軸，所述第二電機輸出軸與第一齒輪相連，第一齒輪和第二齒輪嚙合。

進一步地，所述多功能教具還包括設置在教具主支架上的運動確定性分析機構，所述運動確定性分析機構設置在水平基板上的另一側上，包括機架、手柄、第一連架桿、第五連桿、第六連桿、第二連架桿、連桿軸以及軸支架，其中手柄固定在第一連架桿上，第一連架桿、第五連桿、第六連桿、第二連架桿通過鉸鏈依次順序連接，第二連架桿還與連桿軸相連，連桿軸設置在軸支架上。

本發明具有以下有益效果，本發明的多功能教具能夠通過設置在一個基板以及設置在基板上的框架上的多個連桿實現了多種機械原理的知識點再現，能夠提升教學效果，使課堂教學更具有針對性和適用性。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作具體說明：

圖1為多功能教具整體結構的示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為滑塊速度描繪機構和凸輪曲線描繪機構的右視圖。

圖4為滑塊速度描繪機構和凸輪曲線描繪機構的左視圖。

圖5為連桿速度描繪機構和運動確定性分析機構的三視圖。

圖中各部件或結構的名稱如下：