[發明專利]一種用于模擬反轉法的組合教具

有效

• 申請號: 201410193750.5
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103943022A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 曾小慧;吳來杰;車明帆;石鵬;王尉;佟遠;何艷
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴;劉榮

技術領域

本發明涉及一種機械領域的教學用具，具體涉及一種用于模擬演繹反轉法的教學用具，該教具能夠演繹四桿機構和凸輪的機構的反轉法原理。

背景技術

教具很早便出現在了課堂和實驗室中。教具可以幫助學生更好地理解理論知識，提高學生的動手實踐能力，是很多大學課程的必要輔助教學設備。隨著時代的發展和社會的進步，大學專業的劃分越來越細，數量也越來越多，要求學生進行課外動手實驗的課程也越來越多；還有很多課程涉及到抽象的理論知識，學生不易懂，老師不好教，對于機械專業學生來說尤其如此。

如今市場上與機械原理課程有關的教具種類繁多，但是用來演繹反轉法基本原理的教具至今尚未出現。特別是利用反轉法基本原理設計平面四桿機構和凸輪輪廓這兩部分內容，抽象的反轉法原理讓很多學生難以理解，老師也沒有合適的教學設備進行輔助教學。在這個背景下，為了幫助學生更好地理解反轉法基本原理，同時也為了教室更順利的授課，就必須提供一種簡單、實用的反轉法原理教具。

發明內容

本發明提供了一種用于模擬反轉法的組合教具，該教具解決了背景技術中的不足，采用該教具，能夠示教平面四桿機構和凸輪機構在設計中的反轉法基本原理。本教具通過模塊化設計，將平面四桿機構和凸輪機構的反轉法基本原理示教機構集成到了同一個基礎模塊上，兩部分功能切換方便，簡化了設計。本教具可以幫助同學們更好地理解反轉法的基本原理，同時也為老師在課堂上講授該部分內容提供了幫助。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種用于模擬反轉法的組合教具，該組合教具由底座、支架、箱體、驅動部件以及模擬部件組成，其中箱體和支架固定安裝在底座上，支架位于箱體中，驅動部件以及模擬部件均安裝在箱體中且固定在支架上，所述的驅動部件至少包括差速器、手柄、輸出軸以及制動裝置，手柄安裝在箱體的一側壁上，手柄通過聯軸器與差速器的輸入軸連接并帶動輸入軸旋轉，差速器的兩輸出軸朝向左右兩側，且分別為輸出軸A和輸出軸B，其中輸出軸A和輸出軸B上均套有錐形齒輪，分別為錐形齒輪A和錐形齒輪B，輸出軸A與錐形齒輪A間隙配合且兩者之間可相對旋轉，輸出軸B與錐形齒輪B之間鍵連接，錐形齒輪A和錐形齒輪B之間還設有與兩者嚙合的錐形傳動齒輪，當輸出軸B旋轉時帶動錐形齒輪B旋轉，錐形齒輪B通過錐形傳動齒輪帶動錐形齒輪A繞輸出軸A旋轉；輸出軸A的頂端設有十字槽，錐形齒輪A的外側壁上固定安裝有螺栓；所述制動裝置設有兩個，分別安裝在輸出軸A和輸出軸B上，用于控制輸出軸A和輸出軸B的旋轉；所述的模擬部件中至少包括有主軸以及反轉盤，反轉盤套在主軸上且兩者之間可相對旋轉，主軸安裝在輸出軸A上，且主軸的頂端設有與十字槽相咬合的十字鍵，輸出軸A帶動主軸旋轉；反轉盤與錐形齒輪A外側壁上的螺栓固定連接，錐形齒輪A通過螺栓帶動反轉盤旋轉，所述的模擬部件具體為四桿機構模擬部件或凸輪機構模擬部件。

所述的制動裝置采用彈簧緊閘塊式制動器，該裝置包括制動桿、彈簧、兩橡膠塊以及兩彈性片，其中橡膠塊固定在彈性片上，兩橡膠塊共同將輸出軸夾在兩者之間，兩彈性片上設有位置相對應的通孔，制動桿穿過兩彈性片上的通孔并且能夠在通孔中移動，制動桿的內端設有寬度大于通孔直徑的限位塊，制動桿的外端由箱體上朝外伸出，且制動桿的外端設有拉環，彈簧套在位于兩彈性片之間的制動桿上，兩彈性片均固定在底座上，當向外拉動制動桿時，兩彈性片在限位塊的作用下相對運動，兩橡膠塊從而將輸出軸包夾在兩者之間，阻止輸出軸轉動。

所述的四桿機構模擬部件包括主軸、副軸、反轉盤、透明盤、主動桿、從動桿以及傳動軸，透明盤和反轉盤相平行，主軸、副軸和傳動軸均安裝在透明盤和反轉盤之間，主動桿和從動桿分別安裝在主軸和副軸的端部上，且與透明板相平行，主軸、副軸和傳動軸上均安裝有兩個直齒輪，兩個直齒輪分別為大齒輪和小齒輪，且大齒輪和小齒輪之間固定連接，其中主軸和副軸上的大齒輪和小齒輪的安裝位置相對應，傳動軸位于主軸和副軸之間，且傳動軸可軸向移動，當傳動軸沿軸向推進箱體中時，其上的大齒輪與主軸和副軸上的小齒輪相嚙合，當傳動軸沿軸向拉出箱體時，其上的小齒輪與主軸和副軸上的大齒輪相嚙合。

所述的凸輪機構模擬部件包括主軸、反轉盤、凸輪盤、推桿以及推桿架，其中反轉盤安裝在箱體的側壁上且可旋轉，凸輪盤安裝固定在主軸的外端上且隨軸旋轉，凸輪盤與反轉盤平行，推桿架固定在反轉盤上，推桿安裝在推桿架中。