[實用新型]機械課堂輪系演示裝置

有效

• 申請號: 201420065981.3
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN203746331U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 楊繼;王梓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本實用新型涉及一種機械課堂輪系演示裝置，尤其能夠直觀展示運動過程以及輪系轉動比。

背景技術

目前，公認的機械課堂輪系演示教具由鑄鐵基座、軸、軸承、金屬齒輪和搖桿組合而成。利用搖桿帶動主動齒輪，從而使得整個輪系運動。但是這類輪系重量較大，搬運不方便，而且僅僅只有一種演示的組合以及不能直觀的展示輪系傳動比，造成學生對輪系的理解不深刻，影響演示效果。

發明內容

為了克服現有的機械課堂輪系演示教具重量大、演示組合單一和演示效果不直觀的缺點，本實用新型提供一種機械課堂輪系演示教具，該教具具有重量較小、可根據需求組合和演示直觀的優點。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

????一種機械課堂輪系演示裝置，它包括水平底板、肋板、轉臂、齒輪、指針、軸承、垂直底板、支架、外圈橡膠環、內圈橡膠環、蝸輪、蝸桿、大橡膠環，所述的齒輪包括圓柱齒輪、錐齒輪，水平底板通過肋板與垂直底板連接，水平底板與垂直底板分別設有規則排列的通孔，用來固定軸承或支架；所述的支架上部設有蝸桿，圓柱齒輪、錐齒輪通過軸承固定在垂直底板上，或蝸輪通過蝸桿和支架固定在水平底板上，軸承之間通過轉臂連接，圓柱齒輪或錐齒輪之間互相嚙合組成輪系。

所述的軸承外圈先套外圈橡膠環，再鑲嵌在通孔中，軸承內圈也套有內圈橡膠環，再套入軸。

所述的外圈橡膠環與齒輪連接處設有一指針，指針呈L型，指針一端插在外圈橡膠環與齒輪連接處的縫隙中，并通過摩擦力固定，另一端與齒輪徑向平行。

所述的水平底板或垂直底板采用透明塑料板材質。

所述的齒輪采用輕質材料。

本實用新型的有益效果是，可以非常直觀的讓學生觀察到輪系運動過程與轉速快慢，可以使得教師擁有多種演示方案，整個教具均可由塑料以及可直接購買得到的材料組成，結構簡單，成本較低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

?圖1、圖2和圖3分別是本實用新型的不同拼裝的效果圖；

?圖4、圖5分別是齒輪組裝后結構圖；

?圖6是指針結構圖；

?圖7是圓柱齒輪結構圖；

?圖8是錐齒輪結構圖；

?圖中，水平底板1、肋板2、轉臂3、圓柱齒輪4、指針5、軸承6、垂直底板7、錐齒輪8、支架9，外圈橡膠環10，內圈橡膠環11、蝸輪12、蝸桿13、大橡膠環14。

具體實施方式

?圖4是齒輪在軸上能夠轉動的連接方式。由內到外分別為內橡膠環11、軸承9、外橡膠環10、圓柱齒輪4。橡膠環起到方便拆裝的作用，防止零件之間滑動。

圖5是齒輪不能在軸上轉動的連接方式。內部為大橡膠環12，外部為圓柱齒輪4。

圖6是指針結構，指針插在外橡膠環10或大橡膠環12和圓柱齒輪4之間。

圖7為圓柱齒輪4。

?圖8為錐齒輪8。

實施例1

?如圖1所示，是一個能夠形成轉臂和主動齒輪極大傳動比的輪系結構。將水平底板1和垂直底板7利用肋板2垂直連接，選擇合適的大孔插入軸，將圓柱齒輪4和轉臂3依次安裝在軸上，然后在圓柱齒輪4上插裝指針5。演示時，保持左下方齒輪不動，轉動轉臂3，上方兩個同軸心圓柱齒輪可以在轉臂的驅動下沿著下方圓柱齒輪軸心進行公轉同時自轉，右下方圓柱齒輪4也被帶動進行旋轉，通過觀察各齒輪上的指針感知齒輪的旋轉速度。

實施例2

?如圖2所示，是一個汽車后輪差速器模擬結構。將水平底板1和垂直底板7利用肋板2垂直連接，選擇合適的大孔插入軸，將錐齒輪8和轉臂依次安裝在軸上，然后在錐齒輪8上安裝指針。演示時，選取三個中任意一個錐齒輪8或者搖臂3進行旋轉，即可觀察到整個輪系的旋轉過程，通過觀察各錐齒輪上的指針感知齒輪的旋轉速度。

實施例3

?如圖3所示，是一個輪系及蝸輪蝸桿混合結構。將水平底板1和垂直底板7利用肋板2垂直連接，在垂直底板7上選擇合適的大孔插入軸，在水平底板1上安裝支架9，依次安裝圓錐齒輪4、蝸桿13和蝸輪12。旋轉蝸桿13，從而帶動整個輪系轉動，通過觀察指針感知齒輪的旋轉速度。

利用透明打孔亞克力板材制造底板，孔、軸、軸承、齒輪相互連接，設置兩個橡皮環，其中一個安裝在軸承內圈一個安裝在軸承外圈，且橡膠環與軸承之間的縫隙中可插入一指針。根據演示的需求組合好各部件之后，教師用手轉動主動輪或轉臂，即能帶動整個輪系，講臺下學生可以定性直觀看到附著于齒輪上的指針的轉動。橡膠環的設計目的在于橡膠環具有一定的可塑性，即使零件精度不高教師也能夠方便的進行組合。