[實用新型]一種教學演示實驗臺

有效

• 申請號: 201420423164.0
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN204066580U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 李金泉;陶軍;劉遲;蔣偉;王彥;陳琳
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術領域

本實用新型涉及一種教學用具，特別是涉及一種教學演示實驗臺。

背景技術

平面連桿機構教學演示實驗臺在各高校中得到了廣泛使用，但目前平面連桿機構實驗臺需要調節連桿長度時，必須使用扳手重新拆裝，很不方便，浪費時間，并且連桿機構實現預定軌跡的運動特性演示無法實時繪制連桿曲線，不直觀形象，不便于學生的理解。

實用新型內容

本實用新型的目的，是提供一種教學演示實驗臺，本實用新型針對以上不足設計了螺旋式可調平面連桿機構，可以無需拆卸在線無級調節連桿長度，使用方便，效率高，并且設計了連桿軌跡生成器，安裝在連桿上，同時設計了可以實時繪制連桿運動軌跡的畫板，形象直觀，使學生更深刻的掌握連桿機構實現預定軌跡的運動特性。

采用的技術方案是：

一種教學演示實驗臺，包括機架、軌跡生成畫板、軌跡生成機構、第一種軌跡生成器或第二種軌跡生成器和電機，其特征在于：

機架，包括上端橫梁、下端橫梁、左側立柱、右側立柱、五個中間立柱和底座，左側立柱、右側立柱上端分別用螺栓與上端橫梁固定連接，左側立柱和右側立柱的下端分別用螺栓與下端橫梁固定連接，左側立柱、右側立柱、上端橫梁和下端橫梁共同組成一個框架與底座用螺栓固定連接在一起。

上端橫梁上橫向開設有第一橫槽，下端橫梁上橫向開設有第二橫槽，五個中間立柱豎直設置，五個中間立柱的上端分別通過第一螺栓桿穿過第一橫槽后通過螺母固定；五個中間立柱的下端分別通過第二螺栓桿穿過第二橫槽后用螺母固定。因此，放松第一螺栓桿和第二螺栓桿可調節五個中間立柱之間的橫向距離，便于安裝不同的軌跡生成機構。每個中間立柱上安裝有多個滑塊，滑塊能沿中間立柱上、下滑動，滑動到設定位置后通過螺栓擰緊定位，每個滑塊上有安裝通孔。

軌跡生成畫板上端鑲嵌在上連接件的凹槽內，上連接件另一端與上支架的一端用螺栓連接，上支架的另一端用螺栓與上端橫梁固定連接，軌跡生成畫板下端鑲嵌在下連接件的凹槽內，下連接板的另一端與下支架的一端用螺栓連接，下支架的另一端與底座固定連接。

軌跡生成機構，為螺旋式可調齒輪五桿組合機構，包括三個齒輪機構和螺旋式可調連桿機構。三個齒輪機構，包括第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪，第二齒輪、第一齒輪和第三齒輪的輪軸穿過對應的一個中間立柱上的滑塊上的安裝通孔連接，且第一齒輪分別與第二齒輪和第三齒輪嚙合。

螺旋式可調連桿機構，包括左上連桿、左下連桿、右上連桿和右下連桿，左下連桿和右下連桿的下端分別通過螺栓與第二齒輪和第三齒輪的輪軸連接。左下連桿和右下連桿的上端分別通過螺栓與左上連桿和右上連桿鉸接。

左上連桿和右上連桿的上端通過鉸鏈軸連接。畫筆通過軌跡生成器與鉸鏈軸連接。

左上連桿、左下連桿和右上連桿、右下連桿在結構上相同，以左上連桿為例，連桿左端為左旋傳動外螺紋桿，右端為右旋傳動外螺紋桿,中間為一空心調節套筒，調節套筒左端加工成左旋傳動內螺紋，與連桿左旋傳動外螺紋桿旋入配合，調節套筒右端加工成右旋傳動內螺紋,與連桿右旋傳動外螺紋桿旋入配合，為了避免左旋傳動外螺紋桿和右旋傳動外螺紋桿兩端相互轉動，在左旋傳動外螺紋桿和右旋傳動外螺紋桿上分別加工一個凹槽，將卡片兩端分別嵌在凹槽內，然后將調節套筒從左旋傳動外螺紋桿和右旋傳動外螺紋桿兩端分別旋入，由于連桿兩端螺紋旋向相反，這樣通過旋轉中間調節套筒就可以無須拆卸在線調節桿長，向一個方向旋轉中間調節套筒使連桿伸長，向另一個方向旋轉中間調節套筒則使連桿縮短；從而達到免拆卸在線無極調節連桿長度的目的。使機構由于桿長的變化具有不同的運動特性，同時，通過調節各桿長度可以方便地在畫板上演示連桿可以實現預定軌跡的功能，使學生形象、直觀地加深對這部分知識的理解。

第一種軌跡生成器，包括畫筆、筆套、套筒、連接件、彈簧。

畫筆緊配合插入筆套內，筆套外緣上有凸臺，筆套一端穿過套筒，筆套與套筒形成間隙配合，套筒內緣邊卡在筆套外緣的凸臺上，套筒另一端與連接件以螺紋連接的方式連接在一起，在套筒內裝有彈簧，彈簧上端頂在筆套下端，彈簧下端頂在連接件上端，連接件下端的外螺紋旋入鉸鏈軸上內螺紋孔內，使軌跡生成器直接固定安裝在連桿機構鉸鏈點上，左上連桿和右上連桿通過鉸鏈軸形成轉動副，然后通過調節左上連桿和右上連桿以及左下連桿和右下連桿的桿長，在畫板上繪制出不同的連桿曲線。

電機輸出軸上裝設的第一皮帶輪與裝設在第三齒輪的輪軸上的第二皮帶輪通過皮帶連接。