[發明專利]一種臥式曲柄導桿滑塊機構組合式教具

在審

• 申請號: 201610086161.6
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN105788435A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 李小兵;張漢友;童賢靚
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 夏材祥

技術領域

本發明涉及一種機械類教學用具，特別是涉及一種平面連桿機構實現平面曲柄導桿滑塊機構和平面曲柄滑塊機構（包括對心和偏心）演示的組合式教具。

背景技術

機械原理課是機械類專業技術基礎課程，任務是讓學生了解有關常用機構和常用零件方面的基礎知識，再學習機構方面的復雜設計計算。認識零件和機構是一個重要環節，如何讓學生通過老師的講解快速地掌握復雜抽象的機構運動原理，教具是很好的選擇，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。

連桿機構構件運動形式多樣，如轉動、擺動、移動和平面或空間等復雜運動。直觀性是主要的教學原則之一，學生需要感性知識或經驗為基礎來更好地掌握書本知識，如果單純利用講解和畫圖的方式是不能完全對其進行闡述和理解的，這樣不僅增加了老師的教學負擔，而且影響學生的學習效果。

現在市場上是有類似產品的，但其功能相對較為單一，而且參數都是不可調的，只能進行的單個機構的演示，而且每個教具都需單獨配備一個電控箱，成本高效率低。還有一些機械類創新實驗的教具，需要學生自己組裝，因為設計方面的原因，運動過程中壓力角和摩擦力都比較大，無法實現運動，也沒有動力源，更沒有電控和運動參數輸出，由于各零部件非常分散，效率低是其一，在實驗時間內能不能搭建成功都是個大問題，更別談實現運動。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服市場上現有平面連桿機構教具的功能簡單效率低、使用拆裝保存不便、穩定性差而壽命又不長等不足，提供一種臥式平面連桿曲柄滑塊機構組合式教具，在實現平面曲柄導桿滑塊機構和平面曲柄滑塊機構（包括對心和偏心）演示的同時，還可以改變連桿長度參數進行其它平面連桿實驗，變換簡單操作靈活效率大大提高，導軌部分和運動部分各零部件的重復利用，大大提高了零部件的使用率，從而降低了成本。

本發明所述臥式平面曲柄導桿滑塊機構組合式教具，包括機架部分、動力部分、滑軌部分以及運動部分。

所述機架為一體化構件，采用焊接;以工作面板為基礎，在四角焊接立柱作為支撐腳；在工作面板下焊接三橫三縱6根面板加強板；面板以下還要焊接主軸、電機軸和角位移傳感器軸這三個軸的安裝結構，以及三個承托收納箱的抽屜式橫梁；工作面板右側按焊接四支撐腳的方式，焊接從動軸橫梁導軌；在右下角的支撐腳上焊接從動軸座組件存放梁;收納箱共有三個以抽屜形式布置在機架上工作面板下;

所述動力部分由電機、同步帶組和主軸組成，電機安裝在機架左下角的工作面板上，且電機軸伸入到工作面板以下，主軸則貫穿工作面板安裝在機架的中部，電機和主軸通過同步帶組連接傳遞扭矩。

所述滑軌部分包括導軌、偏心尺、固定梁。平面曲柄導桿滑塊機構的構成方式為：將固定梁安裝在機架上方工作面板下，再把導軌（搖桿）的一端鉸接于固定梁；平面曲柄滑塊機構的構成方式為（對心）：固定梁抽出半截，導軌兩點定于固定梁，搖桿變成了固定軌（對心）,導軌與固定梁向接的第二點處，加上偏心尺變為間接連接，并實現偏心。

所述運動部分包括曲柄、連桿、滑塊。曲柄始終是一端固定在主軸上的，滑塊始終被導軌穿過。在平面曲柄導桿滑塊機構的演示中，滑塊直接與曲柄連接；在平面曲柄滑塊機構的演示中，滑塊先與連桿相連，連桿再鉸接到曲柄上。

本發明的有益效果：在實現平面曲柄導桿滑塊機構和平面曲柄滑塊機構（包括對心和偏心）演示的同時，還可以改變連桿長度參數進行其它平面連桿實驗，變換簡單操作靈活效率大大提高，導軌部分和運動部分各零部件的重復利用，大大提高了零部件的使用率，從而降低了成本。可將運動部分的零部件放于收納箱中，對于尺寸較大的導軌部分，固定梁可收縮于機架工作面板下，導軌可橫放固定于工作面板上邊處機架以內，使整體為扁平的長方體機構，以便于存儲運輸。

附圖說明

圖1為該教具的底部結構示意圖；

圖2為平面曲柄導桿滑塊機構演示結構示意圖（俯視）；

圖3為平面曲柄導桿滑塊機構演示結構示意圖；

圖4為平面曲柄滑塊機構（對心）演示結構示意圖；

圖5為平面曲柄滑塊機構（偏心）演示結構示意圖。

在圖中：1-機架；2-導軌；3-滑塊；4-連桿Ⅰ（長度范圍：70mm-100mm）；5-主軸；6-滑塊配重；7-導軌定位銷；8-固定梁定位銷；9-固定梁；10-連桿Ⅲ（長度范圍：160mm-250mm）；11-偏心尺打緊螺母；12-偏心尺；13-電機。

具體實施方案