[實用新型]教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺

有效

• 申請號: 201821393032.2
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN209149675U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 吳軍;徐海濤;徐鋆
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺。其包括周轉輪系子系統、機架驅動子系統和安裝臺裝置；安裝臺裝置包括安裝平臺、主支撐柱和中支撐柱；機架驅動子系統包括機架驅動齒輪、第二驅動步進電機、第二深溝球軸承、第二驅動步進電機控制器、第二電源、第三導線和第四導線；周轉輪系子系統包括周轉輪系、周轉輪系機架裝置和周轉輪系驅動裝置；本實用新型效果：結構設計合理，能進行周轉輪系傳動過程的實驗演示，如通過步進電機控制中心輪轉速、通過驅動整體機構實現轉化輪系的演示。因此，本實驗臺可以有效地應用于周轉輪系傳動比的教學當中，提高學生的認知能力，使其理解轉化輪系的意義，提高其空間思維能力。

技術領域

本實用新型屬于教學儀器技術領域，尤其是涉及一種教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺。

背景技術

在學習機械類相關課程中，齒輪是其中的重點和難點，尤其是對周轉輪系傳動比計算的講解，由于行星輪的軸線在圍繞中心太陽輪的軸線轉動，計算時必須用到轉化輪系的概念，講解時比較抽象，學生普遍反應理解困難，無法想像轉化后輪系與現實中的周轉輪系的關系，從而在計算時容易產生概念性錯誤。現有齒輪教學教具存在下列問題：功能單一，沒有相關的實驗教具可供教學演示周轉輪系傳動比的計算，無法幫助學生理解轉化法的物理意義；大部分齒輪模型結構復雜，需要較多的設備支持，并且安裝設備和后續計算繁瑣，不利于演示。因此有必要開發一種教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺，使該實驗臺可以實現周轉輪系傳動比計算演示的同時，實現輪系傳動比的演示和計算。但目前尚缺少相應的設備。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、操作簡便、功能齊全、教學效率高、便于計算和演示的教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺

為了達到上述目的，本實用新型提供的教學演示用周轉輪系傳動比計算實驗臺包括：周轉輪系子系統、機架驅動子系統和安裝臺裝置；其中，所述的安裝臺裝置包括安裝平臺、主支撐柱和多個中支撐柱；主支撐柱的下端固定在安裝平臺的表面一側；多個中支撐柱安裝在安裝平臺的底面外側部位；

所述的機架驅動子系統包括機架驅動齒輪、第二驅動步進電機、第二深溝球軸承、第二驅動步進電機控制器、第二電源、第三導線和第四導線；其中第二驅動步進電機固定在安裝平臺的表面另一側，并且輸出軸朝上；機架驅動齒輪水平設置，第二深溝球軸承設置在機架驅動齒輪的中心孔內，第二驅動步進電機的輸出軸插入固定在第二深溝球軸承的中心孔中；第二驅動步進電機控制器和第二電源安裝在安裝平臺的表面，其中第二電源通過第三導線與第二驅動步進電機控制器連接，第二驅動步進電機控制器通過第四導線與第二驅動步進電機連接；

所述的周轉輪系子系統安裝在主支撐柱上，包括周轉輪系、周轉輪系機架裝置和周轉輪系驅動裝置；所述的周轉輪系機架裝置包括周轉輪系機架齒輪與推力球軸承；周轉輪系機架齒輪水平設置，且與機架驅動齒輪相嚙合；推力球軸承固定在周轉輪系機架齒輪的中心孔內，并且主支撐柱的上端插入在推力球軸承的中心孔中；周轉輪系驅動裝置安裝在周轉輪系機架齒輪的表面，包括第一驅動步進電機、第一驅動步進電機控制器、第一電源、第一導線和第二導線；其中第一驅動步進電機位于周轉輪系機架齒輪的表面中部，且輸出軸朝上；第一電源通過第一導線與第一驅動步進電機控制器連接，第一驅動步進電機控制器通過第二導線與第一驅動步進電機連接；周轉輪系包括行星輪、系桿、第一中心齒輪、第二中心齒輪、第一深溝球軸承、多個小支撐柱、上蓋和下蓋；其中第一中心齒輪水平設置；第一深溝球軸承設置在第一中心齒輪的中心孔內，并且第一驅動步進電機的輸出軸穿過第一深溝球軸承的中心孔后向上伸出；第二中心齒輪為內齒輪，以同心的方式設置在第一中心齒輪的外側；行星輪設置在第一中心齒輪和第二中心齒輪之間，并且同時與第一中心齒輪和第二中心齒輪相嚙合；系桿的兩端分別固定在第一中心齒輪和行星輪上；上蓋利用多個小支撐柱設置在第二中心齒輪的上方，而下蓋則固定在第二中心齒輪的底面上。

所述的推力球軸承選用51106號推力球軸承；所述的第一深溝球軸承與第二深溝球軸承選用628/8號深溝球軸承。