14)齿条，同理，一对(16)轴承座d支承(54)导轨f，
(19)摇杆b—端通过(20)销钉b连接(54)导轨f，另一端通过(20)销钉b连接(14)齿条。(17)齿轮通过轴肩和套筒轴向固定于(55)轴f上，一对(16)轴承座d支承(55)轴f。当球升至最高处，恰好滑入(10)导轨a，手摇动(18)旋转手柄b，(17)齿轮旋转，带动(14)齿条横向做线性运动，(13)摇杆a、( 19)摇杆b摆动，进而实现(10)导轨a、( 15)导轨b及(54)导轨f相连，球体沿导轨运动，运动至端部恰好落入(1)机架螺旋部分。
[0024]如图4所示，(48)旋转拨杆b呈直立的“皿”状，由上下一对(21)轴承座e支承固定，下方有通过轴肩和套筒固定(49)锥齿轮b。一对(50)轴承座1支承(52)轴e，端部装有(49)锥齿轮b(此处(49)锥齿轮b指一对啮合传动的锥齿轮)，另一端装有(51)旋转手柄f。当摇动
(51)旋转手柄f时，带动(52)轴e旋转，进而(48)旋转拨杆b旋转，驱动球体螺旋下降，运动到底部落入(23)导轨c。
[0025]如图5所示，一对(26)轴承座g支承(27)蜗杆，(27)蜗杆端部装有(24)旋转手柄c，
(46)轴承座k支承(47)轴d，(47)轴d有外伸“皿”状结构，上端部装有(25)蜗轮。当摇动(24)旋转手柄c时，带动(25)蜗轮旋转，(25)蜗轮与(27)蜗杆啮合传动，进而(47)轴d驱动球体运动通过(23)导轨c中部环形部分，后沿(23)导轨c运动至(1)机架下一螺旋部分。
[0026]如图5所示，一对(44)轴承座j支承(43)轴c，(43)轴c一端装有(42)锥齿轮a，另一端装有(45)旋转手柄e。一对(28)轴承座h支承(41)旋转拨杆a，(41)旋转拨杆a下端部装有
(42)锥齿轮a(此处(42)锥齿轮a指一对啮合传动的锥齿轮)。摇动(45)旋转手柄e，锥齿轮啮合传动，(41)旋转拨杆a旋转，驱动球体螺旋上升至上端部，后落入(29)导轨d。
[0026]如图6所示，一对(31)轴承座i支承(33)螺杆，一对(32)滑块内攻有螺纹，与(33)螺杆相配，下方由(1)机架的滑槽约束，并与相连两(34)连杆刚性固定。(34)连杆四四组成平行四边形，均通过销钉相连接，组成横向伸缩架。(39)车体与伸缩架采用销钉相连，(1)机架上置有(37)直线导轨。(35)托盘b固定于(36)轴b，有与竖直方向呈一定角度的斜杆结构。摇动(30)旋转手柄d,(32)滑块相向运动，伸缩架线性伸缩，推动(39)车体运动，(39)车体下方
(40)滚轮于(37)直线导轨上做横向往复运动，(35)托盘b承载球体运动至(38)螺旋支架，
(35)托盘b斜杆部分碰触(1)机架翻转，球体投入(38)螺旋支架，自然螺旋下降至(53)导轨e，继而自然运动回原位置，因为此教具可循环教学演示。
【主权项】
1.一种滚球式机械原理演示教具，所述教具包括竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、推球系统、旋转升球系统、翻球系统，其特征在于，构建多级传动机构，实现多级空间传动，进而驱动球体运动。2.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，竖直升球系统包括:(1)机架、(2)轴承座a、(3)轴a、(4)链轮a、(5)链条、(6)托盘a、(7)旋转手柄a、(8)轴承座b、(9)链轮b组成。一对(2)轴承座a支承(3)轴a，(4)链轮a由轴肩和套筒轴向固定于(3)轴a上，同理，一对(8)轴承座b支承(3)轴a，(3)轴a上装有(9)链轮b(此处(3)轴a指分别支承⑷链轮a、(9)链轮b的两轴)，(5)链条上固定有(6)托盘a，用于摇动(7)旋转手柄a时承载球体竖直上升。3.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，滚球系统由(10)导轨3、(11)轴承座(:、(12)销钉&、(13)摇杆&、(14)齿条、(15)导轨13、(16)轴承座(1、(17)齿轮、(18)旋转手柄b、(19)摇杆b、(20)销钉b、(22)轴承座f、(54)导轨f、(55)轴f组成，一对(11)轴承座c支承(10)导轨a，(13)摇杆a—端通过(12)销钉a连接(10)导轨a，另一端通过(12)销钉a连接(14)齿条，另一对(16)轴承座d支承(54)导轨f，(19)摇杆b—端通过(20)销钉b连接(54)导轨f，另一端通过(20)销钉b连接(14)齿条，(17)齿轮通过轴肩和套筒轴向固定于(55)轴f上，一对(16)轴承座d支承(55)轴f，当球升至最高处，恰好滑入(10)导轨a，手摇动(18)旋转手柄b，(17)齿轮旋转，带动(14)齿条横向做线性运动，(13)摇杆a、(19)摇杆b摆动，进而实现(10)导轨a、(15)导轨b及(54)导轨f相连，球体沿导轨运动，运动至端部恰好落入(1)机架螺旋部分。4.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，旋转降球系统由(21)轴承座e、(48)旋转拨杆b、(49)锥齿轮b、(50)轴承座1、(51)旋转手柄f、(52)轴e组成，(48)旋转拨杆b呈直立的“皿”状，由上下一对(21)轴承座e支承固定，下方有通过轴肩和套筒固定(49)锥齿轮b，一对(50)轴承座1支承(52)轴e，端部装有(49)锥齿轮b(此处(49)锥齿轮b指一对啮合传动的锥齿轮)，另一端装有(51)旋转手柄f，当摇动(51)旋转手柄f时，带动(52)轴e旋转，进而(48)旋转拨杆b旋转，驱动球体螺旋下降，运动到底部落入(23)导轨c。5.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，推球系统由(23)导轨c、(24)旋转手柄c、(25)蜗轮、(26)轴承座g、(27)蜗杆、(46)轴承座k、(47)轴d组成，一对(26)轴承座g支承(27)蜗杆，(27)蜗杆端部装有(24)旋转手柄c，(46)轴承座k支承(47)轴d，(47)轴d有外伸“皿”状结构，上端部装有(25)蜗轮，当摇动(24)旋转手柄c时，带动(25)蜗轮旋转，(25)蜗轮与(27)蜗杆啮合传动，进而(47)轴d驱动球体运动通过(23)导轨c中部环形部分，后沿(23)导轨c运动至(1)机架下一螺旋部分。6.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，旋转升球系统由(28)轴承座h、(41)旋转拨杆a、(42)锥齿轮a、(43)轴c、(44)轴承座j、(45)旋转手柄e组成，一对(44)轴承座j支承(43)轴c，(43)轴c一端装有(42)锥齿轮a，另一端装有(45)旋转手柄e，一对(28)轴承座h支承(41)旋转拨杆a，(41)旋转拨杆a下端部装有(42)锥齿轮a(此处(42)锥齿轮a指一对啮合传动的锥齿轮，摇动(45)旋转手柄e，锥齿轮啮合传动，(41)旋转拨杆a旋转，驱动球体螺旋上升至上端部，后落入(29)导轨d。7.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，翻球系统由(29)导轨d、(30)旋转手柄d、(31)轴承座1、(32)滑块、(33)螺杆、(34)连杆、(35)托盘b、(36)轴b、(37)直线导轨、(38)螺旋支架、(39)车体、(40)滚轮、(53)导轨e组成，一对(31)轴承座i支承(33)螺杆，一对(32)滑块内攻有螺纹，与(33)螺杆相配，下方由(1)机架的滑槽约束，并与相连两(34)连杆刚性固定，(34)连杆四四组成平行四边形，均通过销钉相连接，组成横向伸缩架，(39)车体与伸缩架采用销钉相连，(1)机架上置有(37)直线导轨，(35)托盘b固定于(36)轴b，有与竖直方向呈一定角度的斜杆结构，摇动(30)旋转手柄d，(32)滑块相向运动，伸缩架线性伸缩，推动(39)车体运动，(39)车体下方(40)滚轮于(37)直线导轨上做横向往复运动，(35)托盘b承载球体运动至(38)螺旋支架，(35)托盘b斜杆部分碰触(1)机架翻转，球体投入(38)螺旋支架，自然螺旋下降至(53)导轨e，继而自然运动回原位置，因此教具可完成循环教学演不。8.根据权利1所述的一种滚球式机械原理演示教具，其特征在于，(1)机架支承该教具所有零件，由不锈钢管制成，轴承座均通过螺纹紧固件固定于(1)机架，内置有轴承，用于支撑轴体，并保证旋转精度。
【专利摘要】本发明涉及一种滚球式机械原理演示教具。本发明的特点是基于机械原理，实现多级空间传动，进而驱动球体运动，主要由竖直升球系统、滚球系统、旋转降球系统、推球系统、旋转升球系统、翻球系统组成，从而实现锥齿轮传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构、平面连杆机构、螺杆机构等多种机械传动机构的教学展示。本发明由旋转手柄作为动力输入端，经组合式机械传动机构，进行动力输出和传递运动，驱动球体运动，可进行基本机械传动机构的组成、组合方式、运动形式展示，趣味性强。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN105448179
【申请号】CN201510952827
【发明人】邹旻, 王烨, 姬效印, 周振中, 吴良材, 朱英杰, 何于阎, 杨云澜
【申请人】常州大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月17日