一种平面四杆机构示教仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种验收教具，特别是涉及一种平面四杆机构示教仪，可用于机械原理等相关课程的现场教学。
【背景技术】
[0002]工程上常见机构大多属于平面机构，平面连杆机构是其主要类型，最常见的是四杆机构，它不仅应用特别广泛，而且还是多杆机构组成的基础。当平面四杆机构选定其中一个构件作为机架固定之后，直接与机架连接的构件称为连架杆，不直接与机架连接的构件称为连杆，能够做整周回转的构件被称作曲柄，只能在某一角度范围内往复摆动的构件称为摇杆。按照连架杆是否可以做整周转动，可以将其分为三种基本形式，即曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构，而这些形式变换主要是通过杆长变化及杆长之间的关系决定。
[0003]平面四杆机构的教学是机构学中非常重要的一个环节，目前该机构教学设备主要采用木制、杆长固定式结构或通过计算机软件进行动画演示，在使用场地、观测效果、功能综合性方面都有一定的局限性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种可演示多种平面四杆机构形式且转换方便、演示效果佳的平面四杆机构示教仪。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是:一种平面四杆机构示教仪，包括机架、连架杆和连杆，所述连架杆为两根，两连架杆中一根为定长连架杆，另一根为变长连架杆，定长连架杆的一端可滑动地连接在机架上，另一端与连杆铰接，变长连架杆的一端固定连接在机架上，另一端可滑动地铰接在连杆上，连杆位于变长连架杆与连杆铰接点外的一端安装有粉笔套，所述机架面向黑板一侧设有多个可吸附于黑板上的磁块。
[0006]上述变长连架杆包括内杆和杆体，内杆可滑动地安装在杆体内。
[0007]上述机架背对黑板一侧、连杆和变长连架杆的内杆上均标注有刻度。
[0008]上述粉笔套由空心双头螺柱、调节螺母和固定螺母组成，调节螺母与空心双头螺柱配合，用于将粉笔套安装在连杆上，粉笔可置于空心双头螺柱一端的孔中，固定螺母旋接在空心双头螺柱的另一端，其内安装有可将粉笔抵在黑板表面的弹簧。
[0009]本实用新型具有如下效果:
[0010](I)由于机架、变长连架杆、连杆长度可调，并且均有刻度标示，易于实现并验证三种基本平面四杆机构形式的演化；
[0011](2)由于机架后侧装有磁块，可吸附在磁性黑板上，非常适合于课堂教学的演示及观测；
[0012](3)由于连杆上设有粉笔套，可实现连杆曲线的绘制，进一步拓展了平面四杆机构的不教功能；
[0013](4)重量轻，体积小，便于携带和使用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为图1中机架的结构示意图。
[0016]图3为图1中定长连架杆的结构示意图。
[0017]图4为图1中连杆的结构示意图。
[0018]图5为图1中变长连架杆的结构示意图。
[0019]图6为图5的A向视图。
[0020]图7为图1中粉笔套的结构示意图。
[0021]图8为本实用新型为曲柄摇杆机构示教仪的结构示意图。
[0022]图9为本实用新型为双摇杆机构示教仪的结构示意图。
[0023]图10为本实用新型为平行双曲柄机构示教仪的结构示意图。
[0024]图中:1 一机架2—定长连架杆3—连杆4一变长连架杆5—粉笔套101—前盖102—后盖103—沉头螺钉104—磁块201 —杆体202—滑块203—滚珠204—连接销205—销套206—垫圈207—连接螺母301—杆体302—连接销303—销套304—滑套305—紧定螺钉306—挡圈401—内杆402—杆体403—后盖404—沉头螺钉405—限位螺钉406—紧定螺钉407—连接销408—销套409—垫圈410—连接销411 一挡圈501—空心双头螺柱502—调节螺母503—固定螺母
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本实用新型包括机架1、定长连架杆2、连杆3、变长连架杆4和粉笔套5，机架I的结构如图2所示，主要由前盖101、后盖102和磁块104组成，前盖101与后盖102用沉头螺钉103连接，前盖101上设有刻度标识，且沿长度方向加工有方孔。后盖102上面向黑板一侧上加工有多个凹槽，面向前盖101—侧上加工有方槽，磁块104安装于凹槽中。
[0026]定长连架杆2的结构如图3所示，由杆体201、滑块202、滚珠203、连接销204、销套205、垫圈206和连接螺母207组成，安装时将连接销204穿过滑块202及机架前盖101后，套上销套205与杆体201，再用垫圈206与连接螺母207将定长连架杆2的各组件联接在一起。滑块202与连接销204在机架各组件闭合之前装入其方槽内，为减小磨损，在滑块202的上下两个端面切出圆弧槽并放入滚珠203，当滑块202在机架I中滑动时，机架I的长度随之改变。
[0027]连杆3的结构如图4所示，由杆体301、连接销302、销套303、滑套304、紧定螺钉305和挡圈306组成，杆体301的一端通过连接销302、销套303和挡圈306与定长连架杆2的一端连接。滑套304套在杆体301上并可滑动，当移至某一位置时通过紧定螺钉305固定而得到相应的连杆长度，杆体301的前端面设有刻度标识，以便于连杆长度读数。
[0028]变长连架杆4的结构如图5、图6所示，由内杆401、杆体402、后盖403、沉头螺钉404、限位螺钉405、紧定螺钉406、连接销407、销套408、垫圈409、连接销410和挡圈411组成。内杆401置于杆体402的方槽中，杆体402与后盖403通过沉头螺钉404连接起来，内杆401上设有刻度标示，杆体402上加工有观察孔，当内杆401滑动至某一位置时，使用紧定螺钉406可固定其长度并进行杆长读数，内杆401 —端设有限位螺钉405可防止内杆401脱离杆体402。内杆401的上端通过连接销407、销套408、垫圈409和挡圈411连接于滑套304上。杆体402的下端通过连接销410和挡圈411铰接于机架I上。
[0029]粉笔套5安装于变长连架杆4与连杆3铰接点外的连杆一端上，其结构如图7所示，由空心双头螺柱501、调节螺母502和固定螺母503组成，安装时将空心双头螺柱501穿过连杆3，并通过调节螺母502和固定螺母503固定在连杆3上，使用时将粉笔置于空心双头螺柱501 —端的通孔中，另一端通过旋入内置有弹簧的固定螺母503而使粉笔紧贴在磁性黑板上，以画出某种杆长关系下的四杆机构的连杆曲线。
[0030]本实用新型当满足杆长条件即最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆杆长之和，同时与最短杆相连的邻杆之一是机架时，本实用新型作为曲柄摇杆机构使用，如图8所示。
[0031]本实用新型当满足杆长条件即最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆杆长之和，同时最短杆的相对杆是机架时，本实用新型作为双摇杆机构使用，如图9所示。
[0032]本实用新型当满足杆长条件即最短杆和最长杆的长度之和等于其余两杆杆长之和，连杆与机架长度相等，两连架杆为曲柄且长度较短时，本实用新型作为平行双曲柄机构使用，如图10所示。
[0033]以上所述仅为本实用新型优选实施例之一，需要指出的是，对本领域普通技术人员在不脱离本实用新型使用原理的前提下，还可以做若干变型及改进，也应视为本实用新型保护范围。
【主权项】
1.一种平面四杆机构示教仪，包括机架(I)、连架杆和连杆(3)，所述连架杆为两根，其特征在于:两连架杆中一根为定长连架杆(2)，另一个为变长连架杆(4)，定长连架杆(2)的一端可滑动地连接在机架(I)上，另一端与连杆(3)铰接，变长连架杆(4)的一端固定连接在机架(I)上，另一端可滑动地铰接在连杆(3)上，连杆位于变长连架杆(4)与连杆(3)铰接点外的一端安装有粉笔套(5)，所述机架(I)面向黑板一侧设有多个可吸附于黑板上的磁块(104) ο
2.根据权利要求1所述的一种平面四杆机构示教仪，其特征在于:所述变长连架杆(4)包括内杆(401)和杆体(402)，内杆(401)可滑动地安装在杆体(402)内。
3.根据权利要求1所述的一种平面四杆机构示教仪，其特征在于:所述机架(I)背对黑板一侧、连杆(3)和变长连架杆(4)的内杆(401)上均标注有刻度。
4.根据权利要求1所述的一种平面四杆机构示教仪，其特征在于:所述粉笔套(5)由空心双头螺柱(501)、调节螺母(502)和固定螺母(503)组成，调节螺母(502)与空心双头螺柱(501)配合，用于将粉笔套(5)安装在连杆(3)上，粉笔置于空心双头螺柱(501) —端的孔中，固定螺母(503)旋接在空心双头螺柱(501)的另一端，其内安装有可将粉笔抵在黑板表面的弹簧。
【专利摘要】本实用新型公开了一种平面四杆机构示教仪，包括机架、连架杆和连杆，所述连架杆为两根，两连架杆中一根为定长连架杆，另一根为变长连架杆，定长连架杆的一端可滑动的连接在机架上，另一端与连杆铰接，变长连架杆的一端固定连接在机架上，另一端可滑动地铰接在连杆上，连杆位于变长连架杆与连杆铰接点外的一端安装有粉笔套，粉笔套可置入粉笔用以绘制连杆曲线，所述机架面向黑板一侧设有多个磁块。本实用新型可演示多种平面四杆机构，使用方便，演示效果佳。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN204480589
【申请号】CN201520167805
【发明人】高蕾娜, 唐辉阳, 杨聪, 张帅帅, 谢羽, 刘佳敏
【申请人】成都大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月24日