专利名称：一种铰链四杆机构示教板的制作方法
技术领域：
—种铰链四杆机构示教板属于教学仪器领域，具体涉及一种用于《机械原理》课程
教学的教具。
背景技术：
平面连杆机构是由若干个构件通过低副连接而组成的平面机构。具有四个构件(包括机架)的低副机构称为四杆机构。它是平面连杆机构中最常见的形式，也是组成多杆机构的基础。如果所有的低副均为转动副，则这种四杆机构就称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构最基本的形式。 在图1所示的铰链四杆机构中，杆4固定不动称为机架，不直接与机架相连的杆2称为连杆，与机架以运动副联接的杆1和杆3称为连架杆。把能作整周转动的连架杆称为曲柄，把仅能在某一角度摆动的连架杆称为摇杆。根据连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构又可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。 具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，若连杆与机架的长度相等，且两曲柄的转向相同、长度也相等时则称为平行四边形机构。具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。 为了让学生对这三种类型的机构有直观的认识，教师讲授时常将这三种机构的示教板带入课堂，分别进行演示，难于让学生理解这三种机构的转换关系，并且携带不方便。[0006] 由《机械原理》知，铰链四杆机构三种基本类型的区别主要取决于机构内是否存在曲柄，有几个曲柄，而机构中有无曲柄又与各构件间的相对尺寸有关。 (1)如果最短杆与最长杆的长度之和大于其它两杆的长度之和，不论取哪一杆为机架，只能为双摇杆机构。 (2)如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其它两杆的长度之和，则有以下三种情况 (a)若取最短杆为机架，则此机构为双曲柄机构； (b)若取与最短杆相邻的杆为机架，则此机构为曲柄摇杆机构，其中最短杆为曲柄； (c)若取最短杆对面的杆为机架，则此机构为双摇杆机构。 由此可知，通过改变各杆的相对长度，可以实现不同类型机构的转换。
发明内容本实用新型的目的是提供一种可以演示这三种类型机构的示教板。[0014] 本实用新型所采用的技术方案是一种铰链四杆机构示教板，由螺钉把连架杆、连杆、机架连接起来，连架杆与连杆均为相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有若干个间距为a的圆透孔，通过变换各杆的孔距，来改变各杆的长度，从而实现演示不同类型机构的目的。 本实用新型的有益效果是，只用一块示教板就可以演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的工作原理及转换关系。具有携带方便，便于教学的特点。
图1所示为本实用新型铰链四杆机构示教板的示意图。[0017] 图2所示为连架杆1和3、连杆2的示意图。
具体实施方式如图1所示铰链四杆机构示教板，由螺钉5把连架杆1和3、连杆2、机架4连接起来，其中连架杆1和3与机架4通过螺钉5与底板连接，杆与杆之间可以相互转动，但不能移动。连架杆1和3与连杆2通过螺钉5活动连接。连架杆1和3与连杆2均采用相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有3 5个间距为a的圆透孔。制作时间距a在20 30mm之间变更。 连架杆l、连杆2、连架杆3、机架4的长度分别以a、b、c、d表示。通过改变各杆的长度，至少可以演示下述五种情况的机构。设a = l+e， b = l+2e， c = l+2e， d = 1实施方式1 :因c+d《a+b，且最短杆为机架，则为双曲柄机构设a = l+e， b = 1， c = l+e， d = 1实施方式2 :因c+d = a+b，则为平行四边形机构设a = l-2a， b = l+a， c = l+2a， d = 1实施方式3 :因c+a《d+b，且与最短杆相邻的杆为机架，则为曲柄摇杆机构设a = l+a， b = l-2a， c = l+2a， d = 1实施方式4 :因c+b《d+a，且最短杆对面的杆为机架，则为双摇杆机构设a = l-a， b = l+2a， c = 1-2a， d = 1实施方式5 :因c+b > d+a，则为双摇杆机构。
权利要求一种铰链四杆机构示教板，包括连架杆(1、3)、连杆(2)、机架(4)、螺钉(5)，其特征是连架杆(1、3)与连杆(2)的长度相等，在其一端设有一个圆透孔，在其另一端设有若干个间距为a的圆透孔。
2. 根据权利要求l所述的一种铰链四杆机构示教板，其特征是所述的连架杆(1、3)和 连杆(2)另一端圆透孔的数量在3 5个之间变更，间距a在20 30mm之间变更。
专利摘要一种铰链四杆机构示教板属于教学仪器领域，它是为辅助《机械原理》课程教学而设计的。它由连架杆、连杆、机架及螺钉组成，连架杆与连杆均为相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有若干个间距为a的圆透孔，通过变换各杆的孔距，来改变各杆的长度，从而实现演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的工作原理及转换关系的目的。具有携带方便，便于教学的特点。
文档编号G09B25/02GK201498138SQ20092021907
公开日2010年6月2日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者李正峰 申请人:李正峰