曲柄摇杆机构演示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种曲柄摇杆机构演示装置，其特征在于，包括：曲柄摇杆机构，用于演示曲柄摇杆机构的急回特性；船体，用于安装曲柄摇杆机构；以及两个船桨，其中，曲柄摇杆机构包括：安装在船体上，可绕中心轴旋转的圆盘；一端与圆盘相铰接的连杆；以及一端与连杆的另一端相铰接的摇杆，圆盘上设有至少两个孔，每个孔距离圆盘中心的距离均不相同，连杆的一端与圆盘的边缘相铰接或通过销轴与任意一个孔相铰接，两个船桨分别与摇杆的两端相连接，可在摇杆的作用下进行划动。该曲柄摇杆机构，可以通过改变连杆在圆盘上的铰接位置，改变圆盘的有效工作半径，从而改变曲柄摇杆机构的行程系数比。
【专利说明】曲柄摇杆机构演示装置
【背景技术】
[0001]本实用新型涉及教学用具，具体涉及一种展现曲柄摇杆机构的急回特性，并可以改变行程系数比的曲柄摇杆机构演示装置。
[0002]关于曲柄摇杆机构急回特性的研究已经非常成熟，行程系数比也可以通过具体的公式计算出来。但是，目前课堂上还没有曲柄摇杆机构的演示装置，用来将曲柄摇杆机构的急回特性生动地展现给学生。现有的曲柄摇杆机构通常无法改变曲柄的长度，不利于杆长条件和行程系数比的研究。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种曲柄摇杆机构演示装置，可以将曲柄摇杆机构的急回特性展现给学生，并通过改变曲柄的长度改变行程系数比，验证杆长条件。
[0004]本实用新型为实现上述目的，采用了以下的技术方案。
[0005]本实用新型提供一种曲柄摇杆机构演示装置，其特征在于，包括:曲柄摇杆机构，用于演示曲柄摇杆机构的急回特性；船体，用于安装曲柄摇杆机构；以及两个船桨，其中，曲柄摇杆机构包括:安装在船体上，可绕中心轴旋转的圆盘；一端与圆盘相铰接的连杆；以及一端与连杆的另一端相铰接的摇杆，圆盘上设有至少两个孔，每个孔距离圆盘中心的距离均不相同，连杆的一端与圆盘的边缘相铰接或通过销轴与任意一个孔相铰接，两个船桨分别与摇杆的两端相连接，可在摇杆的作用下进行划动。
[0006]本实用新型所涉及的曲柄摇杆机构，还可以具有这样的特征:其中，船桨包括:分别与摇杆的两端相连接的两个桨杆；分别于两个桨杆相连接的两个桨套；以及分别固定安装在两个桨套上的两个桨叶，桨套和桨杆之间通过销钉相铰接，桨套可以相对桨杆转动一定角度。
[0007]实用新型的作用与效果
[0008]根据本实用新型的曲柄摇杆机构演示装置，通过圆盘的旋转带动连杆运动，连杆带动摇杆作圆周运动，摇杆带动船桨滑动，生动地将曲柄摇杆机构的传动特性展现出来。
[0009]另外，可以通过改变连杆在圆盘上的铰接位置，改变圆盘的有效工作半径，从而改变曲柄摇杆机构的行程系数比。选择不同的圆盘有效工作半径，还可以验证曲柄摇杆机构的杆长条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是曲柄摇杆机构演示装置的结构示意图；和
[0011]图2是连杆与圆盘的铰接位置示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图，对本实用新型所涉及的曲柄摇杆机构演示装置作详细阐述。
[0013]实施例
[0014]图1是曲柄摇杆机构演示装置的结构示意图。
[0015]如图1所示，曲柄摇杆机构演示装置10包括曲柄摇杆机构11、船体12、以及船桨13。
[0016]曲柄摇杆机构11用于演示曲柄摇杆机构的急回特性，包括圆盘14、连杆15、摇杆16、圆盘支架17、以及摇杆支架18。
[0017]圆盘14具有中心轴19，中心轴19安装在圆盘支架17上，圆盘14可以绕其中心轴19旋转。
[0018]连杆15 —端与圆盘14的边缘相铰接,另一端与摇杆16相铰接。
[0019]摇杆16为T形结构,长直部分的一端与摇杆16相铰接,另一端与摇杆支架18的上端相铰接。
[0020]船体12用于安装圆盘支架17和摇杆支架18。
[0021]船桨13在曲柄摇杆机构11的带动下来回摆动，使船体12在水(图中未示出)中前进。船桨13包括桨杆20、桨杆21、销钉22、销钉23、桨套24、桨套25、桨叶26以及桨叶27。
[0022]如图1所示，桨杆20和桨杆21的上端分别固定安装在T形摇杆16的两端。销钉22将桨杆20的下端与桨套24的上端相连接，销钉23将桨杆21的下端与桨套25的上端相连接。桨套24和桨套25在销钉连接处分别开有105ο的槽孔，使桨套24和桨套25可分别相对于桨杆20和桨杆21转动一定角度。桨叶26和桨叶27分别固定安装在桨套24和桨套25上。
[0023]圆盘14的中心轴19外端连接电机皮带(图中未示出)，操作者可以将曲柄遥感机构演示装置10放在水(图中未示出)中，然后打开电机(图中未示出)，通过中心轴19带动圆盘14旋转，圆盘14带动连杆15摆动,连杆15带动摇杆16来回摆动,摇杆16通过船桨13的桨杆和桨套带动桨叶26和桨叶27在水(图中未示出)中来回划动。连杆15与圆盘14铰接位置和圆盘14中心的连线是圆盘14的有效工作半径，当圆盘14驱动连杆15摆动到与该连线共线时，连杆15处于死点位置，连杆15继续摆动时，回程所用的时间较短，SP曲柄摇杆机构11的急回特性。船桨13将曲柄摇杆机构11的急回特性放大，桨叶26和桨叶27可分别相对于桨杆20和桨杆21转动一定角度，从而改变桨叶26和桨叶27与水的接触面积，推动船体12在水(图中未示出)中前进。
[0024]图2是连杆与圆盘的铰接位置示意图。
[0025]如图2所示，连杆15与圆盘14铰接的位置是可以变动的。圆盘14上设有孔28、孔29、孔30、以及孔31，四个孔的位置与圆盘14中心的距离依次增大。操作者可以将连杆15依次铰接在孔28、孔29、孔30和孔31上，改变圆盘14的有效工作半径(即曲柄摇杆机构的曲柄长度)，从而改变曲柄摇杆机构11的行程系数比，分别观察曲柄摇杆机构11的运动特性，即可了解到曲柄摇杆机构11的杆长条件以及曲柄长度对曲柄摇杆机构11的传动过程的影响。
[0026]实施例的作用与效果
[0027]本实施例所涉及的曲柄摇杆机构演示装置，通过电机带动圆盘14旋转，圆盘14通过连杆15带动摇杆16摆动，摇杆16带动船桨13在水中来回滑动，从而将曲柄摇杆机构的急回特性生动地展现出来。
[0028]该曲柄摇杆机构演示装置，还可以通过改换连杆15在圆盘14上的铰接位置来改变圆盘14的有效工作半径，从而改变曲柄摇杆机构的行程系数比，即可验证曲柄摇杆机构的杆长条件，让学生了解到圆盘工作半径对曲柄摇杆机构运动特性的影响。
[0029]当然，本实用新型所涉及的曲柄摇杆机构演示装置并不仅仅限定于以上实施例所述的结构。以上仅为本实用新型构思下的基本说明，而根据本实用新型的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种曲柄摇杆机构演示装置，其特征在于，包括: 曲柄摇杆机构，用于演示曲柄摇杆机构的急回特性； 船体，用于安装所述曲柄摇杆机构；以及 两个船桨，用于放大所述急回特性的演示效果， 其中，所述曲柄摇杆机构包括:安装在所述船体上，可绕中心轴旋转的圆盘；一端与所述圆盘相铰接的连杆；以及一端与所述连杆的另一端相铰接的摇杆， 所述圆盘上设有至少两个孔，每个所述孔距离所述圆盘中心的距离均不相同， 所述连杆的所述一端与所述圆盘的边缘相铰接或通过销轴与任意一个所述孔相铰接， 两个所述船桨分别与所述摇杆的两端相连接，可在所述摇杆的作用下进行划动。
2.根据权利要求1所述的曲柄摇杆机构演示装置，其特征在于: 其中，所述船桨包括:分别与所述摇杆的两端相连接的两个桨杆；分别于两个所述桨杆相连接的两个桨套；以及分别固定安装在两个所述桨套上的两个桨叶， 所述桨套和所述桨杆之间通过销钉相铰接，所述桨套可以相对所述桨杆转动一定角度。
【文档编号】G09B25/02GK203838956SQ201420237719
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】王若鑫, 王宏宇, 李回宝, 刘月, 皮彪, 鞠然, 朱坚民, 钱炜, 施小明 申请人:上海理工大学