一种铰链四杆机构动态演示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铰链四杆机构动态演示装置，包括底座，底座上方垂直方向平行的设有第一支架和第二支架；第一支架上架设有面板，面板上固定有第一连杆，在其中两个固定孔上，分别转动连接有长度可伸缩的第二连杆和第三连杆；第二连杆另一端为转动轴，转动轴一端穿过面板，并连接皮带轮，另一端固定在带孔薄板的一个插孔内：第三连杆的另一端也固定在带孔薄板的另一个插孔内；带孔薄板上还固定有电子脉冲笔；第二支架上设有数位板，数位板连接电脑。其有益效果在于，可对四个杆件长度进行调节使学生掌握铰链四杆机构演化原理：通过数位板对连杆平面上任一点的轨迹曲线进行测绘：测量连杆平面上任意点的速度和加速度及运动规律。
【专利说明】一种铰链四杆机构动态演示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学装置，具体为一种铰链四杆机构动态演示装置。
【背景技术】
[0002]机械原理教学实验仪是老师课堂教学的一大利器，也是同学们学习机械原理的一大帮手。该作品将机械原理书上面的那些非常抽象和不易理解的东西具体化，老师通过教学实验仪器或在教室、或在实验室将机械原理机构的演变和机构的连杆曲线的知识为同学们进行讲解，将更利于同学们更加深层的理解机械原理中平面连杆机构方面的一些基础知识；通过本作品特有的连杆曲线测绘系统加上老师的讲解让同学们更好的理解连杆曲线的一些应用，以及在轨迹生成机构的创新设计上有一个初步的基础。
[0003]目前市面上存在的机械原理教具存在以下几点不足之处:
[0004]1.性能单一，只能达到演示的效果，无法实现机构的灵活转变，以及对机构运动特性的分析，综合能力不强:
[0005]2.占用大量的教学场地，同时也受到场地大小的限制:
[0006]3.由于教学仪器庞大，无法在课堂上实现，从而无法将课本上的理论知识与实际相结合:
[0007]4.无法与多媒体、板书相结合。充分发挥学校数字化教室的硬件优势，达到梦幻教室的效果。从而激发学生的学习兴趣。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种铰链四杆机构动态演示
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[0009]本实用新型采用的技术方案如下:一种铰链四杆机构动态演示装置，包括底座，底座上方垂直方向平行的设有第一支架和第二支架:第一支架上架设有面板，面板上固定有第一连杆，第一连杆上设有若干固定孔，在其中两个固定孔上，分别转动连接有长度可伸缩的第二连杆和第三连杆；第二连杆另一端为转动轴，转动轴一端穿过面板，并连接皮带轮，另一端固定在带孔薄板的一个插孔内:第三连杆的另一端也固定在带孔薄板的另一个插孔内:带孔薄板与面板平行，其上还固定有电子脉冲笔，电子脉冲笔正对第二支架:第二支架上设有数位板，数位板连接电脑。
[0010]其中，第一支架底部设有升降装置。
[0011]其中，第二支架底部设有前后平移装置。
[0012]其中，电脑还连接全系投影装置。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]1.可对四个杆件长度进行调节使学生掌握铰链四杆机构演化原理:
[0015]2.通过数位板对连杆平面上任一点的轨迹曲线进行测绘:
[0016]3.测量连杆平面上任意点的速度和加速度及运动规律:
[0017]4.利用全息投影技术进行机构运动演示，达到梦幻课堂效果:
[0018]5.体积小，携带方便，易于在课堂实现:
[0019]6.与多媒体教室相结合充分发挥了两者的优势。
[0020]7.可以有机结合机械原理教学里的一切机构，将机械原理中所有机构的教学都通过这种装置梦幻化激发学习兴趣。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的侧面示意图:
[0022]图2为本实用新型的背面示意图:
[0023]图3为本实用新型的带孔薄板表面示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
[0025]铰链四杆机构动态演示装置，包括底座1，底座上方垂直方向平行的设有第一支架2和第二支架3:第一支架上架设有面板4，面板上固定有第一连杆41，第一连杆上设有若干固定孔42，在其中两个固定孔上，分别转动连接有长度可伸缩的第二连杆43和第三连杆44:第二连杆另一端为转动轴45，转动轴一端穿过面板，并连接皮带轮5，另一端固定在带孔薄板6的一个插孔61内:第三连杆的另一端也固定在带孔薄板的另一个插孔内:带孔薄板与面板平行，其上还固定有电子脉冲笔7，电子脉冲笔正对第二支架；第二支架上设有数位板8,数位板连接电脑。
[0026]其中，第一支架底部设有升降装置，用于驱动第一支架上升或下降，使铰链四杆机构有更多的空间运动。
[0027]其中，第二支架底部设有前后平移装置，利用滑轨驱动第二支架前进或后退，便于装卸电子脉冲笔。
[0028]其中，电脑还连接全系投影装置。
[0029]本装置中，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第二、第三连杆间的带孔薄板，用于模拟铰链四杆机构中的四个连杆。它们可绕两端的连接轴自由转动。第二连杆和带孔薄板之间连接的转动轴，连接皮带轮，通过电机带动旋转，从而带动整个四杆铰链机构形状发生动态变化，带孔薄板上的电子脉冲笔不断发射信号到数位板，在数位板上将动态变化的轨迹描绘了出来，数位板再将轨迹信息发送至电脑，电脑可以通过全息投影装置，将轨迹投影展示出来。
[0030]其中，各连杆的长度都是可以调节的，第一连杆在不同位置设有固定孔，通过调节和第二、第三连杆固定的位置，可以调节其长度。第二、第三连杆，则是本身通过滑槽滑块配合的方式，调节好合适的长度后并用紧定螺钉加以固定。带孔薄板作为第四根连杆，其连杆长度即为第二、第三连杆与其固定位置间的距离，在薄板上设有很多插孔，通过不同位置插孔的固定，从而实现其长度的调节。
[0031]薄板上设有直径大小不一的插孔，大直径的孔用以固定电子脉冲笔，小直径的孔用以固定铰链，此处的铰链使用螺柱以代替，通过穿插不同的孔即可实现对连杆长度的调节。因为四根杆件的长度均可调节，所以通过调节机架的长度即可实现曲柄摇杆机构、双曲柄机构以及双摇杆机构的互相转化和演化，适当调整4个杆件之间的长度搭配亦可实现机构导致的演示与教学。
[0032]本装置通过传动带带动铰链四杆机构发生运动，进而通过铰链四杆机构上的连杆发生器(多孔薄板)上的电子脉冲发射笔与手写板将铰链四杆机构运动时候的某一点的运动轨迹进行测绘并输入到计算机中显示，同时可通过51单片机采集铰链四杆机构连杆运动的速度和加速度，实时的在电脑屏幕中显示连杆运动的速度和加速度，生成两者的实时变化曲线，形成观察界面以便观察及分析。
[0033]以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种铰链四杆机构动态演示装置，其特征在于，包括底座，底座上方垂直方向平行的设有第一支架和第二支架；第一支架上架设有面板，面板上固定有第一连杆，第一连杆上设有若干固定孔，在其中两个固定孔上，分别转动连接有长度可伸缩的第二连杆和第三连杆；第二连杆另一端为转动轴，转动轴一端穿过面板，并连接皮带轮，另一端固定在带孔薄板的一个插孔内:第三连杆的另一端也固定在带孔薄板的另一个插孔内:带孔薄板与面板平行，其上还固定有电子脉冲笔，电子脉冲笔正对第二支架:第二支架上设有数位板，数位板连接电脑。
2.如权利要求1所述的铰链四杆机构动态演示装置，其特征在于，第一支架底部设有升降装置。
3.如权利要求1所述的铰链四杆机构动态演示装置，其特征在于，第二支架底部设有前后平移装置。
4.如权利要求1所述的铰链四杆机构动态演示装置，其特征在于，电脑还连接全系投影装置。
【文档编号】G09B25/02GK203966439SQ201420284366
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】马克新, 吴立辉, 黄凯锋 申请人:马克新, 吴立辉, 黄凯锋