一种万向联轴器教学演示仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种教学仪器，尤其涉及一种万向联轴器教学演示仪，包括通过合页连接的两大小不同的底板，并在组合底板上刻有两对称的半圆弧槽和定位销孔，作为主、从动轴改变夹角的装置，在底板上设置有抬高机构，抬高机构包括两块合页、一块支架杆，支架杆通过螺钉固定在底板一端的侧面，但并不拧紧，可根据支架杆的长度来调节一端底板的抬高距离，但由于升高的距离并不作为验证的主要参数，所以对于其定位精度要求不高。
【专利说明】一种万向联轴器教学演示仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学仪器，尤其涉及一种万向联轴器教学演示仪。
【背景技术】
[0002]教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是教学研究中必不可少的器材。立体直观的万向联轴器教具可以使知识具体化，形象化，为学生感知、理解和记忆知识创造了条件。直观能促使学生的具体感知与抽象思维相结合，减少学生掌握抽象概念的困难，帮助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力，提高学生的学习兴趣和积极性。
[0003]万向联轴器分为单万向联轴器和双万向联轴器，单万向联轴器用来传递两相交轴之间的运动和动力，双万向联轴器是由单万向联轴器成对串联使用构成的，在以往的教学研究中，万向联轴器都是以单调枯燥的文字叙述和示意图出现在教学中，学生只能通过表面的文字和想象来理解它，抽象概念使学生不易理解，致使学习能力下降，达不到良好的学习效果。因此，我们本次的设计目的就是想要改变这种现状，通过立体直观的教具来更形象万向联轴器的特点。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种简易易懂的验证万向联轴器传动的特点的教学装置，以提高和加深机械专业学生对课本上所学相关知识的理解，提高学生的学习效率，方便老师的讲解的万向联轴器教学演示仪。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为:包括底板，所述的底板通过尺寸不同的第一底板和第二底板活动连接而成，在第一底板和第二底板上对称设置有半圆弧滑动槽以及若干等间距分布的定位销孔，所述的定位销孔位于半圆弧滑动槽的内侧且沿其圆弧轨道分布；
[0006]在底板上固定有抬高机构，该抬高机构包括一号轴承座、二号轴承座、三号轴承座以及四号轴承座；其中，一号轴承座及四号轴承座安装在与其配套的轴承底座上，且轴承底座上开设有与定位销孔配合的定位孔，
[0007]所述的轴承底座固定在半圆弧滑动槽内；
[0008]二号轴承座、三号轴承座沿半圆弧滑动槽的中心轴线固定在底板上；
[0009]二号轴承座和三号轴承座通过轴承与中间轴的两端连接，且该中间轴的两端穿过二号轴承座和三号轴承座上的轴承孔；
[0010]所述的中间轴包括一端通过联轴器相连的一号中间轴和二号中间轴，且一号中间轴和二号中间轴的另一端分别穿过二号轴承座和三号轴承座上的轴承孔，并通过一号万向联轴器和二号万向联轴器与从动轴的一端和主动轴的一端连接；从动轴的另一端和主动轴的另一端穿过一号轴承座和四号轴承座上的轴承孔，在主动轴的另一端设置有转动手柄；
[0011]所述的从动轴、主动轴以及二号中间轴上均固定有刻度盘。
[0012]所述的第一底板和第二底板通过两个合页连接。
[0013]所述的刻度盘采用激光雕刻。
[0014]所述的一号轴承座、二号轴承座、三号轴承座以及四号轴承座分别通过螺钉固定在底板上。
[0015]在第二底板的一端侧面通过螺钉固定有支架杆，四号轴承座的轴承孔内设置有调心轴承。
[0016]通过与一号轴承座、二号轴承座、三号轴承座以及四号轴承座配套的轴承板将从动轴、一号中间轴、二号中间轴以及主动轴固定在相应轴承座的轴承孔中。
[0017]所述的第一底板和第二底板的长度总和为500mm、第一底板和第二底板的宽度均为300mm,定位销孔的直径为6?7mm、二号轴承座与三号轴承座之间为距离为140mm ；
[0018]所述的半圆弧滑动槽的内径、外径分别为180mm和200mm,半圆弧滑动槽的槽宽为1mm ;且两个半圆弧滑动槽的中心距离为250mm。
[0019]在第二底板的一端侧面设置有丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构包括丝杠以及可转动铰链机构，所述的可转动铰链机构与丝杆通过螺母连接，主动轴通过可转动铰链机构固定在丝杠上端。
[0020]所述的底板背面设置有四个支撑角。
[0021]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型通过改变主动轴、从动轴的轴间角，通过手柄旋转主动轴一定的角度，观察从动轴旋转的角度，然后观察各个刻度盘的度数，通过多次测量即可总结出规律，验证万向联轴器传动时需要满足的三个条件。改变角度重复操作，绘制角度变化图，从中验证万向联轴器同步传动的条件，操作简单、便于携带、实用性强，成本低廉相比与目前只通过书面讲解和学习，经调查同学们普遍对于万向节同步转速传动要满足的条件很难理解，本实用新型装置通过实物立体验证并用数据制表绘图放大的方法，使万向联轴器传动的特点清晰明了，避免在以往的教学研究中，学生只能通过表面的文字和想象来理解它，导致学生们普遍表示不易理解，致使学习能力下降，达不到良好的学习效果。
[0022]更进一步，通过设置的支架杆的长度能够改变抬高机构的距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图一；
[0024]图2为本实用新型结构的示意图二 ；
[0025]图3为本实用新型结构的示意图三；
[0026]其中，1、转动手柄；2、支架杆；3、第二底板；4、第一底板；5、从动轴；6、主动轴；7、一号轴承座；8、半圆弧滑动槽；9、底板；10、二号轴承座；11、联轴器；12、二号万向联轴器；13、三号轴承座；14、刻度盘；15、合页；16、二号中间轴；17、一号中间轴；18、定位销孔；19、四号轴承座。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
[0028]参见图1，本实用新型的一种万向联轴器教学演示仪包括底板9，底板9通过尺寸不同的第一底板4和第二底板3通过两个合页活动连接而成，在第一底板4和第二底板3上对称设置有半圆弧滑动槽8以及若干等间距分布的定位销孔18，所述的定位销孔18位于半圆弧滑动槽8的内侧且沿其圆弧轨道分布；
[0029]在底板9上固定有抬高机构，该抬高机构包括一号轴承座7、二号轴承座10、三号轴承座13以及四号轴承座19 ;其中，一号轴承座7及四号轴承座19安装在轴承底座上，且轴承底座上开设有与定位销孔18配合的定位孔，轴承底座固定在半圆弧滑动槽8内，且轴承底座能够沿着半圆弧滑动槽8转动；
[0030]二号轴承座10和三号轴承座13通过轴承与中间轴的两端连接，且该中间轴的两端穿过二号轴承座10和三号轴承座13上的轴承孔；中间轴包括一端通过联轴器11相连的一号中间轴17和二号中间轴16,且一号中间轴17和二号中间轴16的另一端分别穿过二号轴承座10和三号轴承座13上的轴承孔,并通过一号万向联轴器18和二号万向联轴器12与从动轴15的一端和主动轴6的一端连接；从动轴5的另一端和主动轴6的另一端穿过一号轴承座7和四号轴承座19上的轴承孔，在主动轴6的另一端设置有转动手柄I ;
[0031]从动轴5、主动轴6以及二号中间轴16上均固定有采用激光雕刻的刻度盘14。
[0032]在第二底板3的一端侧面通过螺钉固定有支架杆2，且位于第二底板3的四号轴承座19的轴承孔内设置有调心轴承。
[0033]通过与一号轴承座7、二号轴承座10、三号轴承座13以及四号轴承座19配套的轴承板将从动轴5、一号中间轴17、二号中间轴16以及主动轴6固定在相应轴承座的轴承孔中。
[0034]在第二底板3的一端侧面设置有丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构包括丝杠以及可转动铰链机构，所述的可转动铰链机构与丝杆通过螺母连接，主动轴6通过可转动铰链机构固定在丝杠上端，在第二底板3的一端侧面设置有滑块机构，底板9背面设置有四个支撑角。
[0035]参见图2和图3，本实用新型的第一底板4和第二底板3长度总和为500mm、第一底板4和第二底板3的宽度均为300mm，定位销孔18的直径为6?7mm、二号轴承座与三号轴承座之间为距离为140 ;半圆弧滑动槽8的内径、外径分别为180mm和200mm,半圆弧滑动槽的槽宽为1mm ;且半圆弧滑动槽8之间中心距离为250mm。
[0036]本实用新型的工作原理:
[0037]1.单万向联轴器
[0038]改变主动轴、从动轴的轴间角，通过转动手柄I旋转主动轴6 —定的角度，观察从动轴10旋转的角度，改变角度重复操作，绘制角度变化图，从中得出结论，单万向联轴器只影响其瞬时角速度比的大小。
[0039]2.验证满足三个条件时双万向联轴器的特点
[0040]旋转主动轴6 —定角度，观察从动轴15旋转了相同的角度，说明在满足条件时双万向联轴器能保证其等角速度比。
[0041]验证主动轴、从动轴角速度同步的双万向联轴器的三个安装条件:
[0042]I)采用单一变量原则来逐个验证三个条件:
[0043]中间轴与主动轴5、从动轴6的轴间角应相等，在满足后两个条件下，通过滑动轴承底座改变中间轴与主动轴5、从动轴6的轴间角使之不相等，转动主动轴5 —个确定的角度，观察从动轴6转动的角度是否相同。
[0044]2)主动轴5、从动轴6和中间轴三轴的轴线应在同一平面内，在满足其他两个的条件下,通过支架杆2使主动轴5、从动轴6和中间轴三轴的轴线不在同一平面内，转动主动轴6 一个确定的角度，观察从动轴6转动的角度是否相同。
[0045]3)中间轴两端轴叉应位于同一平面内。在满足其他两个的条件下，通过旋转一端的轴叉让两端轴叉不在同一平面内，转动主动轴5 —个确定的角度，观察从动轴5转动的角度是否相同。
[0046]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型操作简单、成本低廉、实用性强的优点。本行业的专业人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:包括底板(9)，所述的底板(9)通过尺寸不同的第一底板(4)和第二底板(3)活动连接而成,在第一底板(4)和第二底板(3)上对称设置有半圆弧滑动槽(8)以及若干等间距分布的定位销孔(18)，所述的定位销孔(18)位于半圆弧滑动槽(8)的内侧且沿其圆弧轨道分布； 在底板(9)上固定有抬高机构，该抬高机构包括一号轴承座(7)、二号轴承座(10)、三号轴承座(13)以及四号轴承座(19);其中，一号轴承座(7)及四号轴承座(19)安装在与其配套的轴承底座上，且轴承底座上开设有与定位销孔(18)配合的定位孔， 所述的轴承底座固定在半圆弧滑动槽(8)内； 二号轴承座(10)、三号轴承座(13)沿半圆弧滑动槽(8)的中心轴线固定在底板(9)上； 二号轴承座(10)和三号轴承座(13)通过轴承与中间轴的两端连接，且该中间轴的两端穿过二号轴承座(10)和三号轴承座(13)上的轴承孔； 所述的中间轴包括一端通过联轴器(11)相连的一号中间轴(17)和二号中间轴(16)，且一号中间轴(17)和二号中间轴(16)的另一端分别穿过二号轴承座(10)和三号轴承座(13)上的轴承孔，并通过一号万向联轴器和二号万向联轴器(12)与从动轴(15)的一端和主动轴￠)的一端连接；从动轴(5)的另一端和主动轴￠)的另一端穿过一号轴承座(7)和四号轴承座(19)上的轴承孔，在主动轴￠)的另一端设置有转动手柄(I)； 所述的从动轴(5)、主动轴(6)以及二号中间轴(16)上均固定有刻度盘(14)。
2.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:所述的第一底板(4)和第二底板(3)通过两个合页(15)连接。
3.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:所述的刻度盘(14)采用激光雕刻。
4.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:所述的一号轴承座(7)、二号轴承座(10)、三号轴承座(13)以及四号轴承座(19)分别通过螺钉固定在底板上。
5.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:在第二底板(3)的一端侧面通过螺钉固定有支架杆(2)，四号轴承座(19)的轴承孔内设置有调心轴承。
6.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:通过与一号轴承座(7)、二号轴承座(10)、三号轴承座(13)以及四号轴承座(19)配套的轴承板将从动轴(5)、一号中间轴(17)、二号中间轴(16)以及主动轴(6)固定在相应轴承座的轴承孔中。
7.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:所述的第一底板(4)和第二底板(3)的长度总和为500mm、第一底板(4)和第二底板(3)的宽度均为300mm,定位销孔的直径为6?7mm、二号轴承座与三号轴承座之间为距离为140mm ； 所述的半圆弧滑动槽(8)的内径、外径分别为180mm和200mm,半圆弧滑动槽(8)的槽宽为1mm ;且两个半圆弧滑动槽的中心距离为250mm。
8.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:在第二底板(3)的一端侧面设置有丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构包括丝杠以及可转动铰链机构，所述的可转动铰链机构与丝杆通过螺母连接，主动轴(6)通过可转动铰链机构固定在丝杠上端。
9.根据权利要求1所述的一种万向联轴器教学演示仪，其特征在于:所述的底板(9)背面设置有四个支撑角。
【文档编号】G09B25/02GK204130061SQ201420547093
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】王宁侠, 曹安, 聂哲哲, 张亚恒, 王曌, 罗帅 申请人:陕西科技大学