多形态快换平面连杆机构实验器具的制作方法
【专利摘要】一种多形态快换平面连杆机构实验器具，包括箱体，箱体外侧设有连杆装置，箱体包括一组面板，面板上设有间隔分布的通孔，通孔内插接在通孔内的转轴，转轴中部设有第一斜齿轮，箱体内侧设有支撑块，支撑块上设有与通孔直径相同的第一滑槽，箱体上设有穿过第一滑槽的第一螺栓，支撑块内插接有电机，电机内插接有与第一斜齿轮相啮合的第二斜齿轮。本实用新型的用于教学的手摇式加工中心换刀装置，整个装置采用铝为制造材料，重量轻，成本降低，便于携带，而且整个结构以开放式的形式展现在学员面前，能够使得学员更加清楚明白的了解其内部结构，手动操作也便于讲师讲解，学员理解。
【专利说明】多形态快换平面连杆机构实验器具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种平面四杆机构装置，尤其是一种是用于教学的快换多形态平面四杆机构实验器具。
【背景技术】
[0002]目前，因为学的是机械专业，空间想象能力很重要，但有时候有些东西光凭想象是无法真正理解的，我们需要的是亲身的实践；就比如在学习平面四杆结构的时候，四杆机构是比较基础但又是挺难掌握的东西，大家只能通过书籍或者图片等形式了解，而且现有的模型也非常简单，无法全方位以多种形式供学员参考学习，无法使得学员们能够快速理解，同时也激发不了学员们学习的积极性，使得教学质量大大降低。
[0003]另外，中国专利申请号200920219077.2公开了一种铰链四杆机构示教板，包括连架杆、连杆、机架、螺钉，其特征是连架杆与连杆的长度相同，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的圆投孔。这种铰链四杆机构示教板在使用时，只能通过螺钉来完成各杆与面板上的圆透孔相接触，但是只能进行杆与杆之间的相互运动，不能移动，也只能是在老师手里比划，这样在教学的时候显得比较单调，勾不起学生的学习积极性，学生无法真正意义上的得到理解。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够清楚了解平面四杆机构的变化，在上课时期间，不但可以勾起学生学习的积极性，而且可以使得学生更好的去理解，充分掌握利用滑块机构让四杆构件之间发生一系列的变动。
[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种多形态快换平面连杆机构实验器具，包括箱体，箱体外侧设有连杆装置，箱体包括一组面板，面板上设有间隔分布的通孔，通孔内插接在通孔内的转轴，转轴中部设有第一斜齿轮，箱体内侧设有支撑块，支撑块上设有与通孔直径相同的第一滑槽，箱体上设有穿过第一滑槽的第一螺栓，支撑块内插接有电机，电机内插接有与第一斜齿轮相啮合的第二斜齿轮。这样，在使用时，通过面板组装成箱体，面板上开设有通孔，通孔可用于插接转轴等可在通孔内做旋转运动的零件，支撑块位于箱体内侧，开设在支撑块上的第一滑槽有助于调节支撑块的摆放位置，第一螺栓是用与穿过通孔和第一滑槽将，支撑块内摆放有电机，电机内安装有第二斜齿轮，第二斜齿轮与转轴上的第一斜齿轮相啮合，斜齿轮有助于连接在不同方向的齿轮传动，而且承载能力大，传动平稳。
[0006]进一步完善，置于箱体外侧的转轴上设有把手，把手上设有把柄。这样，在使用时，通过握住把柄来带动把手，把手再带动转轴转动，方便快捷。
[0007]进一步完善，连杆装置包括至少两根U型条，U型条之间插接有插销，U型条外侧设有套接在插销上的圆块，圆块上设有第二螺栓。这样，在使用时，U型条是连杆装置中的主要构件，不同数量的U型条可以表达不同方式的连杆机构，U型条与U型条之间通过插销连接在一起，插销内又安装有用于夹紧U型条的圆块，为了使得夹紧程度比较高，故在圆块上添加第二螺栓，以顶插销的方式来实现。
[0008]进一步完善，圆块置于U型条左右两侧。这样，在使用时，通过U型条左右两侧的圆块来实现对U型条进行限位夹紧。
[0009]进一步完善，第二螺栓置于圆块的圆弧面上。这样，在使用时，可以提高夹紧力。
[0010]进一步完善，U型条上设有固定杆，固定杆穿过通孔插接在面板上。这样，在使用时，为了便于支线连杆机构的工作原理，故在任何一个U型条内插接固定杆，以达到限位的作用。
[0011]进一步完善，面板内侧设有一组第一支撑杆，第一支撑杆之间设有第二支撑杆，面板上设有安装在第一支撑杆和第二支撑杆上第三螺栓，第一支撑杆外侧设有第三支撑杆，第三支撑杆上下两侧均设有一组直角加强筋，直角加强筋的侧壁上开有一组第二滑槽，第二滑槽内设有穿过第二滑槽安装在第一支撑杆、第二支撑杆与第三支撑杆上的第三螺栓。这样，在使用时，为了方便使得各面板能够合理的组合成箱体，故采用第一支撑杆和第二支撑杆作为一个支撑框架，而且面板通过第三螺栓可以更加牢固的固定在第一支撑杆和第二支撑杆上，直角加强筋有着支撑和连接作用。
[0012]进一步完善，直角加强筋置于第三支撑杆上下位置。这样，在使用时，通过在第三支撑杆上下位置设置直角加强筋，直角加强筋通过第三螺栓固定在第一支撑杆和第三支撑杆，具有良好的稳固性，而且在搬运过程中，可以通过第三支撑杆来进行搬运。
[0013]进一步完善，第一支撑杆与第二支撑杆之间呈垂直摆放。这样，在使用时，增加稳固性。
[0014]进一步完善，直角加强筋置于第一支撑杆与第二支撑杆接缝处。这样，在使用时，直角加强筋作为一个连接件安装在接缝处，能够将第一支撑杆和第二支撑杆上组合在一起。
[0015]本实用新型有益的效果是:本实用新型的用于教学的手摇式加工中心换刀装置，整个装置采用铝为制造材料，重量轻，成本降低，便于携带，而且整个结构以开放式的形式展现在学员面前，能够使得学员更加清楚明白的了解其内部结构，手动操作也便于讲师讲解，学员理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型侧面的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型电机和把手的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型斜齿轮的结构示意图；
[0019]图4为本实用新型内部支撑框架的结构示意图；
[0020]图5为本实用新型双摇杆的原理示意图；
[0021]图6为本实用新型曲柄滑块的原理示意图；
[0022]图7为本实用新型双摇杆的应用示意图；
[0023]图8为本实用新型双摇杆的应用示意图；
[0024]图9为本实用新型双摇杆的应用不意图；
[0025]图10为本实用新型曲柄摇杆的应用示意图；
[0026]图11为本实用新型曲柄摇杆的应用不意图；
[0027]图12为本实用新型曲柄摇杆的应用示意图。
[0028]附图标记说明:箱体1，面板1-1，通孔1-2，转轴2，第一斜齿轮2-1，支撑块3，第一滑槽3-1，第一螺栓3-2，电机4，第二斜齿轮4-1，把手5，把柄5_1，连杆装置6，U型条6_1，插销6-2，圆块7，第二螺栓7-1，圆弧面7-2，固定杆8，第一支撑杆9，第二支撑杆10，第三支撑杆11，直角加强筋12，第二滑槽12-1，第三螺栓13，第四螺栓14。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0030]参照附图1-3:这种多形态快换平面连杆机构实验器具，包括箱体1，箱体1外侧设有连杆装置6，箱体1包括一组面板1-1，面板1-1上设有间隔分布的通孔1-2，通孔1-2内设有插接在通孔1-2内的转轴2，转轴2中部设有第一斜齿轮2-1，箱体1内侧设有支撑块3，支撑块3上设有与通孔1-2直径相同的第一滑槽3-1，箱体1上设有穿过第一滑槽3-1的第一螺栓3-2，支撑块3内插接有电机4，电机4内插接有与第一斜齿轮2-1相啮合的第二斜齿轮4-1 ;置于箱体1外侧的转轴2上设有把手5，把手5上设有把柄5-1 ;连杆装置6包括至少两根U型条6-l，U型条6-1之间插接有插销6-2，U型条6-1外侧设有套接在插销6_2上的圆块7，圆块7上设有第二螺栓7-1 ;圆块7置于U型条6-1左右两侧；第二螺栓7-1置于圆块7的圆弧面7-2上；U型条6-1上设有固定杆8，固定杆8穿过通孔1_2插接在面板1-1上。这样，箱体1由面板1-1拼接而成，面板1-1上的通孔1-2可以用来插接转轴2，支撑块3固定在箱体1内，也是固定在面板1-1上，支撑块3上开有用于与通孔1-2相匹配的第一滑槽3-1，第一螺栓3-2穿过第一滑槽3-1及通孔1-2，将支撑块3与面板1_1连接在一起，支撑块3内安装有电机4，电机4内安装有第二斜齿轮4-1，第二斜齿轮4-1与转轴2上的第一斜齿轮2-1相啮合，转轴2上还安装有把手5，把手5置于箱体1外侧，把手5上还装有把柄5-1，便于使用者捏拿，自动和手动的两者互相使用，可以使得学员们在使用过程中能够合理的去理解它，提高学习效率，转轴2另一端上安装有连杆装置6，连杆装置6上的U型条6-1可以通过使用者使用不同数量的U型条6-1来组装成不同的连杆机构，也表达了不同的原理，U型条6-1与U型条6-1之间通过插销6-2和圆块7固定，圆块7的圆弧面7-2上插接有第二螺栓7-1，第二螺栓7-1从侧面顶住插销6-2对U型条6_1进行限定，U型条6-1上还安装有固定杆8，固定杆8限定其中一根U型条6-1移动，这样更方便实现它的工作原理。
[0031]参照附图4:箱体1内侧设有一组第一支撑杆9，第一支撑杆9之间设有第二支撑杆10，面板1-1上设有安装在第一支撑杆9和第二支撑杆10上的第三螺栓11，第一支撑杆9外侧设有第三支撑杆12，第三支撑杆12上设有一组直角加强筋13，直角加强筋13的侧壁上开有一组第二滑槽13-1，第二滑槽13-1内设有穿过第二滑槽13-1安装在第一支撑杆
9、第二支撑杆10与第三支撑杆12上的第四螺栓14 ;直角加强筋13置于第三支撑杆12上下位置；第一支撑杆8与第二支撑杆10之间呈垂直摆放；直角加强筋12置于第一支撑杆9与第二支撑杆10接缝处。这样，第一支撑杆9与第二支撑杆10是用来固定面板1-1，面板1-1通过第三螺栓11安装在第一支撑杆9与第二支撑杆10上，而第一支撑杆9与第二支撑杆10之间通过直角加强筋13来固定安装，直角加强筋13上开有第二滑槽13-1，第四螺栓14穿过第二滑槽13-1安装在第一支撑杆9与第二支撑杆10上，而第一支撑杆9外侧安装有第三支撑杆12，第三支撑杆12上下两端都安装有直角加强筋13，这样第三支撑杆12可以作为一个拿捏的地方，在搬运的时候可以捏住第三支撑杆12进行搬运。
[0032]实施例2
[0033]参照附图5、7、8、9:两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。通常主动摇杆匀速摆动，从动摇杆变速摆动。双摇杆机构只适合低速场合。飞机起落架机构是典型的双摇杆机构。经合理设计，双摇杆机构还可用来实现一些特定的运动。例如鹤式起重机可实现钓钩的近似直线运动，使移动重物时不做或少做功从而减小能耗。又如车辆转向机构:车辆转弯时，如果任何时候都能使两前轮轴线与后轮轴线相交于弯道的圆心，则四个轮子都相对于地面纯滚动，轮胎就不会因滑动而损伤，显然这就要求两轮的转角。两摇杆等长的双摇杆机构(称为梯形机构)就能近似地满足这个要求。各种四杆机构都是从铰链四杆演化而来的，了解四杆机构的演化，对机构分析和机构创新很有帮助。铰链四杆机构中，取不同构件作机架可演化为不同型式的四杆机构。
[0034]实施例3
[0035]参照附图6、10、11、12:在如图所示的曲柄摇杆机构中，当曲柄1绕轴A转动时，铰链C将往复摆动。设将摇杆3做成滑块形式，并使其沿导轨往复移动，显然其运动性质并未发生改变；但此时铰链四杆机构已演化为曲线导轨的曲柄滑块机构。于是铰链四杆机构将变为常见的曲柄滑块机构。曲柄转动中心至滑块导路的距离e，称为偏距，若e=0则将其称为对心曲柄滑块机构；若e#0则将其称为偏心曲柄滑块机构。设构件AB的长度为11，构件BC的长度为12，则保证杆AB杆成为曲柄的条件是:ll+e ( 12。曲柄滑块机构用于转动与往复移动之间的运动转换，广泛应用于内燃机、空气压缩机、冲床和自动送料机等机械设备中。曲柄滑块机构中，若取不同构件作为机架，则该机构将演化为定块机构、摇块机构或导杆机构等。图8四连杆机构的演化a曲柄摇杆机构；b曲柄滑块机构；c导杆机构2定块机构在图所示曲柄滑块机构中，如果将滑块作为机架，则曲柄滑块机构便演化为定块机构。3摇块机构，如图所示曲柄滑块机构中若取2为固定构件，则可得摇块机构，这种机构广泛用于液压驱动装置中。4导杆机构如图所示曲柄滑块机构中，若取构件1作为机架，则曲柄滑块机构便演化为导杆机构。机构中构件4称为导杆，滑块3相对导杆滑动，并和导杆一起绕A点转动，一般取连杆2为原动件。当11 < 12时，构件2和构件4都能做整周转动，此机构称为转动导杆机构。当11 > 12时，构件2能做整周转动，构件4只能在某一角度内摆动，则该机构成为摆动导杆机构。
[0036]虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
【权利要求】
1.一种多形态快换平面连杆机构实验器具，包括箱体(1)，箱体(I)外侧设有连杆装置(6)，其特征是:所述箱体(I)包括一组面板(1-1)，面板(1-1)上设有间隔分布的通孔(1-2)，所述通孔(1-2)内设有插接在通孔(1-2)内的转轴(2)，所述转轴(2)中部设有第一斜齿轮(2-1)，所述箱体(I)内侧设有支撑块(3 )，所述支撑块(3 )上设有与通孔(1-2 )直径相同的第一滑槽(3-1)，所述箱体(I)上设有穿过第一滑槽(3-1)的第一螺栓(3-2 )，所述支撑块(3)内插接有电机(4)，所述电机(4)内插接有与第一斜齿轮(2-1)相啮合的第二斜齿轮(4-l)0
2.根据权利要求1所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:置于所述箱体(I)外侧的转轴(2 )上设有把手(5 )，所述把手(5 )上设有把柄(5-1)。
3.根据权利要求1或2所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述连杆装置(6)包括至少两根U型条(6-1)，所述U型条(6-1)之间插接有插销(6-2)，所述U型条(6-1)外侧设有套接在插销(6-2)上的圆块(7)，所述圆块(7)上设有第二螺栓(7-1)。
4.根据权利要求3所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述圆块(7)置于U型条(6-1)左右两侧。
5.根据权利要求3所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述第二螺栓(7-1)置于圆块(7)的圆弧面(7-2)上。
6.根据权利要求3所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述U型条(6-1)上设有固定杆(8)，所述固定杆(8)穿过通孔(1-2)插接在面板(1-1)上。
7.根据权利要求1所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述箱体(I)内侧设有一组第一支撑杆(9)，所述第一支撑杆(9)之间设有第二支撑杆(10)，所述面板(1-1)上设有安装在第一支撑杆(9)和第二支撑杆(10)上的第三螺栓(11 )，所述第一支撑杆(9)外侧设有第三支撑杆(12)，所述第三支撑杆(12)上设有一组直角加强筋(13)，所述直角加强筋(13)的侧壁上开有一组第二滑槽(13-1)，所述第二滑槽(13-1)内设有穿过第二滑槽(13-1)安装在第一支撑杆(9)、第二支撑杆(10)与第三支撑杆(12)上的第四螺栓(14)。
8.根据权利要求7所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述直角加强筋(13)置于第三支撑杆(12)上下位置。
9.根据权利要求7所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述第一支撑杆(8)与第二支撑杆(10)之间呈垂直摆放。
10.根据权利要求8所述的多形态快换平面连杆机构实验器具，其特征是:所述直角加强筋(12)置于第一支撑杆(9)与第二支撑杆(10)接缝处。
【文档编号】G09B25/02GK204189374SQ201420582517
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】高永祥 申请人:浙江机电职业技术学院