一种互动式平面机构运动演示组合教具的制作方法
【专利摘要】一种互动式平面机构运动演示组合教具，主要包括1个专用驱动装置和8个尺寸、形状不同的通用元件，通用元件包括三个连杆，以及动凸轮、转动凸轮、滑块、滑道、轨道各1件，驱动装置由一个直流电机和两个模数直齿齿轮构成，一个模数直齿齿轮与直流电机的输出轴同轴作为主动轮，另一个模数直齿齿轮与驱动装置的输出轴同轴作为从动轮，本实用新型可以组合成多种不同的机械结构模型，从而模拟工程实际、演示机构运动、提高教学效果。
【专利说明】一种互动式平面机构运动演示组合教具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于教学教具【技术领域】，特别涉及一种互动式平面机构运动演示组合教具。
【背景技术】
[0002]教具具有形象、直观，利于模拟工程实际、实现课堂的启发式、互动式教学，是当今广泛采用的多媒体教学所不可替代的一种教学辅助工具。
[0003]传统的教具功能单一，尽管当今已经拚弃了原有的铁质、木制，而采用了 PVC和有机玻璃等轻型材料制作，但功能单一，携带不便，仍阻碍了教具的推广应用。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种互动式平面机构运动演示组合教具，采用若干色彩不同、形状各异的通用元件，利用磁性实现便捷、灵活、可靠的连接与定位。借助目前广泛采用的铁皮质地黑板，根据机构特点，实现无固定位置地随意组合，可方便组合出系列常见的平面机构，并通过由微电机驱动的专用装置带动，从而模拟工程实际、演示机构运动、提高教学效果。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种互动式平面机构运动演示组合教具，包括:
[0007]通用元件一 1，为连杆，杆体两端开有连接孔，中间镶嵌圆形磁片；
[0008]通用元件二 2，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽；
[0009]通用元件三3，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽，其长度大于通用元件二 2的长度；
[0010]通用元件四4，为转动凸轮，外轮廓采用不同弧线的组合，中部加工有与驱动装置的输出轴匹配的方孔，且凸轮上安装有一个磁柱；
[0011]通用元件五5，为移动凸轮，外轮廓采用圆弧和矩形连接的形状，圆弧位于上部，矩形位于下部，且所述下部安装一个磁柱，所述上部安装一个磁片；
[0012]通用元件六6，为滑道，截面为正方形，中心加工矩形通孔，正面安装一个磁柱，背面安装两个关于中心矩形通孔对称的磁片；
[0013]通用元件七7，为滑块，截面为带圆角矩形，中心安装一个磁柱，
[0014]通用元件八8，为滑道，由底板和位于底板上的两只相互平行的单面滑道组成，其中一个单面滑道与底板的正面固结，在底板反面沿中间分割线对称安装四个磁片，另一个单面滑道上安装有两个磁柱，通过磁柱与磁片的吸附力连接在底板的正面，构成双面滑道;
[0015]以及，驱动装置，所述驱动装置由一个直流电机和两个模数直齿齿轮构成，一个模数直齿齿轮与直流电机的输出轴同轴作为主动轮，另一个模数直齿齿轮与驱动装置的输出轴同轴作为从动轮；
[0016]其中:
[0017]所述通用元件四4的方孔安装于驱动装置的输出轴上，并用磁柱定位，作为各种机构的驱动件；
[0018]当所述通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成四杆结构；
[0019]在所述四杆结构的基础上，在通用元件二 2的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构一；
[0020]在所述四杆结构的基础上，在通用元件二 2 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2同时插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构二 ；
[0021]当所述通用元件三3 —端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔与通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构三；
[0022]当所述通用元件三3 —端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔与通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2同时插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构四；
[0023]当所述通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6通过磁片吸附于板面，通用元件三3的一端与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成对心凸轮机构；
[0024]当所述通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成摆动凸轮机构；
[0025]当所述通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6通过磁片吸附于板面，通用元件三3的一端与通用元件五5的外轮廓配合，从而构成移动凸轮机构；
[0026]当所述通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通用元件二 2的通槽连接，通用元件二2—端的的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构一；
[0027]当所述通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔，通用元件三3 —端的的连接孔用备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构-* *
[0028]当所述通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，通用元件二 2插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五5的磁片连接，从而构成凸轮组合机构三；
[0029]当所述通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，在通用元件三3的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五5的磁片连接，通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成凸轮组合机构四；
[0030]当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回机构；
[0031]当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一I一端的连接孔连接，通用元件六6通过磁片吸附于板面，从而构成急回组合机构一；
[0032]当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一I一端的连接孔连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回组合机构二 ；
[0033]当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构；
[0034]当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件三3—端的连接孔用备用磁柱连接，在通用元件三3的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合一；
[0035]当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件三3的通槽通过备用磁柱连接，通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合二 ；
[0036]当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件七7的磁柱连接，通用元件七7置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的双面滑道内，从而构成曲柄滑快机构；
[0037]在所述曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三3的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件三3—端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构一；
[0038]在所述曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三3 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构二；
[0039]在所述曲柄滑快机构的基础上，所述通用元件七7的磁柱插入通用元件三3的通槽中，通用元件三3—端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构三；
[0040]在所述曲柄滑快机构的基础上，在所述通用元件七7的磁柱插入通用元件三3 —端的连接孔中，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构四。
[0041]与现有技术相比，本实用新型吸收了传统教具的优点，集便携、组合、灵活、多功能为一体，便于学生动手、利于师生互动、适合开展探索性和开发型教学。
[0042]本实用新型成本低、易加工、重量轻、多功能、组合方便、运转灵活、演示清晰、方便师生互动、利于启发式教学等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是本实用新型通用元件一的结构示意图。
[0044]图2是本实用新型通用元件二的结构示意图。
[0045]图3是本实用新型通用元件三的结构示意图。
[0046]图4是本实用新型通用元件四的结构示意图。
[0047]图5是本实用新型通用元件五的结构示意图。
[0048]图6是本实用新型通用元件六的结构示意图。
[0049]图7是本实用新型通用元件七的结构示意图。
[0050]图8是本实用新型通用元件八的结构示意图。
[0051]图9是本实用新型四杆机构的结构示意图。
[0052]图10是本实用新型多杆机构一的结构示意图。
[0053]图11是本实用新型多杆机构二的结构示意图。
[0054]图12是本实用新型多杆机构三的结构示意图。
[0055]图13是本实用新型多杆机构四的结构示意图。
[0056]图14是本实用新型对心凸轮机构的结构示意图。
[0057]图15是本实用新型摆动凸轮机构的结构示意图。
[0058]图16是本实用新型移动凸轮机构的结构示意图。
[0059]图17是本实用新型凸轮组合机构一的结构示意图。
[0060]图18是本实用新型凸轮组合机构二的结构示意图。
[0061]图19是本实用新型凸轮组合机构三的结构示意图。
[0062]图20是本实用新型凸轮组合机构四的结构示意图。
[0063]图21是本实用新型急回机构的结构示意图。
[0064]图22是本实用新型急回组合机构一的结构示意图。
[0065]图23是本实用新型急回组合机构二的结构示意图。
[0066]图24是本实用新型摆缸机构的结构示意图。
[0067]图25是本实用新型摆缸组合机构一的结构示意图。
[0068]图26是本实用新型摆缸组合机构二的结构示意图。
[0069]图27是本实用新型曲柄滑快机构的结构示意图。
[0070]图28是本实用新型曲柄滑快组合机构一的结构示意图。
[0071]图29是本实用新型曲柄滑快组合机构二的结构示意图。
[0072]图30是本实用新型曲柄滑快组合机构三的结构示意图。
[0073]图31是本实用新型曲柄滑快组合机构四的结构示意图。
【具体实施方式】
[0074]下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。
[0075]本实用新型一种互动式平面机构运动演示组合教具，主要包括I个专用驱动装置和8个尺寸、形状不同的通用元件。
[0076]具体如下:
[0077]通用元件一 1，如图1所示，为连杆，杆体两端开有连接孔，中间镶嵌圆形磁片，可用于机构中的连杆、导杆、摆杆等。
[0078]通用元件二 2，如图2所示，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽，可用于机构中的连杆、导杆、摆杆等。
[0079]通用元件三3，如图3所示，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽，其长度大于通用元件二 2的长度，可用于机构中的连杆、导杆、摆杆等。
[0080]通用元件四4，如图4所示，为转动凸轮，外轮廓采用不同弧线的组合，中部加工有与驱动装置的输出轴匹配的方孔，且凸轮上安装有一个磁柱，可用作各类机构中的曲柄，转动凸轮机构中的凸轮。
[0081]通用元件五5，如图5所示，为移动凸轮，外轮廓采用圆弧和矩形连接的形状，圆弧位于上部，矩形位于下部，且下部安装一个磁柱，上部安装一个磁片，可用作曲柄滑块机构中的滑块，移动凸轮机构中的凸轮。
[0082]通用元件六6，如图6所示，为滑道，截面为正方形，中心加工矩形通孔，正面安装一个磁柱，背面安装两个关于中心矩形通孔对称的磁片，可用作机构中的摆动汽缸，各种凸轮机构中的顶杆滑道。
[0083]通用元件七7，如图7所示，为滑块，截面为带圆角矩形，中心安装一个磁柱，用作曲柄滑块机构中的滑块。
[0084]通用元件八8，如图8所示，为滑道，由底板和位于底板上的两只相互平行的单面滑道组成，其中一个单面滑道与底板的正面固结，在底板反面沿中间分割线对称安装四个磁片，另一个单面滑道上安装有两个磁柱，通过磁柱与磁片的吸附力连接在底板的正面，构成双面滑道。单面滑道可用作移动凸轮机构的凸轮滑道，双面滑道可用作曲柄滑块机构中的滑块滑道。
[0085]驱动装置由一个直流电机和两个模数直齿齿轮构成，一个模数直齿齿轮与直流电机的输出轴同轴作为主动轮，另一个模数直齿齿轮与驱动装置的输出轴同轴作为从动轮。并可通过磁性节牢靠吸附于黑板。微电机与主动轮同轴，从动轮与输出轴同轴。通用元件四4的方孔安装于驱动装置的输出轴上，并用磁柱定位，作为各种机构的驱动件。
[0086]上述结构可以组成至少如下几种形式的教具:
[0087]如图9所示，当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成四杆结构。
[0088]如图10所示，在四杆结构的基础上，在通用元件二 2的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构一。
[0089]如图11所示，在四杆结构的基础上，在通用元件二 2 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2同时插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构二。
[0090]如图12所示，当通用元件三3 —端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔与通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构三。
[0091]如图13所示，当通用元件三3 —端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件三3另一端的连接孔与通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件二 2同时插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构四。
[0092]如图14所示，当通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6通过磁片吸附于板面，通用元件三3的一端与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成对心凸轮机构。
[0093]如图15所示，当通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成摆动凸轮机构。
[0094]如图16所示，当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6通过磁片吸附于板面，通用元件三3的一端与通用元件五5的外轮廓配合，从而构成移动凸轮机构。
[0095]如图17所示，当通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I另一端的连接孔用备用磁柱与通用元件二 2的通槽连接，通用元件二 2 —端的的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构一。
[0096]如图18所示，当通用元件一 I 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔，通用元件三3 —端的的连接孔用备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I的杆体与通用元件四4的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构二。
[0097]如图19所示，当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，通用元件二 2插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五5的磁片连接，从而构成凸轮组合机构三。
[0098]如图20所示，当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件五5的磁柱连接，通用元件五5的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的任一单面滑道内，在通用元件三3的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五5的磁片连接，通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成凸轮组合机构四。
[0099]如图21所示，当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回机构。
[0100]如图22所示，当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一I 一端的连接孔连接，通用元件六6通过磁片吸附于板面，从而构成急回组合机构一。
[0101]如图23所示，当通用元件四4的磁柱插入通用元件二 2的通槽，通用元件二 2 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，在通用元件二 2的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一I 一端的连接孔连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回组合机构二。
[0102]如图24所示，当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构。
[0103]如图25所示，当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一I另一端的连接孔与通用元件三3—端的连接孔用备用磁柱连接，在通用元件三3的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合一。
[0104]如图26所示，当通用元件一 I插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件三3的通槽通过备用磁柱连接，通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合二。
[0105]如图27所示，当通用元件一 I 一端的连接孔与通用元件四4的磁柱连接，通用元件一 I另一端的连接孔与通用元件七7的磁柱连接，通用元件七7置于通过磁片吸附于板面的通用元件八8的双面滑道内，从而构成曲柄滑快机构。
[0106]如图28所示，在曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三3的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件三3 —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构一。
[0107]如图29所示，在曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三3 —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一 I中间的圆形磁片连接，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构二。
[0108]如图30所示，在曲柄滑快机构的基础上，通用元件七7的磁柱插入通用元件三3的通槽中，通用元件三3—端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构三。
[0109]如图31所示，在曲柄滑快机构的基础上，在通用元件七7的磁柱插入通用元件三3 一端的连接孔中，通用元件三3插入通用元件六6的矩形通孔中，通用元件六6的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构四。
【权利要求】
1.一种互动式平面机构运动演示组合教具，其特征在于，包括: 通用元件一(I)，为连杆，杆体两端开有连接孔，中间镶嵌圆形磁片； 通用元件二(2)，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽； 通用元件三(3)，为连杆，杆体两端开有连接孔，杆体上沿杆长方向开有通槽，其长度大于通用元件二(2)的长度； 通用元件四(4)，为转动凸轮，外轮廓采用不同弧线的组合，中部加工有与驱动装置的输出轴匹配的方孔，且凸轮上安装有一个磁柱； 通用元件五(5)，为移动凸轮，外轮廓采用圆弧和矩形连接的形状，圆弧位于上部，矩形位于下部，且所述下部安装一个磁柱，所述上部安装一个磁片； 通用元件六(6)，为滑道，截面为正方形，中心加工矩形通孔，正面安装一个磁柱，背面安装两个关于中心矩形通孔对称的磁片； 通用元件七(7)，为滑块，截面为带圆角矩形，中心安装一个磁柱， 通用元件八(8)，为滑道，由底板和位于底板上的两只相互平行的单面滑道组成，其中一个单面滑道与底板的正面固结，在底板反面沿中间分割线对称安装四个磁片，另一个单面滑道上安装有两个磁柱，通过磁柱与磁片的吸附力连接在底板的正面，构成双面滑道；以及，驱动装置，所述驱动装置由一个直流电机和两个模数直齿齿轮构成，一个模数直齿齿轮与直流电机的输出轴同轴作为主动轮，另一个模数直齿齿轮与驱动装置的输出轴同轴作为从动轮； 其中: 所述通用元件四(4)的方孔安装于驱动装置的输出轴上，并用磁柱定位，作为各种机构的驱动件； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件三(3)另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成四杆结构； 在所述四杆结构的基础上，在通用元件二(2)的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件二(2) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构一； 在所述四杆结构的基础上，在通用元件二(2) —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件二(2)同时插入通用元件六(6)的矩形通孔中，通用元件六(6)上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构二； 当所述通用元件三(3) —端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件三(3)另一端的连接孔与通用元件一(I) 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二(2)的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件二(2) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构三； 当所述通用元件三(3) —端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件三(3)另一端的连接孔与通用元件一(I) 一端的连接孔用备用磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二(2) —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件二(2)同时插入通用元件六(6)的矩形通孔中，通用元件六(6)上的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成多杆机构四； 当所述通用元件三(3)插入通用元件六￠)的矩形通孔中，通用元件六(6)通过磁片吸附于板面，通用元件三(3)的一端与通用元件四(4)的外轮廓配合，从而构成对心凸轮机构； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)的杆体与通用元件四(4)的外轮廓配合，从而构成摆动凸轮机构；当所述通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件五(5)的磁柱连接，通用元件五(5)的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八(8)的任一单面滑道内，通用元件三(3)插入通用元件六￠)的矩形通孔中，通用元件六(6)通过磁片吸附于板面，通用元件三(3)的一端与通用元件五(5)的外轮廓配合，从而构成移动凸轮机构； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)另一端的连接孔用备用磁柱与通用元件二(2)的通槽连接，通用元件二(2) —端的的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)的杆体与通用元件四(4)的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构一； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件三(3)插入通用元件六(6)的矩形通孔，通用元件三(3) —端的的连接孔用备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)的杆体与通用元件四(4)的外轮廓配合，从而构成凸轮组合机构二； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件五(5)的磁柱连接，通用元件五(5)的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八(8)的任一单面滑道内，通用元件二(2)插入通用元件六(6)的矩形通孔中，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，在通用元件二(2)的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五(5)的磁片连接，从而构成凸轮组合机构三； 当所述通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件五(5)的磁柱连接，通用元件五(5)的下部置于通过磁片吸附于板面的通用元件八(8)的任一单面滑道内，在通用元件三(3)的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件五(5)的磁片连接，通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成凸轮组合机构四； 当通用元件四(4)的磁柱插入通用元件二(2)的通槽，通用元件二(2) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回机构； 当通用元件四(4)的磁柱插入通用元件二(2)的通槽，通用元件二(2) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)插入通用元件六(6)的矩形通孔中，在通用元件二(2)的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)一端的连接孔连接，通用元件六(6)通过磁片吸附于板面，从而构成急回组合机构一； 当通用元件四(4)的磁柱插入通用元件二(2)的通槽，通用元件二(2) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)插入通用元件六(6)的矩形通孔中，在通用元件二(2)的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)一端的连接孔连接，通用元件六出)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成急回组合机构二； 当通用元件一(I)插入通用元件六￠)的矩形通孔中，通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构； 当通用元件一(I)插入通用元件六￠)的矩形通孔中，通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱连接，在通用元件三(3)的通槽内插入备用磁柱且该备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合一； 当通用元件一(I)插入通用元件六￠)的矩形通孔中，通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件三(3)的通槽通过备用磁柱连接，通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成摆缸机构组合二； 当通用元件一(I) 一端的连接孔与通用元件四(4)的磁柱连接，通用元件一(I)另一端的连接孔与通用元件七(7)的磁柱连接，通用元件七(7)置于通过磁片吸附于板面的通用元件八(8)的双面滑道内，从而构成曲柄滑快机构； 在所述曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三(3)的通槽中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构一； 在所述曲柄滑快机构的基础上，在通用元件三(3) —端的连接孔中插入备用磁柱且该备用磁柱与通用元件一(I)中间的圆形磁片连接，通用元件三(3)插入通用元件六(6)的矩形通孔中，通用元件六￠)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构二； 在所述曲柄滑快机构的基础上，所述通用元件七(7)的磁柱插入通用元件三(3)的通槽中，通用元件三(3) —端的连接孔用备用磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构三； 在所述曲柄滑快机构的基础上，在所述通用元件七(7)的磁柱插入通用元件三(3) —端的连接孔中，通用元件三(3)插入通用元件六(6)的矩形通孔中，通用元件六(6)的磁柱与通过磁片吸附于板面的备用磁座连接，从而构成曲柄滑块组合机构四。
【文档编号】G09B25/02GK204257119SQ201420758771
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】张克猛, 华创峰, 周潇, 曹凡, 魏妍, 王泽荔, 刘洋 申请人:西安交通大学城市学院