一种高等数学教学用摆线演示教具的制作方法

本发明涉及一种教具，具体是一种高等数学教学用摆线演示教具。

背景技术：

摆线(cycloid)是数学中众多的迷人曲线之一，它是这样定义的：一个圆沿一直线缓慢地滚动，则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线。高等数学教学中包括摆线等特殊曲线，在传统的数学教学模拟中，老师通过用工具在黑板上画出多个圆形，在通过找点的形式来体现摆线的规律，这样无形中影响授课效率，学生理解也不是很透彻，有的老师通过课下做好的图片在授课过程中展示，虽然在一定程度上解决了无需上课画圆的情况，但是同学学习并不是很直观，不能直观的观测到摆线的行程。因此，需要设计一种应用于数学摆线形成演示教具来辅助教学。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高等数学教学用摆线演示教具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高等数学教学用摆线演示教具，包括黑板，所述黑板的正面上部设有照明灯，照明灯的下方于黑板的左右两端分别通过第一转轴和第二转轴转动安装有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮上套有环形链条，所述第一齿轮和第二齿轮之间还设有驱动电机，驱动电机的输出轴上装设有主动齿轮，所述主动齿轮和第二齿轮啮合连接，所述环形链条的下方设有齿条，所述齿条的两端均设有限位块，所述环形链条与齿条之间连有分别与其相啮合的工作齿轮，所述齿条的前后两侧还设有用于对工作齿轮进行限位的挡板，所述工作齿轮的外侧设有多个粉笔插孔，粉笔插孔上连通设有粉笔筒插孔，所述粉笔筒插孔内配合滑动设有粉笔筒，粉笔筒上装设有粉笔，粉笔筒的顶部设有盖板，所述盖板的下侧外圈设有多个弹簧，弹簧的下端固定于工作齿轮上，所述黑板的底部中间设有支撑杆，支撑杆的下端设有底板座，底板座的底部外圈设有多个滚轮，所述支撑杆上还套接有套筒，所述支撑杆通过安装在套筒上的带齿轮的旋钮控制升降，所述支撑杆上设有带齿轮的导向槽，所述带齿轮的旋钮穿过套筒的外壁与导向槽齿轮连接，所述套筒的外侧周向设有多个支撑腿。

作为本发明进一步的方案：所述限位块为可拆卸设置。

作为本发明进一步的方案：所述粉笔插孔的上端和粉笔筒插孔的下端分别贯穿工作齿轮的上下表面设置。

作为本发明进一步的方案：所述弹簧为拉伸弹簧，且弹簧周向均匀设有三个。

作为本发明进一步的方案：所述支撑腿为“l”形结构，且支撑腿周向均匀设有三条。

作为本发明进一步的方案：所述黑板的侧面还设有plc控制器，plc控制器上设有操作面板，操作面板与plc控制器的输入端连接，plc控制器的输出端分别与照明灯和驱动电机连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高等数学教学用摆线演示教具，操作简便，省时省力，通过控制驱动电机工作，工作齿轮即可左/右滚动，通过对黑板进行弹性抵靠的粉笔画出摆线，能使学生非常直观的观测到摆线行程，便于学生对摆线的理解，且粉笔的更换方便，通过照明灯可进行辅助照明，通过旋钮可对套筒的位置进行调节，当支撑腿接触地面时，可对装置稳定支撑，当滚轮接触地面时，利于装置的移动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中齿条的俯视结构示意图。

图3为本发明中工作齿轮的局部剖视图。

图中：1-第一转轴，2-第一齿轮，3-环形链条，4-照明灯，5-驱动电机，6-主动齿轮，7-第二齿轮，8-第二转轴，9-plc控制器，10-操作面板，11-限位块，12-黑板，13-齿条，14-底板座，15-滚轮，16-导向槽，17-支撑杆，18-套筒，19-支撑腿，20-旋钮，21-工作齿轮，22-盖板，23-挡板，24-弹簧，25-粉笔筒，26-粉笔，27-粉笔筒插孔，28-粉笔插孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种高等数学教学用摆线演示教具，包括黑板12，所述黑板12的正面上部设有照明灯4，照明灯4的下方于黑板12的左右两端分别通过第一转轴1和第二转轴8转动安装有第一齿轮2和第二齿轮7，所述第一齿轮2和第二齿轮7上套有环形链条3，所述第一齿轮2和第二齿轮7之间还设有驱动电机5，驱动电机5的输出轴上装设有主动齿轮6，所述主动齿轮6和第二齿轮7啮合连接，通过驱动电机5带动主动齿轮6转动，进而可驱动第二齿轮7转动，以带动环形链条3运转，所述环形链条3的下方设有齿条13，所述齿条13的两端均设有限位块11，且限位块11为可拆卸设置，通过限位块11可对工作齿轮21进行限位阻挡，所述环形链条3与齿条13之间连有分别与其相啮合的工作齿轮21，所述齿条13的前后两侧还设有用于对工作齿轮21进行限位的挡板23，通过挡板23可提升工作齿轮21的稳定性，所述工作齿轮21的外侧设有多个粉笔插孔28，粉笔插孔28上连通设有粉笔筒插孔27，所述粉笔插孔28的上端和粉笔筒插孔27的下端分别贯穿工作齿轮21的上下表面设置，所述粉笔筒插孔27内配合滑动设有粉笔筒25，粉笔筒25上装设有粉笔26，粉笔筒25的顶部设有盖板22，所述盖板22的下侧外圈设有多个弹簧24，弹簧24的下端固定于工作齿轮21上，所述弹簧24为拉伸弹簧，且弹簧24周向均匀设有三个，通过弹簧24可对粉笔26进行弹性支撑，使得粉笔26可对黑板12弹性抵靠。

所述黑板12的底部中间设有支撑杆17，支撑杆17的下端设有底板座14，底板座14的底部外圈设有多个滚轮15，所述支撑杆17上还套接有套筒18，所述支撑杆17通过安装在套筒18上的带齿轮的旋钮20控制升降，所述支撑杆17上设有带齿轮的导向槽16，所述带齿轮的旋钮20穿过套筒18的外壁与导向槽16齿轮连接，所述套筒18的外侧周向设有多个支撑腿19，所述支撑腿19为“l”形结构，且支撑腿19周向均匀设有三条，通过支撑腿19可对装置进行支撑。

所述黑板12的侧面还设有plc控制器9，plc控制器9上设有操作面板10，操作面板10与plc控制器9的输入端连接，plc控制器9的输出端分别与照明灯4和驱动电机5连接，以对照明灯4和驱动电机5进行操作控制。

该高等数学教学用摆线演示教具，操作简便，省时省力，通过控制驱动电机5工作，工作齿轮21即可左/右滚动，通过对黑板12进行弹性抵靠的粉笔26画出摆线，能使学生非常直观的观测到摆线行程，便于学生对摆线的理解，且粉笔26的更换方便，通过照明灯4可进行辅助照明，通过旋钮20可对套筒18的位置进行调节，当支撑腿19接触地面时，可对装置稳定支撑，当滚轮15接触地面时，利于装置的移动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。