一种模块化机械传动教具的制作方法

本发明涉及教学工具技术领域，特别是涉及一种模块化机械传动教具。

背景技术

现在高校机械专业所使用的机械传动教具出现明显的滞后问题。经调研，部分学校使用的机械传动教具甚至可以追溯带上个世纪三四十年代，做工很粗糙、生锈、使用起来噪音不断。即便有些高校购买了新设计、新生产的的机械传动教具，教具本身仍具有笨重、体积大、可操作性低等特点。还有其单纯展示运动传递方案、不能实现实际功用，不贴近生活，提不起学生探索学习兴趣。现有的机械传动教具设计普遍没有模块化理念、生活化理念，从而存在着产品操作性差、趣味性低、教学效果差等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种模块化机械传动教具，以解决上述现有技术存在的问题，使机械传动教具操作性、趣味性进提高，同时教学效果得到提升。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种模块化机械传动教具，包括输入模块、传动模块、输出模块；所述传动模块与输出模块均包含同规格固定板，所述固定板上安装有多个轴承座，所述轴承座上安装有轴承；所述输入模块包括摇把、电机等；所述传动模块的轴承上分别安装有带传动组件、链传动组件、齿轮传动组件等，所述带传动组件包括通过v带连接的小带轮和大带轮，所述链传动组件包括通过链连接的小链轮和大链轮，所述齿轮传动组件包括依次啮合的小齿轮、中间齿轮和大齿轮；所述输出模块的轴承上分别安装有曲柄滑块组件、连杆组件、凸轮组件等，所述曲柄滑块组件包括通过连杆活动连接的曲轴和滑块；相邻两组件间通过套筒联轴器自由连接；相邻两个固定板能够通过滑扣、角度直板与角度折板进行空间组合。

可选的，所述固定板的顶部开设有均布的条形槽，所述轴承座安装于所述条形槽上。

可选的，所述条形槽为倒t形槽，所述螺钉的钉头滑动设置于所述倒t形槽内，所述螺钉的钉柱穿过所述轴承座后通过螺母与所述轴承座的上表面固定连接。

可选的，所述固定板两侧壁均开有倒t形槽，相邻两个所述固定板之间通过滑扣连接，所述滑扣设置于相邻两个所述固定板的侧壁的倒t形槽上。滑扣可与滑扣通过螺丝螺母对接，对接的滑扣间能相对转动，从而可以使两模块的固定板平面呈一定夹角；

可选的，所述轴承座上部有开口，轴承装入后，通过螺丝螺母调整间隙实现轴承固定。

可选的，所述角度直板、角度折板与滑扣通过螺丝螺母连接布置于固定板两侧。当角度直板或角度折板与两个固定板连接后就能形成稳定的三角形，故使得两个固定板呈一定角度；也可以作为类似于支撑柱的支撑部件使用，使得能构建上下多层。当所连接的两固定板在同侧时，使用角度直板；当所连接的两固定板在异侧时，使用角度直板。

可选的，相邻两固定板留有0～5mm间隙，便于所述角度直板与角度折板伸出。滑扣与角度直板、角度折板通过螺丝螺母连接，能相对转动。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的模块化机械传动教具通过将机械专业涵盖的每种机构单独制成规格一致的轻质小模块，模块间自由组合构成多种传动方案，使机械传动教具操作性、趣味性进提高，同时教学效果得到提升。整体上实现了模块化，组合方式多、操作性高、玩法丰富、趣味性强、单模块也可用于教学；有一定实际功用、联系生活实际，小巧便携。非平面结构、亦可向上、下空间方向延伸，灵活多变。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明模块化机械传动教具的固定板结构示意图；

图2为本发明模块化机械传动教具的滑扣结构示意图；

图3为本发明模块化机械传动教具的轴承座结构示意图；

图4为本发明模块化机械传动教具的整体组合结构示意图；

图5为本发明模块化机械传动教具的带传动模块结构示意图；

图6为本发明模块化机械传动教具的齿轮传动模块结构示意图；

图7为本发明模块化机械传动教具的曲柄滑块模块结构示意图；

其中，1为固定板、2为轴承、2-1为轴承座、3为带传动模块、3-1为v带、3-2为小带轮、3-3为大带轮、3-4为带轮轴、4为齿轮传动模块、4-1为小齿轮、4-2为中间齿轮、4-3为大齿轮、4-4为齿轮轴、5为曲柄滑块模块、5-1为连杆、5-2为曲轴、5-3为滑块、5-4为滑膛、6为套筒联轴器、7为螺钉、8为螺母、9为条形槽、10为滑扣、11为摇把、12为角度直板、13为角度折板。

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。

本发明的目的是提供一种模块化机械传动教具，以解决上述现有技术存在的问题，使机械传动教具操作性、趣味性进提高，同时教学效果得到提升。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图7所示，本实施例提供一种模块化机械传动教具，包括输入模块、传动模块、输出模块；传动模块与输出模块均包含同规格固定板1，固定板1上安装有多个轴承座2-1，轴承座2-1上安装有轴承2；输入模块包括摇把11、电机；传动模块的轴承2上分别安装有带传动组件其构成带传动模块3、齿轮传动组件其构成齿轮传动模块4，带传动模块3内的带传动组件包括通过v带3-1连接的小带轮3-2和大带轮3-3，齿轮传动模块4内的齿轮传动组件包括依次啮合的小齿轮4-1、中间齿轮4-2和大齿轮4-3；输出模块的轴承2上安装有曲柄滑块组件，其构成曲柄滑块模块5，曲柄滑块模块5内的曲柄滑块组件包括通过连杆5-1活动连接的曲轴5-2和滑块5-3；相邻两组件间通过套筒联轴器6自由连接；相邻两个固定板1能够通过滑扣10、角度直板12与角度折板13进行空间组合。小带轮3-2和大带轮3-3均通过带轮轴3-4与轴承2连接，小齿轮4-1、中间齿轮4-2和大齿轮4-3均通过齿轮轴4-4与轴承2连接，大带轮3-3和小齿轮4-1通过套筒联轴器6连接；大齿轮4-3和曲轴5-2通过套筒连轴器6连接。大带轮3-3和小带轮3-2的圆周面上均开设有周向的凹槽，v带3-1位于凹槽内。曲轴5-2的两端通过连杆5-1套设于轴承2内；曲柄滑块组件5还包括固定于轴承2上的滑膛5-4，滑块5-3活动套设于滑膛5-4内。轴承2通过立方体状的轴承座2-1固定于固定板1上，轴承座2-1与固定板1之间通过螺钉7和螺母8连接。

进一步优选的，固定板1的顶部开设有条形槽9，轴承座2-1安装于条形槽9上。条形槽9为倒t形槽，螺钉7的钉头滑动设置于条形槽9内，螺钉7的钉柱穿过轴承座2-1后通过螺母8与轴承座2-1的上表面固定连接。固定板1的侧壁上均开设有条形槽9，条形槽9为倒t形槽，相邻两个固定板1之间通过滑扣10连接，滑扣10设置于相邻两个固定板1的侧壁的条形槽9上。小带轮3-2的外侧安装有摇把11。带传动组件3下方的固定板1的一端侧壁与位于齿轮传动组件4下方的固定板1的侧壁连接；位于带传动组件3下方的固定板1的另一端侧壁上安装有角度直板12和角度折板13。

在教室或学生宿舍，学生使用摇把11作输入模块，通过套筒联轴器6联接作为一级传动模块——带传动模块3的小带轮3-2，将该带转动模块3的大带轮3-3通过套筒联轴器6联接作为二级传动模块——齿轮传动模块4的小齿轮4-1，再将该齿轮传动组件4的大齿轮4-3通过套筒联轴器6联接作为输出模块——曲柄滑块模块5，滑块5-3末端设置纸张，这样就构成一个完整的机械传动教具，手动转动摇把11，经过一系列传动后、输出模块就能实现纸张打孔的功能了。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上所作出的进一步改进，如图1-图7所示，在实施例一的基础上，本实施例将图中的输出模块——曲柄滑块模块5的曲柄滑块的方向改为向下固定，同时在传动模块中加入连接着传送带模块的由间歇机构组成的传动模块，这就近似一台迷你的平压模切机。

实施例三

如图5所示，单独将带传动模块3作为一个整体进行教学，手动调整带轮在固定板上的位置来改变初拉力f0，就可以观察比较初拉力f0对带传动的影响。

实施例四

如图5、图6或图7所示，教师或学生可拿出单独的一个模块在相应教学环节中使用。例如、《机械原理》的授课教师可拿出由四杆机构制成的模块，将其中不同长度的杆固定展示该机构能实现什么形式运动。《机械设计》的教师拿含齿轮传动模块讲齿轮配合的条件等。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。