一种机械设计课堂演示教具的制作方法

本发明涉及机械教学领域，具体的说是一种机械设计课堂演示教具。

背景技术：

为了使机械设计课堂的教学生动活泼，使学生能够主动地融入到课堂中来，必须将理论与实践结合起来。目前，各个学校在该课程的教学过程中，大多会结合相应的教具辅之教学，这样，就会使抽象的内容具体化，使学生不再感到乏味，能够积极地融入到课堂中来，提高了学习的主动性。因此需要机械课堂的演示教具，进行辅助教学，而现有的教具中并没有演示螺旋线与进给之间关系的教具，且不能演示螺旋线的螺距变化与进给量变化之间的相互关系，使得在教授该方面知识时，学生不易理解，造成教学质量不高。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种机械设计课堂演示教具，通过调节件控制第一齿条沿转动辊轴向滑动，使得第一滑块拉着弹簧的一端移动，第一齿条移动并通过齿轮使得第二齿条移动，第二齿条移动使得第二滑块拉着弹簧的另一端移动，使得弹簧螺距均匀发生变化，进而在通过手轮转动一圈时，可以直观的看出不同螺距下移动块沿导柱的位移量变化，直观的看到螺旋线的螺距变化与进给量变化之间相互关系，加深学生的印象，提高教学质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种机械设计课堂演示教具，包括底板、立板、转动辊、手轮、弹簧、安装板、导柱、移动块、橡胶球、调节装置和调节件；所述底板上端两侧分别固定安装一个立板，两个立板之间转动连接转动辊，转动辊两端均贯穿与其相对的立板并伸出，在转动辊其中一个伸出端固定连接手轮，转动辊另一个伸出端设有调节件，所述弹簧套接在转动辊外圈，且位于两个立板之间，两个立板一侧上部分别固连一个安装板，相对的两个安装板之间固连两根平行设置的导柱，导柱上刻有尺寸线，所述移动块滑动安装在导柱上，所述移动块靠近转动辊一侧设有橡胶球，所述橡胶球位于弹簧其中的两个簧圈之间，弹簧转动挤压橡胶球用于驱动移动块沿导柱移动；

所述调节装置包括第一滑块、第二滑块、第一齿条、第二齿条和齿轮，所述转动辊外圈对称开设两个与转动辊轴线平行的滑槽，在一个滑槽内滑动安装第一滑块，在另一滑槽内滑动安装第二滑块，第一滑动的下端固连在第一齿条的中部，第一齿条与转动辊滑动连接，第二滑块的下端固连在第二齿条的一端，第二齿条与转动辊滑动连接，第一齿条与第二齿条平行设置，且两者之间设有齿轮，第一齿条与第二齿条均与齿轮相啮合，所述齿轮转动安装在转动辊内部，弹簧的钢丝一端固连在第一滑块一侧，弹簧的钢丝另一端固连在第二滑块一侧，调节件用于控制第一齿条沿转动辊轴向滑动，第一齿条移动用于驱动第一滑块和第二滑块同步背离或相互靠近。教师在讲解螺旋输送的螺旋线的螺距与进给之间关系时，仅能通过理论进行解说，这就使得学生不能直观了理解这一概念，通过弹簧的转动挤压橡胶球用于驱动移动块沿导柱移动，通过调节件控制第一齿条沿转动辊轴向滑动，使得弹簧受拉或受压而使得弹簧的螺距发生变化，从而通过手轮转动一圈时，不同螺距下移动块沿导柱的位移量变化，直观的看到螺旋线的螺距变化与进给量变化之间相互关系，加深学生的印象，提高教学质量。

优选地，所述调节件包括卡块和调节轴，所述卡块固连在第一齿条一端，所述调节轴螺纹连接在转动辊一端中心，所述调节轴中部设有配合卡块嵌入的环状槽。调节轴转动进而推动第一齿条沿转动辊轴向移动。

优选地，所述移动块中部设有贯穿移动块的通气管，通气管一端与橡胶球固定连接，通气管另一端通过气管与气源相连，橡胶球内部设有空腔。在弹簧拉伸时，其两个簧圈之间间距增大，橡胶球充气变大并适应上述间距的变化，从而使得传动更加精确。

优选地，所述气源为一气缸，所述气缸通过l型支板安装在调节轴一侧的立板侧边，气缸与调节轴同轴设置，调节轴一端端头中心设有圆柱孔，气缸的伸缩杆端头插入圆柱孔并通过轴承与调节轴相连。调节轴转动并伸出转动辊的距离增加，进而挤压到气缸，使得气缸受压并向橡胶球供气，无需增加外设气源。

优选地，所述移动块上侧中部固连一个安装柱，所述安装柱中部插接一支撑杆，所述支撑杆一端固定连接着支撑环，所述支撑环套接在漏斗外圈，所述漏斗下端正对橡胶球，能够通过漏斗向橡胶球外侧撒上石墨粉，从而增加螺旋进给过程中的灵活度。

优选地，所述移动块侧边设有贯穿移动块的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接着螺杆，螺杆两端均伸出螺纹孔，所述螺杆靠近转动辊的一端固连一弹片。将螺杆转动并使得弹片位于弹簧的两个簧圈之间，弹簧在调整螺距时，挤压弹片变形，在弹簧的簧圈越过弹片时，弹片回弹产生振动，从而便于存放在漏斗内的石墨粉落在橡胶球上。

优选地，所述支撑环内圈固连着环形气囊，所述环形气囊套接在漏斗外圈，所述漏斗的材质为橡胶，环形气囊内圈固连拉绳一端，拉绳用于拉动漏斗变形。变形的漏斗内的石墨粉不易堵塞，从而便于石墨粉的下落。

优选地，所述拉绳另一端与弹片固定连接。弹片的振动及摆动施加到漏斗上，从而便于石墨粉的下落。

本发明的有益效果如下：

本发明通过调节件控制第一齿条沿转动辊轴向滑动，使得第一滑块拉着弹簧的一端移动，第一齿条移动并通过齿轮使得第二齿条移动，第二齿条移动使得第二滑块拉着弹簧的另一端移动，使得弹簧螺距均匀发生变化，进而在通过手轮转动一圈时，可以直观的看出不同螺距下移动块沿导柱的位移量变化，直观的看到螺旋线的螺距变化与进给量变化之间相互关系，加深学生的印象，提高教学质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体结构图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2中a-a剖视图；

图4是图2中e处局部放大图；

图5是图4中f处局部放大图；

图中：底板11、立板12、转动辊13、手轮14、弹簧15、安装板16、导柱17、移动块18、橡胶球19、调节装置2、第一滑块21、第二滑块22、第一齿条23、第二齿条24、齿轮25、调节件3、卡块31、调节轴32、通气管4、气缸5、l型支板51、安装柱6、支撑杆61、支撑环62、漏斗63、环形气囊64、螺杆7、弹片71、拉绳8。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种机械设计课堂演示教具，包括底板11、立板12、转动辊13、手轮14、弹簧15、安装板16、导柱17、移动块18、橡胶球19、调节装置2和调节件3；所述底板11上端两侧分别固定安装一个立板12，两个立板12之间转动连接转动辊13，转动辊13两端均贯穿与其相对的立板12并伸出，在转动辊13其中一个伸出端固定连接手轮14，转动辊13另一个伸出端设有调节件3，所述弹簧15套接在转动辊13外圈，且位于两个立板12之间，两个立板12一侧上部分别固连一个安装板16，相对的两个安装板16之间固连两根平行设置的导柱17，导柱17上刻有尺寸线，所述移动块18滑动安装在导柱17上，所述移动块18靠近转动辊13一侧设有橡胶球19，所述橡胶球19位于弹簧15其中的两个簧圈之间，弹簧15转动挤压橡胶球19用于驱动移动块18沿导柱17移动。

转动辊13内设有方形的空腔，在空腔相对的两侧均设有滑动凹槽，在每个滑动凹槽内均滑动配合连接滑动条，在其中一个滑动条上固定连接第一齿条23，在另一个滑动条上固定连接第二齿条24，第二齿条24与第一齿条23平行设置，且第二齿条24与第一齿条23的齿面相对设置。

所述调节装置2包括第一滑块21、第二滑块22、第一齿条23、第二齿条24和齿轮25，所述转动辊13外圈对称开设两个与转动辊13轴线平行的滑槽，在一个滑槽内滑动安装第一滑块21，在另一滑槽内滑动安装第二滑块22，第一滑动21的下端固连在第一齿条23的中部，第一齿条23与转动辊13滑动连接，第二滑块22的下端固连在第二齿条24的一端，第二齿条24与转动辊13滑动连接，第一齿条23与第二齿条24平行设置，且两者之间设有齿轮25，第一齿条23与第二齿条24均与齿轮25相啮合，所述齿轮25转动安装在转动辊13内部，弹簧15的钢丝一端固连在第一滑块21一侧，弹簧15的钢丝另一端固连在第二滑块22一侧，调节件3用于控制第一齿条23沿转动辊13轴向滑动，第一齿条23移动用于驱动第一滑块21和第二滑块22同步背离或相互靠近。教师在讲解螺旋输送的螺旋线的螺距与进给之间关系时，仅能通过理论进行解说，这就使得学生不能直观了理解这一概念，通过弹簧15的转动挤压橡胶球19用于驱动移动块18沿导柱17移动，通过调节件3控制第一齿条23沿转动辊13轴向滑动，使得弹簧15受拉或受压而使得弹簧15的螺距发生变化，从而通过手轮14转动一圈时，不同螺距下移动块18沿导柱17的位移量变化，直观的看到螺旋线的螺距变化与进给量变化之间相互关系，加深学生的印象，提高教学质量。

作为本发明的一种实施方式，所述调节件3包括卡块31和调节轴32，所述卡块31固连在第一齿条23一端，所述调节轴32螺纹连接在转动辊13一端中心，所述调节轴32中部设有配合卡块31嵌入的环状槽。调节轴32转动进而推动第一齿条23沿转动辊13轴向移动。

作为本发明的一种实施方式，所述移动块18中部设有贯穿移动块18的通气管4，通气管4一端与橡胶球19固定连接，通气管4另一端通过气管与气源相连，橡胶球19内部设有空腔。在弹簧15拉伸时，其两个簧圈之间间距增大，橡胶球19充气变大并适应上述间距的变化，从而使得传动更加精确。

作为本发明的一种实施方式，所述气源为一气缸5，所述气缸5通过l型支板51安装在调节轴32一侧的立板12侧边，气缸5与调节轴32同轴设置，调节轴32一端端头中心设有圆柱孔，气缸5的伸缩杆端头插入圆柱孔并通过轴承与调节轴32相连。调节轴32转动并伸出转动辊13的距离增加，进而挤压到气缸5，使得气缸5受压并向橡胶球19供气，无需增加外设气源。

作为本发明的一种实施方式，所述移动块18上侧中部固连一个安装柱6，所述安装柱6中部插接一支撑杆61，所述支撑杆61一端固定连接着支撑环62，所述支撑环62套接在漏斗63外圈，所述漏斗63下端正对橡胶球19，能够通过漏斗63向橡胶球19外侧撒上石墨粉，从而增加螺旋进给过程中的灵活度。

作为本发明的一种实施方式，所述移动块18侧边设有贯穿移动块18的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接着螺杆7，螺杆7两端均伸出螺纹孔，所述螺杆7靠近转动辊13的一端固连一弹片71。将螺杆7转动并使得弹片71位于弹簧15的两个簧圈之间，弹簧15在调整螺距时，挤压弹片71变形，在弹簧15的簧圈越过弹片71时，弹片71回弹产生振动，从而便于存放在漏斗63内的石墨粉落在橡胶球19上。

作为本发明的一种实施方式，所述支撑环62内圈固连着环形气囊64，所述环形气囊64套接在漏斗63外圈，所述漏斗63的材质为橡胶，环形气囊64内圈固连拉绳8一端，拉绳8用于拉动漏斗63变形。变形的漏斗63内的石墨粉不易堵塞，从而便于石墨粉的下落。

作为本发明的一种实施方式，所述拉绳8另一端与弹片71固定连接。弹片71的振动及摆动施加到漏斗63上，从而便于石墨粉的下落。

本发明的工作原理如下：

教师在讲解螺旋输送的螺旋线的螺距与进给之间关系时，仅能通过理论进行解说，这就使得学生不能直观了理解这一概念，通过弹簧15的转动挤压橡胶球19用于驱动移动块18沿导柱17移动能够演示螺旋线旋转推动移动块18移动，而通过调节件3控制第一齿条23沿转动辊13轴向滑动，使得第一滑块21拉着弹簧15的一端移动，第一齿条23移动并通过齿轮25使得第二齿条24移动，第二齿条24移动使得第二滑块22拉着弹簧15的另一端移动，使得弹簧15螺距均匀发生变化，进而在通过手轮14转动一圈时，可以直观的看出不同螺距下移动块18沿导柱17的位移量变化，直观的看到螺旋线的螺距变化与进给量变化之间相互关系，加深学生的印象，提高教学质量。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。