一种多功能平面连杆机构教学用具

本实用新型涉及机械教学用具技术领域，具体涉及一种多功能平面连杆机构教学用具。

背景技术：

平面连杆机构是由若干构件用低副连接组成的平面机构，最简单的平面连杆机构由四个构件组成称为平面四杆机构，平面连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和各种机电产品中。在机械教学过程中，平面连杆机构是重要的机械基础知识，为了让学生充分理解平面连杆机构，普遍采用教具来演示各种连杆机构的运动过程。

现有的教具均是尺寸单一、杆长固定的传动教具，无法在曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构之间变换形态，并且对于平面教学中的机构的极限位置和工作特性等都不能够有效演示，学生在学习平面连杆机构的知识时，不能直观理解不同形式的平面连杆机构之间的关系；并且教师为了演示多种连杆机构，需要准备多种不同的教具，十分麻烦不便捷。

因此，开发一种新型的平面连杆机构教学用具十分有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能平面连杆机构教学用具，以解决现有技术中教具无法在曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构之间变换形态，不能够有效演示机构的极限位置和工作特性等，学生无法不能直观理解不同形式的平面连杆机构之间的关系；并且教师为了演示多种连杆机构，需要准备多种不同的教具，十分麻烦不便捷的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种多功能平面连杆机构教学用具，包括：

导杆，所述导杆上设有导轨；

连杆单元，所述连杆单元可伸缩设置，且若干个连杆单元依次首尾相连，相邻所述连杆单元之间铰接连接设置，且位于两侧的连杆单元的外端设有与所述导轨匹配的滑块，所述滑块通过固定销安装在所述连杆单元上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

若干个连杆单元依次首尾铰接连接设置，同时两端的连杆单元通过滑块沿导轨滑动配合形成平面连杆机构，通过调节连杆单元的长度以及控制滑块在导杆上的位置来实现平面连杆机构形态之间的变换，通过结构变化向学生直观演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等不同形式的平面连杆机构之间的变换关系，营造更加高效便利的教学课堂。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以有以下改进：

进一步的，所述连杆单元包括：

套盒，所述套盒内部中空，一面开口设置；

抽板，所述抽板与所述套盒内部匹配设置，且抽板由套盒的开口端插入套盒内部；

其中，所述套盒和所述抽板的外端均设有销孔，所述固定销穿过所述销孔与所述滑块连接，相邻所述连杆单元通过穿过所述销孔的连接销铰接连接设置。

通过采用上述方案，通过控制抽板插入套盒的深度来实现连杆单元长度的调整，实现不同平面连杆机构的姿态变换。

进一步的，所述套盒的开口端侧壁开设有抽板锁紧孔，所述抽板锁紧孔内设有抽板锁紧螺栓。

通过采用上述方案，通过抽板锁紧螺栓来固定抽板，避免移位。

进一步的，所述套盒中部设有沿长度方向延伸至开口端的条形槽口，且套盒内部形成独立对称的两个所述容纳腔；所述抽板包括连接块以及设置在所述连接块朝向所述套盒一侧面的一对抽拉杆，所述销孔开设有在所述连接块上，一对所述抽拉杆分别与一对所述容纳腔匹配。

进一步的，所述容纳腔内壁设有沿长度方向延伸设置的导棱，所述抽拉杆上开设有与所述导棱匹配的导槽。

通过采用上述方案，一对抽拉杆的导槽和一对容纳腔内的导棱对抽板的移动方向进行二次限位，避免移位；同时条形槽口也有效减轻连杆单元的重量，便于操控。

进一步的，所述套盒表面、所述抽拉杆表面以及所述导杆表面设有沿长度方向设置的刻度标识。

通过采用上述方案，通过刻度标识能够直接读出两侧滑块之间间距和连杆单元长度，便于理解不同平面连杆机构之间变换关系。

进一步的，所述容纳腔的开口端内部内嵌固定有弹簧定位销，所述抽拉杆朝向所述套盒一端开设有与所述弹簧定位销匹配的定位孔。

通过采用上述方案，当抽拉杆拉到极限位置时，弹簧定位销插入定位孔内对抽拉杆进行限位，避免抽拉杆完全拉出。

进一步的，所述滑块为u型滑块，且滑块的一侧边卡设在所述导轨内，另一侧边贴合在所述导杆一侧面，所述滑块的另一侧边上开设有滑块锁紧孔，所述滑块锁紧孔内设有滑块锁紧螺栓。

通过采用上述方案，通过滑块锁紧螺栓在导杆上锁紧滑块，避免滑块移位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的实施例的立体结构示意图。

图3是本实用新型的实施例的套盒的结构示意图。

图4是本实用新型的实施例的抽板的结构示意图。

图中所示：

1、导杆；101、导轨；

2、连杆单元；201、套盒；2011、导棱；2012、条形槽口；2013、抽板锁紧孔；2014、弹簧定位销；202、抽板；2021、连接块；2022、抽拉杆；2023、导槽；2024、定位孔；203、销孔；

3、固定销；

4、连接销；

5、滑块；501、滑块锁紧孔；

6、刻度标识。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至4所示，本实施例提供的一种多功能平面连杆机构教学用具，包括导杆1和连杆单元2。

导杆1上设有导轨101。

连杆单元2可伸缩设置，且三个连杆单元2依次首尾相连，相邻连杆单元2之间铰接连接设置，且位于两侧的连杆单元2的外端设有与导轨101匹配的滑块5，滑块5通过固定销3安装在连杆单元2上。

若干个连杆单元2依次首尾铰接连接设置，同时两端的连杆单元2通过滑块5沿导轨101滑动配合形成平面连杆机构。

滑块5为u型滑块5，且滑块5的一侧边卡设在导轨101内，另一侧边贴合在导杆1一侧面，滑块5的另一侧边上开设有滑块锁紧孔501，滑块锁紧孔501内设有滑块锁紧螺栓(图中未画出)。

通过滑块5锁紧螺栓在导杆1上锁紧滑块5，避免滑块5移位。

连杆单元2包括套盒201和抽板202，套盒201内部中空，一面开口设置；抽板202与套盒201内部匹配设置，且抽板202由套盒201的开口端插入套盒201内部。

套盒201和抽板202的外端均设有销孔203，固定销3穿过销孔203与滑块5连接，相邻连杆单元2通过穿过销孔203的连接销4铰接连接设置。

通过控制抽板202插入套盒201的深度来实现连杆单元2长度的调整，实现不同平面连杆机构的姿态变换。

套盒201的开口端侧壁开设有抽板锁紧孔2013，抽板锁紧孔2013内设有抽板锁紧螺栓(图中未画出)。

通过抽板202锁紧螺栓来固定抽板202，避免移位。

套盒201中部设有沿长度方向延伸至开口端的条形槽口2012，且套盒201内部形成独立对称的两个容纳腔；抽板202包括连接块2021以及设置在连接块2021朝向套盒201一侧面的一对抽拉杆2022，销孔203开设有在连接块2021上，一对抽拉杆2022分别与一对容纳腔匹配。

容纳腔内壁设有沿长度方向延伸设置的导棱2011，抽拉杆2022上开设有与导棱2011匹配的导槽2023。

一对抽拉杆2022的导槽2023和一对容纳腔内的导棱2011对抽板202的移动方向进行二次限位，避免移位；同时条形槽口2012也有效减轻连杆单元2的重量，便于操控。

套盒201表面、抽拉杆2022表面以及导杆1表面设有沿长度方向设置的刻度标识6。

通过刻度标识6能够直接读出两侧滑块5之间间距和连杆单元2长度，便于理解不同平面连杆机构之间变换关系。

容纳腔的开口端内部内嵌固定有弹簧定位销2014，抽拉杆2022朝向套盒201一端开设有与弹簧定位销2014匹配的定位孔2024。

当抽拉杆2022拉到极限位置时，弹簧定位销2014插入定位孔2024内对抽拉杆2022进行限位，避免抽拉杆2022完全拉出。

本实施例通过调节连杆单元2的长度以及控制滑块5在导杆1上的位置来实现平面连杆机构形态之间的变换，通过结构变化向学生直观演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等不同形式的平面连杆机构之间的变换关系，营造更加高效便利的教学课堂。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。