便携多合一四杆机构动态演示教具

1.本实用新型涉及教具技术领域，具体为便携多合一四杆机构动态演示教具。


背景技术：

2.平面连杆机构作为大学机械原理课程中的基础部分，为学生奠定机构学基础有着很大的作用，其中四杆机构作为最简单的连杆机构，需要扎实掌握，而通过使用模型教具更能具体的、形象的向同学们展示出四杆机构的构成原理，帮助同学们更加直观地认识和了解杆机构的设计演变；
3.目前教学中大多使用学生不可触摸的软件动画模拟、使用只有单一的、不可随意变换的教学用具或者固定摆放位置的教学模型柜，对教学效果有很大的影响，为了能具体的、形象的向同学们展示出四杆机构的构成原理，使同学们扎实掌握，帮助同学们更加直观地认识和了解杆机构的设计演变，设计研究出一种携带方便，可演示多种效果的多功能四杆机构教学用具变得尤为重要。
4.所以我们提出了便携多合一四杆机构动态演示教具，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供便携多合一四杆机构动态演示教具，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的平面连杆机构演示教具，使用只有单一的、不可随意变换的教学用具或者固定摆放位置的教学模型柜，对教学效果有很大的影响的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：便携多合一四杆机构动态演示教具，包括设置的承载底板，且承载底板的正面设置有第一演示机构，并且承载底板的背面设置有第二演示机构；
7.还包括：
8.所述第一演示机构包括第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件，且第一杆件固定于承载底板的正面底部，并且第一杆件的左侧端部通过连孔连接有第二杆件，而且第二杆件的顶端通过连孔连接有第三杆件，同时第三杆件的右侧端部通过连孔连接有第四杆件，所述第四杆件的底部通过连孔连接于第一杆件的靠近中部的连孔中，且连孔对称开设于第一杆件的左右两侧，并且第四杆件上部三分之一位置处也开设有连孔；
9.所述第二演示机构包括第五杆件、第六杆件、第七杆件和第八杆件，且第五杆件固定于承载底板的背面，并且第五杆件左侧转动连接有第六杆件，而且第六杆件的顶端转动连接有第七杆件，同时第七杆件的右端转动连接有第八杆件，所述第八杆件的底部与第五杆件的右侧端部转动连接，且第八杆件的上部三分之一位置处也开设有连孔。
10.优选的，所述第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件以及第五杆件、第六杆件、第七杆件、第八杆件的首位连接处均通过连孔和端部凸起连接，且连接处可进行拆分，使得在操作时可以进行灵活操作。
11.优选的，所述承载底板正面的右侧对称固定有限位块，且限位块之间贯穿连接有螺纹丝杆，并且螺纹丝杆上螺纹连接有滑块，而且滑块与承载底板的正面贴合滑动，同时滑块通过螺纹丝杆构成水平移动结构，使得了螺纹丝杆转动后就会带动滑块移动，进而调节弹性滑轨的使用状态。
12.优选的，所述滑块的顶部固定有弹性滑轨，且弹性滑轨的左端固定于固定块的顶部，并且固定块安装于承载底板的正面左侧，而且第一演示机构可在弹性滑轨上进行滑行，同时弹性滑轨上也设置有滑块，使得演示时，第一演示机构的杆件可以在弹性滑轨上进行滑动。
13.优选的，所述连孔的内部对称设置有弹簧片，且弹簧片设置为三角形结构，并且弹簧片与弹簧珠相卡合，而且弹簧珠固定于第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件以及第五杆件、第六杆件、第七杆件、第八杆件的端部凸起处，使得弹簧片和弹簧珠的设置可以便于杆件之间进行便捷的连接和拆分。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、该便携多合一四杆机构动态演示教具，与固定摆放位置的教学模型柜相比，教具具有便携性，且设置有双面的演示操作机构，正面是演示四杆机构由于杆件长度的变化而构成的不同机构和能够在直线、曲线导轨之间相互切换的曲柄滑动块机构的动态演示机构，演示四杆机构由于杆件长度的变化而构成不同的机构，以及由曲柄摇杆机构演变成曲线导轨曲柄滑动块机构，再由曲线导轨变成直线导轨的动态过程，背面是四杆机构传动角、压力角、死点位置、极位夹角的表示机构，该机构由曲柄摇杆机构、受力分析箭头和极位夹角底板组成，受力分析箭头跟随原动件和连杆的转动而变化，动态表示出压力角和传动角的变化，极位夹角板表示曲柄摇杆机构的两个死点位置及曲柄摇杆机构的极位夹角，演示操作灵活便捷，结果直观，进而提高教学质量；
16.2、该便携多合一四杆机构动态演示教具，通过设置的杆件之间均通过弹簧片和弹簧珠进行连接，通过连接不通位置的连孔改变四根杆件的变化机构。
附图说明
17.图1为本实用新型整体正面结构示意图；
18.图2为本实用新型曲线导轨的曲柄滑动块机构演示结构示意图；
19.图3为本实用新型直线导轨曲柄滑动块机构演示结构示意图；
20.图4为本实用新型双摇杆机构演示结构示意图；
21.图5为本实用新型双曲柄机构演示结构示意图；
22.图6为本实用新型整体背面结构示意图；
23.图7为本实用新型曲柄遥感机构一个死点位置演示结构示意图；
24.图8为本实用新型曲柄遥感机构另一个死点位置演示结构示意图；
25.图9为本实用新型杆件连接处结构示意图。
26.图中：1、承载底板；2、第一演示机构；3、第一杆件；4、第二杆件；5、第三杆件；6、第四杆件；7、限位块；8、螺纹丝杆；9、滑块；10、固定块；11、弹性滑轨；12、第五杆件；13、第六杆件；14、第七杆件；15、第八杆件；16、弹簧片；17、弹簧珠；18、第二演示机构；19、连孔。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：便携多合一四杆机构动态演示教具，包括设置的承载底板1，且承载底板1的正面设置有第一演示机构2，并且承载底板1的背面设置有第二演示机构18，第一杆件3、第二杆件4、第三杆件5和第四杆件6以及第五杆件12、第六杆件13、第七杆件14、第八杆件15的首位连接处均通过连孔19和端部凸起连接，且连接处可进行拆分，连孔19的内部对称设置有弹簧片16，且弹簧片16设置为三角形结构，并且弹簧片16与弹簧珠17相卡合，而且弹簧珠17固定于第一杆件3、第二杆件4、第三杆件5和第四杆件6以及第五杆件12、第六杆件13、第七杆件14、第八杆件15的端部凸起处，如图1、图6和图9所示，首先，对大致使用演示流程进行简介，在承载底板1的正面设置的第一演示机构2可以实现在双曲柄结构、曲柄摇杆结构、双摇杆结构三个经典结构中相互切换，通过对第一杆件3、第二杆件4、第三杆件5和第四杆件6连接位置的改变来演示不同的机构，并且承载底板1的背面设置有第二演示机构18，第二演示机构18可实现对极位夹角，压力角，传动角，死点位置等基本参数进行动态说明，通过第六杆件13、第七杆件14、第八杆件15的转动来动态的演示极位夹角，压力角，传动角，死点位置等基本参数，同时，还可以通过用户操作实现曲线导轨和直线导轨相互转换的曲柄滑动块机构动态过程的演示，在操作的过程中，连接处通过连孔19进行连接和拆分，将一个杆件的端部凸起处插接至相邻杆件的连孔19中，而后通过弹簧片16和弹簧珠17的弹性形变进行连接，拆分时直接抽出即可分离杆件；
29.实施例一
30.第一演示机构2包括第一杆件3、第二杆件4、第三杆件5和第四杆件6，且第一杆件3固定于承载底板1的正面底部，并且第一杆件3的左侧端部通过连孔19连接有第二杆件4，而且第二杆件4的顶端通过连孔19连接有第三杆件5，同时第三杆件5的右侧端部通过连孔19连接有第四杆件6，第四杆件6的底部通过连孔19连接于第一杆件3的靠近中部的连孔19中，且连孔19对称开设于第一杆件3的左右两侧，并且第四杆件6上部三分之一位置处也开设有连孔19，如图1所示，当曲柄遥杆机构的遥杆转动时，就会使得使得第二杆件4绕第一杆件3的左端点转动，第二杆件4转动后会带动第三杆件5转动，第三杆件5的顶部就会在弹性滑轨11上进行滑动，第三杆件5转动后就会带动第四杆件6进行转动；
31.实施例二
32.如图2所示，将将曲柄摇杆机构的第四杆件6(遥杆)去掉，与第三杆件5的顶端分离，而后，将第三杆件5与弹性滑轨11上的滑块9连接，此机构变成曲线导轨的曲柄滑动块机构；
33.实施例三
34.承载底板1正面的右侧对称固定有限位块7，且限位块7之间贯穿连接有螺纹丝杆8，并且螺纹丝杆8上螺纹连接有滑块9，而且滑块9与承载底板1的正面贴合滑动，同时滑块9通过螺纹丝杆8构成水平移动结构，滑块9的顶部固定有弹性滑轨11，且弹性滑轨11的左端固定于固定块10的顶部，并且固定块10安装于承载底板1的正面左侧，而且第一演示机构2
可在弹性滑轨11上进行滑行，同时弹性滑轨11也设置有滑块9，如图3所示，转动承载底板1上的螺纹丝杆8，螺纹丝杆8就会在限位块7上进行转动，螺纹丝杆8转动后就会带动其上的滑块9进行移动，进而配合固定块10将弹性滑轨11拉直呈水平状态，动态演示曲柄滑动块机构由曲线导轨变成直线导轨的运动过程，进而对直线导轨曲柄滑动块机构进行演示；
35.实施例四
36.如图4所示，将第四杆件6的底部与第一杆件3的右侧端部相连接，当曲柄遥杆机构的遥杆转动时，就会使得使得第二杆件4绕第一杆件3的左端点转动，第二杆件4转动后会带动第三杆件5转动，第三杆件5的顶部就会在弹性滑轨11上进行滑动，第三杆件5转动后就会带动第四杆件6进行转动，进而对双摇杆机构进行演示；
37.实施例五
38.如图5所示，将第三杆件5的顶部与第四杆件6上部三分之一位置处相连接，将第四杆件6的底部与第一杆件3右端靠近中点的位置处进行连接，第四杆件6转动后，顶部就会在弹性滑轨11中滑动，且会带动第三杆件5转动，第三杆件5就会带动第二杆件4转动，进而对双曲柄机构运动进行演示；
39.实施例六
40.第二演示机构18包括第五杆件12、第六杆件13、第七杆件14和第八杆件15，且第五杆件12固定于承载底板1的背面，并且第五杆件12左侧转动连接有第六杆件13，而且第六杆件13的顶端转动连接有第七杆件14，同时第七杆件14的右端转动连接有第八杆件15，第八杆件15的底部与第五杆件12的右侧端部转动连接，且第八杆件15的上部三分之一位置处也开设有连孔19，如图6所示，此面原动件为摇杆，最下方的第五杆件12为机架，摇杆逆时针转动，
①
号箭头表示从动件(曲柄)速度方向，
②
号箭头表示从动件(曲柄)受力方向，
②
号箭头与
①
号箭头的夹角(锐角)为压力角，
②
号箭头和
③
号箭头的夹角为传动角(压力角的余角)，三个箭头会随着第六杆件13、第七杆件14和第八杆件15的转动变化，压力角和传动角也随之变化；
41.实施例七
42.如图7所示，曲柄遥杆机构中的遥杆(第七杆件14和第八杆件15的连接处)转动至一个死点位置时，第五杆件12、第六杆件13、第七杆件14和第八杆件15的位置演示；
43.实施例八
44.如图8所示，曲柄遥杆机构中的遥杆(第七杆件14和第八杆件15的连接处)转动至另一个死点位置时，第五杆件12、第六杆件13、第七杆件14和第八杆件15的位置演示。
45.工作原理：在使用该便携多合一四杆机构动态演示教具时，如图1-9所示，首先，第一演示机构2可以实现在双曲柄结构、曲柄摇杆结构、双摇杆结构三个经典结构中相互切换，通过对第一杆件3、第二杆件4、第三杆件5和第四杆件6连接位置的改变来演示不同的机构，第二演示机构18可实现对极位夹角，压力角，传动角，死点位置等基本参数进行动态说明，通过第六杆件13、第七杆件14、第八杆件15的转动来动态的演示极位夹角，压力角，传动角，死点位置等基本参数，同时，还可以通过用户操作实现曲线导轨和直线导轨相互转换的曲柄滑动块机构动态过程的演示，在操作的过程中，连接处通过连孔19进行连接和拆分，将一个杆件的端部凸起处插接至相邻杆件的连孔19中，而后通过弹簧片16和弹簧珠17的弹性形变进行连接，拆分时直接抽出即可分离杆件，从而完成一系列工作。
46.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
47.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。