一种多功能轮系演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种教学演示器具，具体涉及一种多功能轮系演示仪，属于教学 用具技术领域。
【背景技术】
[0002] 齿轮是机械传动系统中重要的元件，具有运动传递平稳、传动比稳定的特点。但是 在齿轮传动系统中，特别是周转轮系，运动关系更加复杂。对于初学者而言，仅仅通过理论 分析和动画演示，很难彻底掌握各种齿轮传动系统的运动关系。因此在机械类基础课程学 习中，由于缺少实物演示和直观的介绍，导致学生对齿轮运动的学习和传动比的计算一直 生涩难懂。同时，此类专业课程涉及的内容在日常生活中难以遇到，从而减少了学生实际接 触此类传动件的机会。宄其原因，造成知识体系和传动原理掌握不扎实的根源是混淆了各 类齿轮传动系统的运动原理，无法认清齿轮传动关系，难以理解各种轮系的传动比计算方 法。
[0003] 因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的多功能轮系演示仪，以克服 现有技术中的所述缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于齿轮传动系统中不同轮系 的传动原理以及传动比演示的多功能轮系演示仪。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种多功能轮系演示仪，其包括 机架、内齿圈、太阳轮、行星轮、系杆、主动齿轮轴、导轨、丝杆以及止动杆；其中，所述内齿圈 安装在一内齿圈轴套上；所述太阳轮安装在一太阳轮轴套上；所述系杆安装在一系杆轴套 上；所述系杆轴套、太阳轮轴套和内齿圈轴套自内而外依次套接，且各轴套上安装有一从动 齿轮；各轴套通过一第一支架支承于机架上；所述主动齿轮轴枢接于一对立板上，其上安 装有一主动齿轮；所述主动齿轮能和从动齿轮啮合；所述导轨设置在机架上；所述立板和 导轨配合，并能沿导轨移动；所述丝杆通过一第二支架支承于机架上，其连接并驱动立板； 所述止动杆螺接于机架的顶部，其分别和从动齿轮相对设置。
[0006] 本实用新型的多功能轮系演示仪进一步设置为：所述行星轮和系杆连接；所述行 星轮和内齿圈相啮合。
[0007] 本实用新型的多功能轮系演示仪进一步设置为：所述主动齿轮轴的一端设有一电 动机。
[0008] 本实用新型的多功能轮系演示仪进一步设置为：所述止动杆具体设置有三根，各 止动杆上设有一旋钮。
[0009] 本实用新型的多功能轮系演示仪还设置为：于所述机架上安装有三块显示屏；于 所述太阳轮、内齿圈、系杆上分别安装有一转速测量传感器；所述各转速测量传感器分别连 接至一显示屏。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的多功能轮系演示 仪能够将理论与实际运动结合，很大程度上解决了上课时老师难以准确表达的齿轮运动情 况，使教师上课更加生动形象。让学生能够更好的完成齿轮传动系统的学习，在实际教学中 有很大的应用空间。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的多功能轮系演示仪的主视图。
[0012] 图2是本实用新型的多功能轮系演示仪的侧视图。
[0013] 图3是图1中沿A-A的剖面图。
[0014] 图4是本实用新型的多功能轮系演示仪的传动原理图。
【具体实施方式】
[0015] 请参阅说明书附图1至附图4所示，本实用新型为一种多功能轮系演示仪，其由机 架1、内齿圈2、太阳轮3、行星轮4、系杆5、主动齿轮轴6、导轨7、丝杆8以及止动杆9等几 部分装配而成。
[0016] 其中，所述内齿圈2安装在一内齿圈轴套10上；所述太阳轮3安装在一太阳轮轴 套11上；所述系杆5安装在一系杆轴套12上；通过不同的轴套将动力输入到相应的齿轮 上，可实现轮系在差动轮系、行星轮系、定轴轮系之间进行演化。所述系杆轴套10、太阳轮轴 套11和内齿圈轴套12自内而外依次套接，且各轴套10、11、12上安装有一从动齿轮13 ;各 轴套10、11、12通过一第一支架15支承于机架1上。
[0017] 所述行星轮4和系杆5连接，且该行星轮4和内齿圈2相啮合。
[0018] 所述主动齿轮轴6枢接于一对立板16上，其上安装有一主动齿轮17。所述主动齿 轮17能和从动齿轮13啮合。所述主动齿轮轴6的一端设有一电动机18,该电动机18能够 驱动主动齿轮轴6转动。
[0019] 所述导轨7设置在机架1上。所述立板16和导轨7配合，并能沿导轨7移动，从而 使主动齿轮17能和不同从动齿轮13啮合，而通过不同齿轮的啮合，改变轮系的运动状态。
[0020] 所述丝杆8通过一第二支架19支承于机架1上，其连接立板16,并通过转动丝杆 8来驱动立板16沿导轨7移动。
[0021] 所述止动杆9螺接于机架1的顶部，其分别和从动齿轮13相对设置，以达到控制 太阳轮3或系杆5或行星轮4的目的。所述止动杆9具体设置有三根，各止动杆上设有一 旋钮20。
[0022] 进一步的，于所述机架1上安装有三块显示屏21。于所述太阳轮3、内齿圈2、系 杆5上分别安装有一转速测量传感器(未图示)，该转速测量传感器能分别测量太阳轮3、内 齿圈2、系杆5的转速。所述各转速测量传感器分别连接至一显示屏21，并显示屏21直观 的显示转速。
[0023] 本实用新型的多功能轮系演示仪的主要功能如下：
[0024] (1)轮系运动状态演示。通过改变运动输入变换机构的位置，可实现主动件分别 为内齿圈2、太阳轮3、行星轮4、系杆5的转动轮系。通过止动杆9的调节，可实现差动轮系、 行星轮系、定轴轮系间的转换，直观的演示齿轮之间的实际运动状态，使学生便于理解齿轮 之间的相互传动关系，有利于学生对于《机械原理》中齿轮一章的学习。
[0025] (2)实际传动比检测。通过安装内齿圈2、太阳轮3、系杆5上的三个转速测量传感 器，可实时检测各转动件的转速，经计算可得到实际传动比与理论传动比之间的对比，便于 学生直观地理解行星轮系、定轴轮系传动比的计算公式。
[0026] 如说明书附图4所示，本实用新型的多功能轮系演示仪通过改变动力输入原件的 不同并通过限制各个齿轮的运动状态可实现轮系在差动轮系、行星轮系、定轴轮系之间进 行演化。下面对各个轮系进行理论传动比计算。
[0027] 动力输入机构在位置1时
[0028] (1)不止动时
[0029] 此时，机构为差动轮系，因运动不确定，故理论传动比无法计算。
[0030] (2)止动杆在位置2时
[0031] 此时，机构为行星轮系。
[0032] 齿轮1，2在转化轮系中的传动比：
【主权项】
1. 一种多功能轮系演示仪，其特征在于：包括机架、内齿圈、太阳轮、行星轮、系杆、主 动齿轮轴、导轨、丝杆以及止动杆；其中，所述内齿圈安装在一内齿圈轴套上；所述太阳轮 安装在一太阳轮轴套上；所述系杆安装在一系杆轴套上；所述系杆轴套、太阳轮轴套和内 齿圈轴套自内而外依次套接，且各轴套上安装有一从动齿轮；各轴套通过一第一支架支承 于机架上；所述主动齿轮轴枢接于一对立板上，其上安装有一主动齿轮；所述主动齿轮能 和从动齿轮啮合；所述导轨设置在机架上；所述立板和导轨配合，并能沿导轨移动；所述丝 杆通过一第二支架支承于机架上，其连接并驱动立板；所述止动杆螺接于机架的顶部，其分 别和从动齿轮相对设置。
2. 如权利要求1所述的多功能轮系演示仪，其特征在于：所述行星轮和系杆连接；所述 行星轮和内齿圈相啮合。
3. 如权利要求1所述的多功能轮系演示仪，其特征在于：所述主动齿轮轴的一端设有 一电动机。
4. 如权利要求1所述的多功能轮系演示仪，其特征在于：所述止动杆具体设置有三根， 各止动杆上设有一旋钮。
5. 如权利要求1所述的多功能轮系演示仪，其特征在于：于所述机架上安装有三块显 示屏；于所述太阳轮、内齿圈、系杆上分别安装有一转速测量传感器；所述各转速测量传感 器分别连接至一显示屏。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能轮系演示仪，其内齿圈安装在一内齿圈轴套上；太阳轮安装在一太阳轮轴套上；系杆安装在一系杆轴套上；系杆轴套、太阳轮轴套和内齿圈轴套自内而外依次套接，且各轴套上安装有一从动齿轮；各轴套支承于机架上；主动齿轮轴枢接于一对立板上，其上安装有一主动齿轮；主动齿轮能和从动齿轮啮合；导轨设置在机架上，立板和导轨配合；丝杆支承于机架上，其连接并驱动立板；止动杆螺接于机架的顶部，其分别和从动齿轮相对设置。本实用新型能够将理论与实际运动结合，很大程度上解决了上课时老师难以准确表达的齿轮运动情况，使教师上课更加生动形象，让学生更好的完成齿轮传动系统的学习，在实际教学中有很大的应用空间。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN204557920
【申请号】CN201520161666
【发明人】吴福忠, 诸胜军
【申请人】绍兴文理学院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月23日