[发明专利]集成机械教具

权利要求书

1.一种集成机械教具，其特征在于：包括机构展示部分、用于驱动机构展示部分运动的驱动部分以及安装所述机构展示部分和驱动部分的支架外壳；所述机构展示部分包括安装于支架外壳的机构支架和安装于所述机构支架的机械机构；所述机械机构设有动力输入端，驱动部分设有与所述动力输入端传动连接的动力输出端。

2.根据权利要求1所述的集成机械教具，其特征在于：所述机构支架包括第一支撑杆；所述机械机构包括以所述第一支撑杆为机架的四杆机构；所述四杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆和第三连杆的外端均铰接于第一支撑杆。

3.根据权利要求2所述的集成机械教具，其特征在于：所述第一连杆和第三连杆均为可伸缩杆件。

4.根据权利要求3所述的集成机械教具，其特征在于：所述第一支撑杆上对应第三连杆设有用于与第三连杆铰接的滑块；所述滑块沿第一支撑杆轴向与之单自由度滑动连接并可沿第一支撑杆轴向固定定位。

5.根据权利要求4所述的集成机械教具，其特征在于：所述滑块上沿第一支撑杆径向排列有多个用于与第三连杆铰接的铰接孔。

6.根据权利要求5所述的集成机械教具，其特征在于：所述机构支架还包括第一圆盘和第二支撑杆；所述第一支撑杆和第二支撑杆相对于第一圆盘轴线轴对称并垂直固定于第一圆盘；所述第一圆盘绕其自身轴线转动连接于支架外壳；所述机械机构还包括安装于第二支撑杆的棘轮机构。

7.根据权利要求6所述的集成机械教具，其特征在于：所述机构支架还包括与第一圆盘径向并列设置的第二圆盘以及相对于第二圆盘轴线轴对称并垂直固定于第二圆盘的第三支撑杆和第四支撑杆；所述第二圆盘绕其自身轴线转动连接于支架外壳；所述机械机构还包括安装于第三支撑杆的槽轮机构和安装于第四支撑杆的凸轮机构。

8.根据权利要求7所述的集成机械教具，其特征在于：所述第一连杆与第一支撑杆之间的铰轴为四杆机构的动力输入端，第一连杆与该铰轴同步转动配合；所述棘轮机构还包括固定于其棘轮转轴上的第一从动带轮和与第一从动带轮通过带传动的第一主动带轮，棘轮通过其转轴与第一从动带轮固定连接；所述第一主动带轮固定于其转轴并通过其转轴单自由度转动连接于第二支撑杆，棘轮机构以第一主动带轮的转轴为动力输入端；所述槽轮机构还包括固定于其主动拨盘转轴上的第二从动带轮和与第二从动带轮通过带传动的第二主动带轮，主动拨盘通过其转轴与第二从动带轮固定连接；所述第二主动带轮固定于其转轴并通过其转轴单自由度转动连接于第三支撑杆，槽轮机构以第二主动带轮的转轴为动力收入端；所述凸轮机构还包括固定于其凸轮转轴上的第三从动带轮和与第三从动带轮通过带传动的第三主动带轮，凸轮通过其转轴与第三从动带轮固定连接；所述第三主动带轮固定于其转轴并通过其转轴单自由度转动连接于第四支撑杆，凸轮机构以第三主动带轮的转轴为动力输入端；所述第一主动带轮的转轴与第一连杆和第一支撑杆之间的铰轴相对于第一圆盘轴线轴对称；所述第二主动带轮的转轴和第三主动带轮的转轴相对于第二圆盘轴线轴对称；第一连杆与第一支撑杆之间的铰轴、第一主动带轮的转轴、第二主动带轮的转轴和第三主动带轮的转轴上均固定有动力输入齿轮；所述驱动部分的动力输出端设有用于与第一连杆与第一支撑杆之间的铰轴和第一主动带轮的转轴二者之一上的动力输入齿轮以及第二主动带轮的转轴和第三主动带轮的转轴二者之一上的动力输入齿轮相啮合的两个动力输出齿轮。

9.根据权利要求8所述的集成机械教具，其特征在于：所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆均为可伸缩杆件，所述支架外壳包括可扣合和分离的左半球壳和右半球壳；所述驱动部分固定安装于左半球壳，机构支架的第一圆盘和第二圆盘分别通过一个连接杆单自由度转动连接于右半球壳；所述左半球壳底部和右半球壳底部各设有两个滚轮和一个用于驱动滚轮转动的遥控驱动装置；所述驱动部分包括固定于左半球壳的驱动电机和传动连接于驱动电机动力输出轴的动力输出机构；所述动力输出机构包括第一中间轴、第二中间轴、第一输出轴、第二输出轴、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第一主动锥齿轮、第一从动锥齿轮、第二主动锥齿轮和第二从动锥齿轮；所述驱动电机的动力输出轴垂直于第一圆盘；第一中间轴同轴固定于驱动电机的动力输出轴，第二中间轴与第一中间轴平行并列设置并绕其轴线单自由度转动连接于左半球壳；第一圆柱齿轮套装固定于第一中间轴上，第二圆柱齿轮套装固定于第二中间轴上并且与第一圆柱齿轮啮合传动；第一输出轴和第二输出轴与第一圆盘和第二圆盘平行；第一主动锥齿轮固定于第一中间轴，第一从动锥齿轮固定于第一输出轴并与第一主动锥齿轮啮合传动；第二主动锥齿轮固定于第二中间轴，第二从动锥齿轮固定于第二输出轴并与第二主动锥齿轮啮合传动；两个动力输出齿轮一一对应的固定于第一输出轴和第二输出轴上；所述第一输出轴和第二输出轴分别通过一个安装架单自由度转动连接于左半球壳；所述安装架上各固定设有一个电磁定位块；所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆上对应相应的电磁定位块固定有定位铁块。