[发明专利]集成机械教具

说明书

技术领域

本发明涉及一种教具，尤其涉及一种集成机械教具。

背景技术

在当前教学方面，我国的教育一味的关注考试成绩而忽略了学生们的理解和动手能力，在教学过程中缺少实际演示的教学器具，缺少教具让教学成为乏味的语言描述。

教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是青少年科技活动中不可缺少的器材。科技活动中用的教具有实物教具和复制品教具。目前初中、高中、大学这三个重要的教育阶段的教具十分缺乏，大部分学生的高中、初中、大学在课堂上不使用教具。对于机械专业学生所学的机械原理、机械设计，涵盖了很多种类的基本机械构造，它们可以实现各种路径的运动。这些机构中有简单的，也有复杂的，而在课堂上，这些机构很难在学生的脑海中形成一个比较完整的实物形象。机构的运动路径及原理在学生的大脑中也显得模糊，不清晰。

因此，需要一种集成机械教具，用于课堂上进行实物演示，将基本机械机构的组成、组合方式、运动形式直观形象的表现出来，使学生在学习机械原理课程时能直观的了解机构的运动规律，能快速理解机构中各构件的运动关系，加深对机械的理解。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种集成机械教具，能够用于课堂上进行实物演示，将基本机械机构的组成、组合方式、运动形式直观形象的表现出来，使学生在学习机械原理课程时能直观的了解机构的运动规律，能快速理解机构中各构件的运动关系，加深对机械的理解。

本发明的集成机械教具，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；

进一步，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；

进一步，所述第一连杆和第三连杆均为可伸缩杆件；

进一步，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；

进一步，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；

进一步，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；

进一步，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；

进一步，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；