[发明专利]一种四连杆机构教具

说明书

技术领域

本发明涉及机械课堂教具技术领域，特别涉及一种四连杆机构教具。

背景技术

在《机械原理》、《机械设计基础》、《机械分析与综合》等课程的学习中经常会学到四连杆机构，为了让学生更好地理解四连杆机构的各种形式的运动与各杆长度的相互关系，老师经常需要拿很多教具给学生进行演示，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

现有的四连杆机构教具通常都包括四根依次首尾相连的杆，四根杆的长度满足如下条件：长度最短的杆与长度最长的杆的长度之和小于或等于另外两根杆的长度之和。四根杆中有且仅有一根杆是固定的，双曲柄机构固定的是长度最短的杆，曲柄摇杆机构固定的是与长度最短的杆相邻的杆，双摇杆机构固定的是与长度最短的杆相对设置的杆。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

为了讲解不同的四连杆机构，老师需要不同的教具到教室进行演示，携带不方便。而且，演示四连杆机构的运动时，老师需要人为控制杆的运动，教学过程费时费力。

发明内容

为了解决现有技术携带不方便、教学过程费时费力的问题，本发明实施例提供了一种四连杆机构教具。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种四连杆机构教具，所述教具包括发条、传动齿轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、以及底板，

所述传动齿轮的齿轮轴可转动地安装在所述底板上，所述发条与所述传动齿轮啮合，所述第一连杆的一端固定在所述齿轮轴上，所述第一连杆的另一端与所述第三连杆的中间铰接；

所述第二连杆的一端和所述第四连杆的一端固定在所述底板上，所述第二连杆的另一端铰接在所述第三连杆的一端，所述第四连杆的另一端、所述第三连杆的另一端和所述第五连杆的一端铰接；所述第一连杆、所述第二连杆、以及所述第四连杆平行且位于所述第三连杆的同一侧，所述第一连杆、所述第二连杆、以及所述第三连杆组成一个双曲柄机构，所述第一连杆、所述第三连杆、以及所述第四连杆组成另一个双曲柄机构；

所述第六连杆的中间固定在所述底板上，所述第五连杆的另一端与所述第六连杆的一端铰接，所述第六连杆的另一端与所述第七连杆的一端铰接；所述第四连杆和所述第六连杆位于所述第五连杆的同一侧，所述第四连杆、所述第五连杆、以及所述第六连杆组成一个曲柄摇杆机构；

所述第八连杆的一端固定在所述底板上，所述第七连杆的另一端与所述第八连杆的另一端铰接；所述第六连杆和所述第八连杆位于所述第七连杆的同一侧，所述第六连杆、所述第七连杆、以及所述第八连杆组成一个双摇杆机构。

在本发明的第一种可能的实现方式中，所述传动齿轮的齿轮轴、所述第二连杆的一端、所述第四连杆的一端、所述第六连杆的中间、所述第八连杆的一端在同一条直线上。

在本发明的第二种可能的实现方式中，所述发条与所述传动齿轮平行啮合。

在本发明的第三种可能的实现方式中，所述发条的齿数大于所述传动齿轮的齿数。

在本发明的第四种可能的实现方式中，所述第一连杆的长度35-45mm，所述第二连杆的长度为35-45mm，所述第三连杆的长度为50-70mm，所述第四连杆的长度为35-45mm，所述第五连杆的长度为65-75mm，所述第六连杆的长度为120-140mm，所述第七连杆的长度为40-50mm，所述第八连杆的长度为75-85mm，所述第一连杆的一端与所述第二连杆的一端之间的距离为25-35mm，所述第一连杆的一端与所述第四连杆的一端之间的距离为25-35mm，所述第四连杆的一端与所述第六连杆的中间之间的距离为55-65mm，所述第六连杆的一端与所述第八连杆的中间之间的距离为85-95mm。

在本发明的第五种可能的实现方式中，所述教具还包括与所述底板相对设置的侧板、以及连接所述底板和所述侧板的四块连接板，所述底板、所述侧板、以及所述四块连接板是透明的。

可选地，所述底板、所述侧板、以及所述四块连接板构成一个封闭区间，所述封闭空间的长度为400mm-420mm，所述封闭区间的宽度为287-307mm，所述封闭区间的厚度为10-20mm。

可选地，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆、所述第四连杆、所述第五连杆、所述第六连杆、所述第七连杆、以及所述第八连杆为塑料杆，所述底板、所述侧板、以及所述四块连接板为塑料板。