[发明专利]一种演示飞轮调速的装置

说明书

技术领域

本发明涉及教学辅助用具，尤其是一种演示飞轮调速的装置。

背景技术

一般情况下，机械在运动过程中会出现速度波动，而这种速度波动会导致在运动副中产生附加动压力，并引起机械的振动，从而降低机械的寿命、效率和工作质量。

飞轮由于其大的转动惯量，可以充当能量储存器，调节机器运转的速度波动。当外力对系统作盈功时，它以动能的形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。

然而，目前市场上关于飞轮调速的装置多是自动化程度很高的机械装置，这些装置不仅笨重、价格昂贵，而且往往没有直观地展现飞轮的功能。另外，这些装置的操作方法要求高，整个装置的操作需要专门的技术人员的指导，难以实现将其用于教具在各大高校之间大规模的普及。

发明内容

为了克服已有演示飞轮调速方式的结构笨重、价格昂贵、操作复杂、不能适用于教学使用的不足，本发明提供一种简化结构、降低成本、操作简便、适用于教学使用的演示飞轮调速的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种演示飞轮调速的装置，包括底座和飞轮，所述飞轮盘和飞轮片，所述飞轮片固定安装在飞轮盘上，所述飞轮盘固定安装在飞轮轴上，所述装置还包括一级传动部分、二级传动部分、输出机构和负载，其中，

所述一级传动部分包括用于提供动力的手柄，所述手柄安装在转盘上，所述转盘固定安装在输入轴上，所述输入轴的一侧安装在靠近所述转盘的第一一级轴承座上，所述输入轴的另一端通过联轴器与飞轮轴的一端相连，所述飞轮轴的另一端安装所述飞轮盘，所述飞轮轴安装在第二一级轴承座上，所述第一一级轴承座和第二一级轴承座固定安装在底座上，所述飞轮轴上安装有小同步带轮；

所述二级传动部分包括用于连接一级和二级传动的大同步带轮，所述小同步带轮、大同步带轮套装在同步带上，所述大同步带轮安装在小齿轮轴的一端，所述小齿轮轴的另一端安装有小齿轮，所述大同步带轮和所述小齿轮之间的小齿轮轴上安放有两个第一二级轴承座，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮安装在大齿轮轴上，所述大齿轮轴安装在第二二级轴承座上，且与所述大齿轮轴的轴线重合的中间轴安装在第三二级轴承座上，所述第一二级轴承座、第二二级轴承座和第三二级轴承座均固定安装在底座上；

所述大齿轮轴和中间轴的相对端均与所述输出机构连接，所述输出机构与负载联动。

优选的，所述输出机构为六杆肘杆机构，所述六杆肘杆机构包括支架、两根摆杆、一根连杆、两根支撑杆、一根支杆、一根滑杆，所述大齿轮轴和中间轴的相对端均与一根摆杆的上端连接，一根连杆的上端位于两根摆杆的下端之间，一根连杆的上端和两根摆杆的下端之间通过销相连，所述一根连杆的下端与其中一根支撑杆的下端、另一根支撑杆的上端通过销相连，其中一根支撑杆的上端与一根支杆的一端通过销相连，一根支杆的另一端固定安装在支架的上部，所述另一根支撑杆的下端与滑杆的上端通过销相连，所述滑杆可上下滑动地套装在滑槽内，所述滑槽固定安装在所述支架的下部，所述滑槽的下端安装冲头，所述冲头位于负载上。当然，输出机构也可以采用其他连杆结构。

再进一步，所述负载为弹簧块。该结构形式可以模拟锻压机，如果是其他机床，也可以采用其他类型的负载。

所述小齿轮轴上安装转速传感器，所述转速传感器与用于根据转速传感器信号生成转速曲线的转速波动演示模块。所述转速波动演示模块可以采用PC机来实现。

所述飞轮盘和飞轮片通过螺栓连接，所述飞轮盘中间部分设有用以高速旋转时防止重心偏移的台阶。

本发明的有益效果主要表现在：简化结构、降低成本、操作简便、适用于教学使用。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的演示飞轮调速的装置的结构示意图；

图2本发明实施例1提供的飞轮结构示意图；

图3本发明实施例1提供的飞轮调速转速波动图；

图4本发明实施例1提供的飞轮调速装置的六杆肘杆机构示意图；

图5为图4中A处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。