[实用新型]一种凸轮与杆系机构教辅仪

说明书

技术领域

本实用新型属于教学仪器领域，具体涉及一种凸轮与杆系机构教辅仪。

背景技术

机械原理是一门研究机构和机器的学科，是一门技术基础课程，对于以后机械学科的深入学习起着重要的铺垫作用。然而这样一门重要的基础课程却让许多机械专业学生颇为头痛。经调查后发现主要是机械原理理论性太强，对于很多运动形式很难想象，课本文字的描述显得枯燥乏味。于是在机械原理课堂上，教具的演示指导作用就显得十分重要了，它能让同学们更直观地去了解和认识机构，而实验室那种大型的机械原理教具模型，更适合于去参观，不便携带到课堂上与同学们互动，而且价格昂贵。单个演示一种机构的教具，功能单一并且不能定量分析。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种凸轮与杆系机构教辅仪，将机械原理课程中的典型机构提取出来，使学生形象、直观地完成知识的学习与掌握。

本实用新型包括展示箱体、曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构和凸轮机构。所述的曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构和凸轮机构均设置在展示箱体的侧面上，且分别通过设置在展示箱体内的一个伺服电机输入动力。

所述的曲柄摇杆机构包括第一曲柄、摇杆和第一连杆；所述第一曲柄和摇杆的一端均与展示箱体铰接；第一曲柄通过第一个伺服电机输入动力；所述第一连杆的两端分别与第一曲柄和摇杆的另一端铰接。

所述的平面四杆机构演化机构可以是曲柄摇块机构、摆动导杆机构、非偏置曲柄滑块机构或偏置曲柄滑块机构中的一种；平面四杆机构演化机构所在的展示箱体侧面开设有曲柄第一铰接孔、曲柄第二铰接孔、曲柄第三铰接孔、曲柄第四铰接孔、导杆铰接孔和摇块铰接孔；所述平面四杆机构演化机构通过第二个伺服电机输入动力。

所述的凸轮机构包括凸轮第一从动件、凸轮、导轨和凸轮第二从动件；所述的凸轮与展示箱体铰接，并通过第三个伺服电机输入动力；所述的导轨与展示箱体固定；凸轮第一从动件和凸轮第二从动件均竖直设置, 所述凸轮第一从动件的轴心线与凸轮的铰接中心之间设有间距，凸轮第二从动件的轴心线与凸轮的铰接中心对齐设置；凸轮第一从动件和凸轮第二从动件均与导轨通过滑动副连接，且凸轮第一从动件和凸轮第二从动件均开设有固定孔；凸轮第一从动件与凸轮通过凸轮副连接，凸轮第二从动件在其固定孔处与导轨通过螺钉固定。

所述展示箱体的底部设有支撑脚，顶部设有把手。

所述曲柄摇杆机构所在的展示箱体侧面设有白纸；所述第一连杆两端的铰接处均固定有铅笔，铅笔的笔尖与白纸接触。

所述的平面四杆机构演化机构为非偏置曲柄滑块机构，包括第二曲柄、第二连杆、滑块和导杆；第二曲柄的一端与展示箱体在曲柄第一铰接孔处铰接，另一端与第二连杆的一端铰接；第二连杆的另一端与滑块铰接；滑块与导杆通过滑动副连接；导杆与展示箱体固定。第二曲柄通过第二个伺服电机输入动力。

所述的平面四杆机构演化机构为偏置曲柄滑块机构，包括第二曲柄、第二连杆、滑块和导杆；第二曲柄的一端与展示箱体在曲柄第二铰接孔处铰接，另一端与第二连杆的一端铰接；第二连杆的另一端与滑块铰接；滑块与导杆通过滑动副连接；导杆与展示箱体固定。第二曲柄通过第二个伺服电机输入动力。

所述的平面四杆机构演化机构为摆动导杆机构，包括第二曲柄、滑块和导杆；第二曲柄的一端与展示箱体在曲柄第三铰接孔处铰接，另一端与滑块铰接；滑块与导杆通过滑动副连接；导杆与展示箱体在导杆铰接孔处铰接。第二曲柄通过第二个伺服电机输入动力。

所述的平面四杆机构演化机构为曲柄摇块机构，包括第二曲柄、导杆和摇块。第二曲柄的一端与展示箱体在曲柄第四铰接孔处铰接，另一端与导杆铰接；摇块与导杆通过滑动副连接，并与展示箱体在摇块铰接孔处铰接。第二曲柄通过第二个伺服电机输入动力。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型集成典型机构，不仅可作为机械原理课堂教具，还可作为机械原理实验平台；

2、本实用新型操作简便，使学生形象、直观地完成知识的学习与掌握；

3、本实用新型结构紧凑、小巧精致、质量轻、携带方便，且易于维护。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构立体图；

图2是本实用新型中平面四杆机构演化机构所在的展示箱体侧面示意图；

图3-1是本实用新型中平面四杆机构演化机构为非偏置曲柄滑块机构时的示意图；

图3-2是本实用新型中平面四杆机构演化机构为偏置曲柄滑块机构时的示意图；