[实用新型]教学演示用周转轮系传动比计算实验台

说明书

一种教学演示用周转轮系传动比计算实验台。其包括周转轮系子系统、机架驱动子系统和安装台装置；安装台装置包括安装平台、主支撑柱和中支撑柱；机架驱动子系统包括机架驱动齿轮、第二驱动步进电机、第二深沟球轴承、第二驱动步进电机控制器、第二电源、第三导线和第四导线；周转轮系子系统包括周转轮系、周转轮系机架装置和周转轮系驱动装置；本实用新型效果：结构设计合理，能进行周转轮系传动过程的实验演示，如通过步进电机控制中心轮转速、通过驱动整体机构实现转化轮系的演示。因此，本实验台可以有效地应用于周转轮系传动比的教学当中，提高学生的认知能力，使其理解转化轮系的意义，提高其空间思维能力。

技术领域

本实用新型属于教学仪器技术领域，尤其是涉及一种教学演示用周转轮系传动比计算实验台。

背景技术

在学习机械类相关课程中，齿轮是其中的重点和难点，尤其是对周转轮系传动比计算的讲解，由于行星轮的轴线在围绕中心太阳轮的轴线转动，计算时必须用到转化轮系的概念，讲解时比较抽象，学生普遍反应理解困难，无法想像转化后轮系与现实中的周转轮系的关系，从而在计算时容易产生概念性错误。现有齿轮教学教具存在下列问题：功能单一，没有相关的实验教具可供教学演示周转轮系传动比的计算，无法帮助学生理解转化法的物理意义；大部分齿轮模型结构复杂，需要较多的设备支持，并且安装设备和后续计算繁琐，不利于演示。因此有必要开发一种教学演示用周转轮系传动比计算实验台，使该实验台可以实现周转轮系传动比计算演示的同时，实现轮系传动比的演示和计算。但目前尚缺少相应的设备。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作简便、功能齐全、教学效率高、便于计算和演示的教学演示用周转轮系传动比计算实验台

为了达到上述目的，本实用新型提供的教学演示用周转轮系传动比计算实验台包括：周转轮系子系统、机架驱动子系统和安装台装置；其中，所述的安装台装置包括安装平台、主支撑柱和多个中支撑柱；主支撑柱的下端固定在安装平台的表面一侧；多个中支撑柱安装在安装平台的底面外侧部位；

所述的机架驱动子系统包括机架驱动齿轮、第二驱动步进电机、第二深沟球轴承、第二驱动步进电机控制器、第二电源、第三导线和第四导线；其中第二驱动步进电机固定在安装平台的表面另一侧，并且输出轴朝上；机架驱动齿轮水平设置，第二深沟球轴承设置在机架驱动齿轮的中心孔内，第二驱动步进电机的输出轴插入固定在第二深沟球轴承的中心孔中；第二驱动步进电机控制器和第二电源安装在安装平台的表面，其中第二电源通过第三导线与第二驱动步进电机控制器连接，第二驱动步进电机控制器通过第四导线与第二驱动步进电机连接；

所述的周转轮系子系统安装在主支撑柱上，包括周转轮系、周转轮系机架装置和周转轮系驱动装置；所述的周转轮系机架装置包括周转轮系机架齿轮与推力球轴承；周转轮系机架齿轮水平设置，且与机架驱动齿轮相啮合；推力球轴承固定在周转轮系机架齿轮的中心孔内，并且主支撑柱的上端插入在推力球轴承的中心孔中；周转轮系驱动装置安装在周转轮系机架齿轮的表面，包括第一驱动步进电机、第一驱动步进电机控制器、第一电源、第一导线和第二导线；其中第一驱动步进电机位于周转轮系机架齿轮的表面中部，且输出轴朝上；第一电源通过第一导线与第一驱动步进电机控制器连接，第一驱动步进电机控制器通过第二导线与第一驱动步进电机连接；周转轮系包括行星轮、系杆、第一中心齿轮、第二中心齿轮、第一深沟球轴承、多个小支撑柱、上盖和下盖；其中第一中心齿轮水平设置；第一深沟球轴承设置在第一中心齿轮的中心孔内，并且第一驱动步进电机的输出轴穿过第一深沟球轴承的中心孔后向上伸出；第二中心齿轮为内齿轮，以同心的方式设置在第一中心齿轮的外侧；行星轮设置在第一中心齿轮和第二中心齿轮之间，并且同时与第一中心齿轮和第二中心齿轮相啮合；系杆的两端分别固定在第一中心齿轮和行星轮上；上盖利用多个小支撑柱设置在第二中心齿轮的上方，而下盖则固定在第二中心齿轮的底面上。

所述的推力球轴承选用51106号推力球轴承；所述的第一深沟球轴承与第二深沟球轴承选用628/8号深沟球轴承。