CN103514796B - 一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，包括底板、齿轮传动支架和支架、船体、齿轮传动装置以及摇杆机构，支架的顶端各固定安装第一轴承座，船体的两侧分别通过连接件与一横轴的两端相连，横轴的两端分别可相对转动地固定在两个梯形支架顶端的第一轴承座上；齿轮传动装置通过第二轴承座固定于齿轮传动支架的一端；摇杆机构的一端可相对转动的固定于齿轮传动装置上，从而跟随齿轮传动装置在竖直平面内做前后往复运动；摇杆机构的另一端固定于横轴的一端，从而带动船体做前后的摇摆运动。本发明中所述的曲柄摇杆机构演示教具结构简单，在教具中加入模拟游乐场的海盗船的元素，给学生带来娱乐趣味，由此引发学习兴趣。

Description

一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具
技术领域
本发明涉及一种教学器具，具体涉及带有曲柄摇杆传动演示教具，是一种机械类专业教学的器具。
背景技术
通常在机械专业中讲述曲柄摇杆传动原理时，教师采用口述或模型向学生讲解。学生在学习时难以想象曲柄摇杆机构的各种用途和其延伸变形的典型结构特点。教师的讲述让学生感觉学习枯燥、无趣，难以提起学习兴趣。
发明内容
本发明目的是针对现有教学模式，提供一个带有娱乐趣味性的曲柄摇杆机构演示教具，可让学生直观的了解曲柄摇杆机构的工作原理、用途和延伸变形的效果，并从中了解曲柄摇杆机构的结构特点。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，包括底板 、安装于底板上的齿轮传动支架和两个梯形支架、船体、齿轮传动装置以及摇杆机构，所述两个梯形支架的顶端各固定安装第一轴承座，所述船体的两侧分别通过连接件与一横轴的两端相连，所述横轴的两端分别可相对转动地固定在两个梯形支架顶端的第一轴承座上；所述的齿轮传动装置通过第二轴承座固定于齿轮传动支架的一端；所述摇杆机构的一端可相对转动的固定于齿轮传动装置上，从而跟随齿轮传动装置在竖直平面内做前后往复运动；摇杆机构的另一端固定于横轴的一端，从而带动船体做前后的摇摆运动。
    作为本发明的进一步优化方案，所述齿轮传动装置包括第一齿轮和第二齿轮，所述固定齿轮传动装置的第二轴承座包括第三轴承座和第四轴承座，第一齿轮的齿轮轴和第二齿轮的齿轮轴分别固定于第三轴承座和第四轴承座上，所述第一齿轮轴还通过键连接方式安装手轮；所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合。
作为本发明的进一步优化方案，所述摇杆机构包括，第一连杆、L形摇臂、船体连杆、船体连杆和船体摇臂，所述L形摇臂包括成L形连接的第一摇臂和第二摇臂，第一摇臂和第二摇臂的连接端通过一根轴固定在梯形支架上，所述第一连杆的一端通过曲柄指销可相对转动的固定于第二齿轮的侧壁上，所述第一连杆的另一端通过第一连杆的连杆头与第一摇臂相连，所述第二摇臂通过船体连杆的连杆头与船体连杆相连接，所述船体连杆的连杆头与船体摇臂的一端相连接，船体摇臂的另一端通过第五轴承座以键连接方式固定在横轴上。
作为本发明的进一步优化方案，所述船体连杆与船体连杆的连杆头间采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度；所述第一连杆的连杆头和船体连杆的连杆头分别与第一连杆和船体连杆采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度。
本发明的有益效果：本发明中所述的曲柄摇杆机构演示教具结构简单，在演示曲柄摇杆机构和双摇杆机构的工作过程的教具中加入模拟游乐场的海盗船的元素，给学生带来娱乐趣味，由此引发学习兴趣。
附图说明
图1为本发明一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具的正视轴测图；
图2为本发明一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具的后视轴测02图。
图中，1-第二轴承座（4只），2-第一齿轮轴，3-第一齿轮，4-第二齿轮轴，5-第二齿轮，6-船体，7-船体摇臂 8-第一轴承座，9-支架（2个），10-底板，11-船体连杆，12-船体连杆头（2只），13-L形摇臂轴承座（2只），14-L形摇臂，15-第一连杆头（2只），16-第一连杆，17-齿轮传动支架（2个），18-手轮，19-曲柄指销。
具体实施方式
    如图1、图2所示，本发明提供一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，包括底板 、安装于底板上的齿轮传动支架和两个梯形支架、船体、齿轮传动装置以及摇杆机构，所述两个梯形支架的顶端各固定安装第一轴承座，所述船体的两侧分别通过连接件与一横轴的两端相连，所述横轴的两端分别可相对转动地固定在两个梯形支架顶端的第一轴承座上；所述船体6通过第一轴承座8固定在支架9顶端。所述的齿轮传动装置通过第二轴承座固定于齿轮传动支架的一端；所述摇杆机构的一端可相对转动的固定于齿轮传动装置上，从而跟随齿轮传动装置在竖直平面内做前后往复运动；摇杆机构的另一端固定于横轴的一端，从而带动船体做前后的摇摆运动。所述齿轮传动装置包括第一齿轮和第二齿轮，所述固定齿轮传动装置的第二轴承座包括第三轴承座和第四轴承座，第一齿轮的第一齿轮轴和第二齿轮的第二齿轮轴分别固定于第三轴承座和第四轴承座上，所述第二齿轮轴4通过第四轴承座（2只）1固定在齿轮传动支架（2个）17的一端。所述第一齿轮轴2通过第三轴承座（2只）1固定在齿轮传动支架（2个）17的另一端。所述第二齿轮5通过键连接方式固定在第二齿轮轴4的一端，所述第一齿轮3通过键连接方式固定在第一齿轮轴2的一端，所述第一齿轮轴还通过键连接方式安装手轮；所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合。所述摇杆机构包括，第一连杆、L形摇臂、船体连杆和船体摇臂，所述L形摇臂包括成L形连接的第一摇臂和第二摇臂，第一摇臂和第二摇臂的连接端通过一根轴固定在梯形支架上，所述L形摇臂14通过L形摇臂轴承座13固定在支架上。所述第一连杆的一端通过曲柄指销可相对转动的固定于第二齿轮的侧壁上，所述第一连杆的另一端通过第一连杆的连杆头与第一摇臂相连，所述第二摇臂通过船体连杆的连杆头与船体连杆相连接，所述船体连杆的连杆头与船体摇臂的一端相连接，船体摇臂的另一端通过第五轴承座以键连接方式固定在横轴上。所述船体连杆与船体连杆的连杆头间采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度；所述第一连杆的连杆头和船体连杆的连杆头分别与第一连杆和船体连杆采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度。
转动所述手轮18带动第一齿轮3转动，并带动第二齿轮5旋转。所述第二齿轮5旋转后，通过第一连杆头15和第一连杆16带动L形摇臂14摆动，将第二齿轮的旋转运动转化成L形摇臂14的摆动运动。所述L形摇臂14通过船体连杆11与船体连杆头（2只）12带动船体摇臂7摆动，由此让船体做摆动运动。
所述齿轮传动装置包括第一齿轮与第二齿轮。所述第二齿轮、曲柄指销、第一连杆头（2只）、第一连杆和L形摇臂形成曲柄摇杆机构。所述L形摇臂、船体连杆、船体连杆头（2只）、船体摇臂形成双摇杆机构。所述船体由齿轮传动装置、曲柄摇杆机构、双摇杆机构驱动模拟游乐场海盗船游乐机的状态。
在实际运用过程中，让学生通过旋转手轮带动第一齿轮和第二齿轮旋转，并通过第一连杆带动L形摇臂摆动、通过船体连杆带动船体摇臂7摆动，最终带动船体摆动。学生可从中观察到曲柄摇杆机构是如何将旋转运动转换成摆动运动。了解曲柄摇杆机构和双摇杆机构的工作特性。学生可从船体的摆动联想到游乐场上的海盗船，由此获得乐趣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，其特征在于：包括底板，底板上安装有齿轮传动支架和两个梯形支架、船体、齿轮传动装置以及摇杆机构，所述两个梯形支架的顶端各固定安装第一轴承座，所述船体的两侧分别通过连接件与一横轴的两端相连，所述横轴的两端分别可相对转动地固定在两个梯形支架顶端的第一轴承座上；所述的齿轮传动装置通过第二轴承座固定于齿轮传动支架的一端；所述摇杆机构的一端可相对转动的固定于齿轮传动装置上，从而跟随齿轮传动装置在竖直平面内做前后往复运动；摇杆机构的另一端固定于横轴的一端，从而带动船体做前后的摇摆运动。
2.根据权利要求1所述的一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，其特征在于，所述齿轮传动装置包括第一齿轮和第二齿轮，用于固定齿轮传动装置的第二轴承座包括第三轴承座和第四轴承座，第一齿轮的第一齿轮轴和第二齿轮的第二齿轮轴分别固定于第三轴承座和第四轴承座上，所述第一齿轮轴还通过键连接方式安装手轮；所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，其特征在于，所述摇杆机构包括，第一连杆、L形摇臂、船体连杆和船体摇臂，所述L形摇臂包括成L形连接的第一摇臂和第二摇臂，第一摇臂和第二摇臂的连接端通过一根轴固定在梯形支架上，所述第一连杆的一端通过曲柄指销可相对转动的固定于第二齿轮的侧壁上，所述第一连杆的另一端通过第一连杆的连杆头与第一摇臂相连，所述第二摇臂通过船体连杆的连杆头与船体连杆相连接，所述船体连杆的连杆头与船体摇臂的一端相连接，船体摇臂的另一端通过第五轴承座以键连接方式固定在横轴上。
4.根据权利要求3所述的一种用于教学的曲柄摇杆机构演示教具，其特征在于，所述船体连杆与船体连杆的连杆头间采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度；所述第一连杆的连杆头和船体连杆的连杆头分别与第一连杆和船体连杆采用螺纹方式连接，并可通过螺纹调节长度。
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