CN104036684A - 一种典型传动机构综合展示教具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种典型传动机构综合展示教具。机械原理理论性强，很多运动形式很难想象，实验室的机械原理教具模型不便携带到课堂，且价格昂贵。本发明包括展示箱体、曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构、槽轮机构和控制模块；展示箱体的底部设有支撑脚，顶部设有把手；曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构和槽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，每个伺服电机设有电机开关。本发明采用机电一体化的手段，通过无线传输技术，不仅使典型机构真实地运动起来，而且可以检测出运动机构参数，便于定量分析。

Description

一种典型传动机构综合展示教具

技术领域

本发明属于教学仪器领域，具体涉及一种典型传动机构综合展示教具。

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。

近年来，随着机电一体化技术日益成熟，使产品高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、自动化需求。因此，亟需一种利用机电一体化技术、造型紧凑、质量轻、功能全且价格低廉的机械原理典型机构教具，以提高机械原理课程的教学质量与效率，满足国内外各大高校的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种典型传动机构综合展示教具，将机械原理课程中的典型机构提取出来，采用机电一体化的手段，通过无线传输技术，不仅使典型机构真实地运动起来，而且可以检测出运动机构参数，便于定量分析。

本发明包括展示箱体、曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构、槽轮机构和控制模块。所述展示箱体的底部设有支撑脚，顶部设有把手；所述的曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构和槽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，每个伺服电机设有电机开关。

所述的曲柄摇杆机构包括第一曲柄、摇杆和第一连杆；曲柄摇杆机构所在的展示箱体侧面设有白纸；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，且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。导轨上安装有位移传感器，凸轮上安装有角度传感器。

所述的齿轮机构包括三对不同变位系数的齿轮副，分别为无变位齿轮副、负变位齿轮副和正变位齿轮副；所述三对齿轮副的主动齿轮和从动齿轮均与展示箱体铰接，且三对齿轮副的主动齿轮分别通过第四个伺服电机、第五个伺服电机及第六个伺服电机输入动力。

所述的轮系机构包括输入轴、传动轴、输出轴、输入齿轮、第一输入轴齿轮、第二输入轴齿轮、第三输入轴齿轮、第四输入轴齿轮、第五输入轴齿轮、第一传动轴齿轮、第二传动轴齿轮、第三传动轴齿轮、第四传动轴齿轮、第五传动轴齿轮、第一输出轴齿轮、第二输出轴齿轮、第三输出轴齿轮、第四输出轴齿轮和第五输出轴齿轮。所述的输入齿轮固定在输入轴上，并通过第七个伺服电机输入动力；所述输入轴、传动轴及输出轴的两端均支承在一个轴承座上，所有轴承座与展示箱体固定；所述的第一输入轴齿轮、第二输入轴齿轮、第三输入轴齿轮、第四输入轴齿轮和第五输入轴齿轮均与输入轴通过滑键连接，所述的第一传动轴齿轮、第二传动轴齿轮、第三传动轴齿轮、第四传动轴齿轮和第五传动轴齿轮均与传动轴通过滑键连接，所述的第一输出轴齿轮、第二输出轴齿轮、第三输出轴齿轮、第四输出轴齿轮和第五输出轴齿轮均与输出轴通过滑键连接；输入轴和输出轴上均安装有转速传感器。所述的输出轴与输入轴可实现五档不同的转速比：一档转速比为第一输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第一传动轴齿轮与第一输出轴齿轮啮合；二档转速比为第二输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第二传动轴齿轮与第二输出轴齿轮啮合；三档转速比为第三输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第三输出轴齿轮啮合；四档转速比为第四输入轴齿轮与第四传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第四输出轴齿轮啮合；五档转速比为第五输入轴齿轮与第五传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第五输出轴齿轮啮合。

所述的棘轮机构包括棘轮和棘爪；所述的棘轮和棘爪均与展示箱体铰接；棘轮通过第八个伺服电机输入动力。

所述的槽轮机构包括主动盘和槽轮；所述的主动盘和槽轮均与展示箱体铰接；主动盘通过第九个伺服电机输入动力。

所述的控制模块包括伺服电机控制单元、传感器输入单元、无线输入单元和无线输出单元；每个伺服电机分别与一个伺服电机驱动电路的输出端连接，所有伺服电机驱动电路的输入端均通过I/O端口与伺服电机控制单元连接；凸轮机构的位移传感器、角度传感器及轮系机构的转速传感器均与传感器输入单元连接；无线输入单元接收遥控器的信号，无线输出单元发出信号至计算机的无线接收单元。

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。

本发明的有益效果是：

1、本发明集成典型机构，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、本发明采用机电一体化的手段，通过无线传输技术，不仅使典型机构真实地运动起来，而且可以检测出运动机构参数，便于定量分析；

3、本发明操作简便，使学生形象、直观地完成知识的学习与掌握；

4、本发明结构紧凑、小巧精致、质量轻、携带方便，且易于维护。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是本发明的整体结构俯视图；

图3是本发明中曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构和凸轮机构的立体图；

图4是本发明中平面四杆机构演化机构所在的展示箱体侧面示意图；

图5-1是本发明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5-2是本发明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；

图5-3是本发明中平面四杆机构演化机构为摆动导杆机构时的示意图；

图5-4是本发明中平面四杆机构演化机构为曲柄摇块机构时的示意图；

图6是本发明中凸轮机构、齿轮机构和轮系机构的立体图；

图7是本发明中齿轮机构、轮系机构、棘轮机构和槽轮机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2、3、6和7所示，一种典型传动机构综合展示教具，包括展示箱体1、曲柄摇杆机构2、平面四杆机构演化机构3、凸轮机构4、齿轮机构5、轮系机构6、棘轮机构7、槽轮机构8和控制模块9。展示箱体的底部设有支撑脚1-2，顶部设有把手1-1；曲柄摇杆机构2、平面四杆机构演化机构3、凸轮机构4、齿轮机构5、轮系机构6、棘轮机构7和槽轮机构8均设置在展示箱体1的侧面上，且分别通过设置在展示箱体1内的一个伺服电机输入动力，每个伺服电机设有电机开关10。

如图3所示，曲柄摇杆机构2包括第一曲柄2-2、摇杆2-3和第一连杆2-1；曲柄摇杆机构所在的展示箱体1侧面设有白纸；第一曲柄2-2和摇杆2-3的一端均与展示箱体1铰接；第一曲柄2-2通过第一个伺服电机输入动力；第一连杆2-1的两端分别与第一曲柄2-2和摇杆2-3的另一端铰接，且铰接处均固定有铅笔，铅笔的笔尖与白纸接触。

如图3、4、5-1、5-2、5-3和5-4所示，平面四杆机构演化机构3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3所在的展示箱体1侧面开设有曲柄第一铰接孔3-1、曲柄第二铰接孔3-2、曲柄第三铰接孔3-3、曲柄第四铰接孔3-4、导杆铰接孔3-5和摇块铰接孔3-6；平面四杆机构演化机构通过第二个伺服电机输入动力。

如图3和5-1所示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3-8、第二连杆3-9、滑块3-10和导杆3-7；第二曲柄3-8的一端与展示箱体1在曲柄第一铰接孔3-1处铰接，另一端与第二连杆3-9的一端铰接；第二连杆3-9的另一端与滑块3-10铰接；滑块3-10与导杆3-7通过滑动副连接；导杆3-7与展示箱体1固定。第二曲柄3-8通过第二个伺服电机输入动力。

如图3和5-2所示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3-8、第二连杆3-9、滑块3-10和导杆3-7；第二曲柄3-8的一端与展示箱体1在曲柄第二铰接孔3-2处铰接，另一端与第二连杆3-9的一端铰接；第二连杆3-9的另一端与滑块3-10铰接；滑块3-10与导杆3-7通过滑动副连接；导杆3-7与展示箱体1固定。第二曲柄3-8通过第二个伺服电机输入动力。

如图3和5-3所示的平面四杆机构演化机构为摆动导杆机构，包括第二曲柄3-8、滑块3-10和导杆3-7；第二曲柄3-8的一端与展示箱体1在曲柄第三铰接孔3-3处铰接，另一端与滑块3-10铰接；滑块3-10与导杆3-7通过滑动副连接；导杆3-7与展示箱体1在导杆铰接孔3-5处铰接。第二曲柄3-8通过第二个伺服电机输入动力。

如图3和5-4所示的平面四杆机构演化机构为曲柄摇块机构，包括第二曲柄3-8、导杆3-7和摇块3-11。第二曲柄3-8的一端与展示箱体1在曲柄第四铰接孔3-4处铰接，另一端与导杆3-7铰接；摇块3-11与导杆3-7通过滑动副连接，并与展示箱体1在摇块铰接孔3-6处铰接。第二曲柄3-8通过第二个伺服电机输入动力。

如图3和6所示，凸轮机构4包括凸轮第一从动件4-1、凸轮4-2、导轨4-3和凸轮第二从动件4-6；凸轮4-2与展示箱体1铰接，并通过第三个伺服电机输入动力；导轨4-3与展示箱体1固定；凸轮第一从动件4-1和凸轮第二从动件4-6均竖直设置,凸轮第一从动件4-1的轴心线与凸轮4-2的铰接中心之间设有间距，凸轮第二从动件4-6的轴心线与凸轮4-2的铰接中心对齐设置；凸轮第一从动件4-1和凸轮第二从动件4-6均与导轨4-3通过滑动副连接，且凸轮第一从动件4-1和凸轮第二从动件4-6均开设有固定孔；凸轮第一从动件4-1与凸轮4-2通过凸轮副连接，凸轮第二从动件4-6在其固定孔处与导轨4-3通过螺钉固定。导轨4-3上安装有位移传感器4-4，凸轮4-2上安装有角度传感器4-5。当需要演示对心直动从动件凸轮机构时，可旋出凸轮第二从动件4-6上的螺钉，此时凸轮第二从动件4-6与凸轮4-2通过凸轮副连接，并可沿导轨4-3滑动。当不需要演示偏置直动从动件凸轮机构时，可将凸轮第二从动件4-6在其固定孔处与导轨4-3通过螺钉固定。

齿轮机构5包括三对不同变位系数的齿轮副，分别为无变位齿轮副5-1、负变位齿轮副5-2和正变位齿轮副5-3；三对齿轮副的主动齿轮和从动齿轮均与展示箱体1铰接，且三对齿轮副的主动齿轮分别通过第四个伺服电机、第五个伺服电机及第六个伺服电机输入动力。

如图7所示，轮系机构6包括输入轴6-1、传动轴6-2、输出轴6-3、输入齿轮6-4、第一输入轴齿轮6-1-1、第二输入轴齿轮6-1-2、第三输入轴齿轮6-1-3、第四输入轴齿轮6-1-4、第五输入轴齿轮6-1-5、第一传动轴齿轮6-2-1、第二传动轴齿轮6-2-2、第三传动轴齿轮6-2-3、第四传动轴齿轮6-2-4、第五传动轴齿轮6-2-5、第一输出轴齿轮6-3-1、第二输出轴齿轮6-3-2、第三输出轴齿轮6-3-3、第四输出轴齿轮6-3-4和第五输出轴齿轮6-3-5；第一传动轴齿轮6-2-1和第五传动轴齿轮6-2-5的齿数均为15，第一输入轴齿轮6-1-1、第二输入轴齿轮6-1-2、第三输入轴齿轮6-1-3、第二传动轴齿轮6-2-2、第四传动轴齿轮6-2-4、第三输出轴齿轮6-3-3、第四输出轴齿轮6-3-4、第五输出轴齿轮6-3-5和输入齿轮6-4的齿数均为20，第四输入轴齿轮6-1-4、第三传动轴齿轮6-2-3和第二输出轴齿轮6-3-2的齿数均为30，第五输入轴齿轮6-1-5和第一输出轴齿轮6-3-1的齿数均为35。输入齿轮6-4固定在输入轴6-1上，并通过第七个伺服电机输入动力；输入轴6-1、传动轴6-2及输出轴6-3的两端均支承在一个轴承座6-5上，所有轴承座6-5与展示箱体1固定；第一输入轴齿轮6-1-1、第二输入轴齿轮6-1-2、第三输入轴齿轮6-1-3、第四输入轴齿轮6-1-4和第五输入轴齿轮6-1-5均与输入轴6-1通过滑键连接，第一传动轴齿轮6-2-1、第二传动轴齿轮6-2-2、第三传动轴齿轮6-2-3、第四传动轴齿轮6-2-4和第五传动轴齿轮6-2-5均与传动轴6-2通过滑键连接，第一输出轴齿轮6-3-1、第二输出轴齿轮6-3-2、第三输出轴齿轮6-3-3、第四输出轴齿轮6-3-4和第五输出轴齿轮6-3-5均与输出轴6-3通过滑键连接。输入轴6-1和输出轴6-3上均安装有转速传感器6-6。当第一输入轴齿轮6-1-1与第三传动轴齿轮6-2-3啮合、第一传动轴齿轮6-2-1与第一输出轴齿轮6-3-1啮合时，输出轴6-3与输入轴6-1的一档转速比为2:7；当第二输入轴齿轮6-1-2与第三传动轴齿轮6-2-3啮合、第二传动轴齿轮6-2-2与第二输出轴齿轮6-3-2啮合时，输出轴6-3与输入轴6-1的二档转速比为4:9；当第三输入轴齿轮6-1-3与第三传动轴齿轮6-2-3啮合、第三传动轴齿轮6-2-3与第三输出轴齿轮6-3-3啮合时，输出轴6-3与输入轴6-1的三档转速比为1:1；当第四输入轴齿轮6-1-4与第四传动轴齿轮6-2-4啮合、第三传动轴齿轮6-2-3与第四输出轴齿轮6-3-4啮合时，输出轴6-3与输入轴6-1的四档转速比为9:4；当第五输入轴齿轮6-1-5与第五传动轴齿轮6-2-5啮合、第三传动轴齿轮6-2-3与第五输出轴齿轮6-3-5啮合时，输出轴6-3与输入轴6-1的五档转速比为7:2。

如图7所示，棘轮机构7包括棘轮7-2和棘爪7-1；棘轮7-2和棘爪7-1均与展示箱体1铰接；棘轮7-2通过第八个伺服电机输入动力。

槽轮机构8包括主动盘8-1和槽轮8-2；主动盘8-1和槽轮8-2均与展示箱体1铰接；主动盘8-1通过第九个伺服电机输入动力。

如图3、6和7所示，控制模块9包括伺服电机控制单元、传感器输入单元、无线输入单元和无线输出单元；控制模块9基于51单片机实现控制。每个伺服电机分别与一个伺服电机驱动电路12的输出端连接，所有伺服电机驱动电路12的输入端均通过I/O端口与伺服电机控制单元连接；凸轮机构的位移传感器4-4、角度传感器4-5及轮系机构的转速传感器6-6均与传感器输入单元连接；无线输入单元接收遥控器13的信号，无线输出单元发出信号至计算机11的无线接收单元。计算机11对数据处理后实时显示凸轮第一从动件4-1或凸轮第二从动件4-6的位移线图、输出轴6-3转速及输出轴6-3与输入轴6-1的传动比。

该典型传动机构综合展示教具的工作原理：

通过遥控器13发出控制信号到控制模块9的无线输入单元，控制模块9的伺服电机控制单元输出执行信息至伺服电机驱动电路12，伺服电机驱动电路12控制对应的伺服电机；也可以按下相应的电机开关10直接驱动伺服电机。曲柄摇杆机构2的第一曲柄2-2带动第一连杆2-1和摇杆2-3运动，第一连杆2-1两端铰接处的铅笔在白纸上描绘出第一曲柄2-2和摇杆2-3的运动轨迹。平面四杆机构演化机构3中，通过第二曲柄3-8、第二连杆3-9、滑块3-10、导杆3-7和摇块3-11的不同组合形式及在展示箱体1侧面的不同位置，可以搭配出曲柄摇块机构、摆动导杆机构、非偏置曲柄滑块机构或偏置曲柄滑块机构。凸轮机构4中，通过旋出凸轮第二从动件4-6在其固定孔处的螺钉可展示对心直动从动件凸轮机构的运动，通过旋出凸轮第一从动件4-1在其固定孔处的螺钉可展示偏置直动从动件凸轮机构的运动；通过安装在导轨4-3上的位移传感器4-4和安装在凸轮4-2上的角度传感器4-5将运动参数实时传递到控制模块9，控制模块9通过无线输出单元将运动参数传至计算机11，计算机11对数据处理后实时显示凸轮第一从动件4-1或凸轮第二从动件4-6的位移线图，安装不同的凸轮4-2可以得到凸轮第一从动件4-1和凸轮第二从动件4-6的不同位移线图图形。齿轮机构5用于同时展示无变位齿轮副5-1、负变位齿轮副5-2和正变位齿轮副5-3的运动，可以显示在不同的变位系数条件下齿形、中心距和啮合情况的变化，且通过设置不同模数、齿数和压力角的齿轮，可以展示不同齿轮的啮合情况。轮系机构6，通过齿数不同的齿轮啮合来改变输出轴6-3的转速，共可得到五种转速，也可以改变第七个伺服电机的转速从而改变输出轴6-3转速，并通过转速传感器6-6传递至控制模块9，控制模块9通过无线输出单元传至计算机11，计算机11对数据处理后实时显示输出轴6-3转速及输出轴6-3与输入轴6-1的传动比。

Claims (5)

1. 一种典型传动机构综合展示教具，包括展示箱体、曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构、槽轮机构和控制模块，其特征在于：

所述展示箱体的底部设有支撑脚，顶部设有把手；所述的曲柄摇杆机构、平面四杆机构演化机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、棘轮机构和槽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，每个伺服电机设有电机开关；

所述的曲柄摇杆机构包括第一曲柄、摇杆和第一连杆；曲柄摇杆机构所在的展示箱体侧面设有白纸；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，且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；导轨上安装有位移传感器，凸轮上安装有角度传感器；

所述的齿轮机构包括三对不同变位系数的齿轮副，分别为无变位齿轮副、负变位齿轮副和正变位齿轮副；所述三对齿轮副的主动齿轮和从动齿轮均与展示箱体铰接，且三对齿轮副的主动齿轮分别通过第四个伺服电机、第五个伺服电机及第六个伺服电机输入动力；

所述的轮系机构包括输入轴、传动轴、输出轴、输入齿轮、第一输入轴齿轮、第二输入轴齿轮、第三输入轴齿轮、第四输入轴齿轮、第五输入轴齿轮、第一传动轴齿轮、第二传动轴齿轮、第三传动轴齿轮、第四传动轴齿轮、第五传动轴齿轮、第一输出轴齿轮、第二输出轴齿轮、第三输出轴齿轮、第四输出轴齿轮和第五输出轴齿轮；所述的输入齿轮固定在输入轴上，并通过第七个伺服电机输入动力；所述输入轴、传动轴及输出轴的两端均支承在一个轴承座上，所有轴承座与展示箱体固定；所述的第一输入轴齿轮、第二输入轴齿轮、第三输入轴齿轮、第四输入轴齿轮和第五输入轴齿轮均与输入轴通过滑键连接，所述的第一传动轴齿轮、第二传动轴齿轮、第三传动轴齿轮、第四传动轴齿轮和第五传动轴齿轮均与传动轴通过滑键连接，所述的第一输出轴齿轮、第二输出轴齿轮、第三输出轴齿轮、第四输出轴齿轮和第五输出轴齿轮均与输出轴通过滑键连接；输入轴和输出轴上均安装有转速传感器；所述的输出轴与输入轴可实现五档不同的转速比：一档转速比为第一输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第一传动轴齿轮与第一输出轴齿轮啮合；二档转速比为第二输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第二传动轴齿轮与第二输出轴齿轮啮合；三档转速比为第三输入轴齿轮与第三传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第三输出轴齿轮啮合；四档转速比为第四输入轴齿轮与第四传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第四输出轴齿轮啮合；五档转速比为第五输入轴齿轮与第五传动轴齿轮啮合、第三传动轴齿轮与第五输出轴齿轮啮合；

所述的棘轮机构包括棘轮和棘爪；所述的棘轮和棘爪均与展示箱体铰接；棘轮通过第八个伺服电机输入动力；

所述的槽轮机构包括主动盘和槽轮；所述的主动盘和槽轮均与展示箱体铰接；主动盘通过第九个伺服电机输入动力；

所述的控制模块包括伺服电机控制单元、传感器输入单元、无线输入单元和无线输出单元；每个伺服电机分别与一个伺服电机驱动电路的输出端连接，所有伺服电机驱动电路的输入端均通过I/O端口与伺服电机控制单元连接；凸轮机构的位移传感器、角度传感器及轮系机构的转速传感器均与传感器输入单元连接；无线输入单元接收遥控器的信号，无线输出单元发出信号至计算机的无线接收单元。

2.根据权利要求1所述的一种典型传动机构综合展示教具，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的一种典型传动机构综合展示教具，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的一种典型传动机构综合展示教具，其特征在于：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。

5.根据权利要求1所述的一种典型传动机构综合展示教具，其特征在于：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。