CN108514226B - 一种应用于机械专业学习的实验桌 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于机械专业学习的实验桌，该实验桌包括桌体，所述桌体的上端滑动铰接有桌面。所述桌面的背面上固定设置有机械传动学习单元，所述桌体的内部设置有液压传动学习单元。所述的液压传动学习单元通过升降机构可沿所述的桌体升降。所述的机械传动学习单元包括第一安装板，所述的第一安装板上设置有传动件和用于支撑所述传动件的支撑组件。所述的传动件包括转轴、直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、同步带轮、同步带、链轮、链条、蜗轮、蜗杆、丝杠和丝母。该实验桌结构紧凑，操作方便，不仅兼顾了机械传动和液压传动的学习，而且学生可以根据需要个性组装，提高学习效果。

Description

一种应用于机械专业学习的实验桌

技术领域

本发明涉及教具技术领域，具体地说是一种应用于机械专业学习的实验桌。

背景技术

机械传动机构和液压传动是机械类的专业基础课，是机械专业学习过程中的重点，在机械设计和工业生产中大量使用。

但是对于刚入学的学生来说，机械传动机构和液压传动还比较陌生，脑海中没有概念，而课本上的内容比较表象，学生无法直观的对知识进行学习，学习效果不好，容易忘记。因此为了能够使学生更直观的进行学习，目前发明的很多实验桌。但是目前的实验桌主要存在以下几方面的问题。

第一，多数实验桌是整机装配固定成型的，学生无法根据自己的需求进行个性组装，只能通过观察来学习，学习效果差。

第二，目前实验桌为了让学生多学习一些种类的机械传动方式，往往机械传动结构比较复杂，而且结构是固定的，因此有些零件的传动存在着不方便观察的问题。

第三，目前的实验桌一般功能比较单一，只能学习一门课程，例如只能学习机械传动或液压传动，而无法兼顾，一方面不方便学生学习，另一方增加教学成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种应用于机械专业学习的实验桌，该实验桌结构紧凑，操作方便，不仅兼顾了机械传动和液压传动的学习，而且学生可以根据需要个性组装，提高学习效果。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种应用于机械专业学习的实验桌，包括桌体，所述桌体左、右两侧面的后上角分别设置有连接板，两个所述的连接板之间设置有桌面；

所述的连接板上设置有第一滚轮，所述桌面的左、右两侧面上分别设置有与所述的第一滚轮相配合的滑槽；

所述桌面的背面上固定设置有机械传动学习单元，所述桌体的内部设置有液压传动学习单元；

所述的机械传动学习单元包括第一安装板，所述的第一安装板上表面设置至少两条T型隔板，且相邻的T型隔板形成了安装槽；

安装于所述第一安装板上的支撑组件，所述支撑组件为多组，该支撑组件包括底板、底座和带座球轴承，其中，所述底板插入到所述的安装槽内，且所述T型隔板的水平部分被夹紧在所述的底板和底座之间，所述带座球轴承两端通过底座安装于所述的底板上；

多组支撑组件上安装有传动机构，且所述传动机构具有动力输入端和动力输出端；

所述的液压传动学习单元包括第二安装板和设置于所述第二安装板上的液压传动系统，所述的第二安装板和桌体之间设置有升降机构。

进一步地，所述传动机构包括齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动、同步带传动中的一种或者多种的组合。

进一步地，所述齿轮传动包括锥齿轮传动、直齿轮传动、斜齿轮传动中的一种或者多种的组合。

进一步地，所述传动机构中的转轴为可插接的光轴，且所述传动机构中的齿轮、蜗轮、链轮和同步带轮的端面上均设置有第二凸台，所述的第二凸台上设置有用于容纳紧定螺钉的第四螺纹孔。

进一步地，所述的机械传动学习单元还包括一个丝杠传动机构，所述丝杠传动机构中的一端接入所述传动机构的动力输出端。

进一步地，所述的带座球轴承和底座之间设置有若干个加长支撑柱。

进一步地，所述的升降机构包括四个第二滚轮和四个第三滚轮，所述的第二滚轮设置于所述桌体的后侧面上，且呈两行两列的矩阵排列，所述的第三滚轮设置于所述桌体的前侧面上，且位置与所述的第二滚轮一一对应，所述第二滚轮和第三滚轮所形成的方形结构的外侧分别设置有第一皮带和第二皮带，所述的第二安装板担在位于上层的第一皮带和第二皮带上，位于下层的第一皮带和第二皮带分别穿过沿前后方向布置的缠绕轴，所述的缠绕轴设置于所述第二安装板的下方，并与所述的桌体转动连接，所述缠绕轴的前端设置有手轮，所述的手轮和桌体之间设置有用于限制手轮转动的销轴。

进一步地，所述第二安装板的下侧面上设置有用于限制第一皮带和第二皮带沿前后方向移动的挡板。

进一步地，所述桌面的正面上设置有沿前后方向布置的直尺，所述的直尺与所述的额桌面滑动连接，所述的直尺上铰接有拐尺。

进一步地，所述直尺的前、后两端分别设置有T型块，所述的桌面上设置有与所述的T型块相配合的T型滑槽。

本发明的有益效果是：

1、该实验桌兼顾了机械传动和液压传动的学习，还具有普通学习桌的功能，可以在桌子上进行绘图、学习等工作，功能多样，不仅有利于提高学习效果，而且降低了教学成本。

2、该实验桌的机械传动学习单元采用插接积木的形式，不仅操作简单，而且学生可以根据自己的需要个性组装，加深对各种机械传动形式的理解和学习，印象深刻。

3、该实验桌的液压传动学习单元通过升降机构可以升至桌面，方便学生的学习和观察，另外本发明中的升降机构，结构简单，不仅降低了制作成本，而且方便操作。

4、该实验桌兼具多项功能，但是结构紧凑，占地面积小，操作方便，实用性强。

附图说明

图1为本发明作为普通学习桌使用时的立体结构示意图；

图2为本发明翻转时的状态图一；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图2中B部分的放大结构示意图；

图5为本发明翻转时的状态图二；

图6为本发明进行机械传动学习时的状态图；

图7为本发明进行液压传动学习时的状态图；

图8为升降机构的立体结构示意图；

图9为图8中C部分的放大结构示意图；

图10为图8中D部分的放大结构示意图；

图11为图8中E部分的放大结构示意图；

图12为图8中F部分的放大结构示意图；

图13为机械传动学习单元的立体结构示意图；

图14为图13中G部分的放大结构示意图；

图15为支撑组件的立体结构示意图；

图16为图15的爆炸视图；

图17为转轴的立体结构示意图；

图18为直齿轮的立体结构示意图；

图19为斜齿轮的立体结构示意图；

图20为锥齿轮的立体结构示意图；

图21为同步带轮的立体结构示意图；

图22为链轮的立体结构示意图；

图23为蜗轮的立体结构示意图；

图24为直尺与桌面连接的结构示意图；

图25为直尺与拐尺连接的结构示意图。

图中：1-桌体，11-连接板，12-第一滚轮，13-抽屉，14-销孔，2-桌面，21-滑槽，22-直尺，221-T型块，23-拐尺，3-机械传动学习单元，31-第一安装板，311-T型隔板，312-安装槽，32-支撑组件，321-底板，3211-第一螺柱，322-底座，3221-第二螺纹孔，3222-第一凸台，323-加长支撑柱，3231-第二螺柱，3232-第三螺纹孔，324-带座球轴承，331-转轴，3311-插接槽，3312-插接块，332-直齿轮，333-斜齿轮，334-锥齿轮，335-同步带轮，336-链轮，3371-蜗轮，3372-蜗杆，3381-丝杠，3382-丝母，34-第二凸台，35-第四螺纹孔，4-液压传动学习单元，41-第二安装板，411-挡板，42-液压传动系统，5-升降机构，51-第二滚轮，52-第三滚轮，53-第一皮带，54-第二皮带，55-缠绕轴，56-手轮，561-定位孔。

具体实施方式

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示。

实施例一

如图1所示，一种应用于机械专业学习的实验桌包括桌体1，所述桌体1左、右两侧面的后上角分别通过焊接的方式固定设置有连接板11。两个所述的连接板11之间设置有桌面2。

如图2和图3所示，所述连接板11的内侧面(以两连接板11相对的一侧为内侧)上分别设置有第一滚轮12，所述桌面2的左、右两侧面上分别设置有与所述的第一滚轮12相配合的滑槽21。

如图2和图5所示，所述桌面2的背面上固定设置有用于学习机械传动结构的机械传动学习单元3(以图1中所示的方位，在这里所述的背面即为下侧面)。所述桌体1的内部设置有用于学习液压传动的液压传动学习单元4。所述桌体1的内部位于所述的液压传动学习单元4的下方设置有用于收纳物品的抽屉13。

如图1、图6和图7所示，当将实验桌作为普通的学习桌来使用时，只需要使桌面2的正面朝上即可。当需要对机械传动进行学习时，首先如图2所示向上翻转桌面2，直至所述的桌面2达到如图5所示的位置，此时所述的第一滚轮12始终位于所述滑槽21的后侧，然后水平向前推动桌面2，达到如图6所示的位置，使所述桌面2的正面与所述桌体1的上端面相接触即可。同理，当需要对液压传动进行学习时，首先如图2所示向上翻转桌面2，直至所述的桌面2达到如图5所示的位置，此时不水平向前推动桌面2，而是继续翻转桌面2，使桌面2达到如图7所示的位置即可。

如图13所示，所述的机械传动学习单元3包括固定设置于所述桌面2背面的第一安装板31，如图14所示，所述的第一安装板31上沿前后方向设置有多条T型隔板311，且所述的T型隔板311沿左右方向贯穿所述的第一安装板31，相邻的T型隔板311之间形成了上端开口的方形安装槽312。

如图13所示，所述的第一安装板31上设置有传动机构、丝杠传动机构和用于支撑所述传动机构和丝杠传动机构的支撑组件32。

如图15和图16所示，所述的支撑组件32包括带座球轴承324，所述带座球轴承324的两侧的耳板的下方分别从上往下依次设置有加长支撑柱323、底座322和底板321。所述带座球轴承324的内圈突出于所述带座球轴承324的外圈的外部，且所述的内圈上设置有用于容纳紧定螺钉的第四螺纹孔35。

所述的底板321设置于所述的安装槽312内，且所述底板321的上侧面上设置有向上延伸的第一螺柱3211。所述底座322的下端面上设置有与所述的第一螺柱3211相配合的第一螺纹孔，所述底座322的上端面上设置有第二螺纹孔3221。如图14所示，安装时，所述T型隔板311的水平部分被夹紧在所述的底板321和底座322之间。

进一步地，为了减小底座322的直径，使组装更加灵活，如图16所示，所述底座322的外侧圆柱面的下端设置有呈环形的第一凸台3222，所述T型隔板311的水平部分被夹持在所述的底板321和第一凸台3222之间。

如图15和图16所示，所述加长支撑柱323的下端面上设置有与所述的第二螺纹孔3221相配合的第二螺柱3231，所述加长支撑柱323的上端面上设置有第三螺纹孔3232，所述的带座球轴承324通过螺栓与所述的第三螺纹孔3232固定连接。

在这里设置加长支撑柱323的主要原因是，为了使学生在进行个性组装时可以向上延伸，不受支撑组件32高度的限制，增加组装的灵活性。在这里所述的加长支撑柱323可以为若干个。当所述底座322的高度能够达到组装要求时，也可以不设置加长支撑柱323。

如图13所示，所述的传动机构包括锥齿轮传动、直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动和同步带传动，且所述的传动机构具有动力输入端和动力输出端。所述的丝杠传动机构接入到所述传动机构的动力输出端(以左端为动力输入端)。

作为一种具体实施方式，本实施例中各个传动机构和丝杠传动机构之间的具体连接结构为：

第一转轴上设置有主动直齿轮，与所述主动直齿轮相啮合的从动直齿轮设置于所述主动直齿轮的右侧，并与第二转轴固定连接。所述的第二转轴上与所述的从动直齿轮同轴设置有主动斜齿轮。与所述主动斜齿轮相啮合的从动斜齿轮设置于所述主动斜齿轮的右侧，并与第三转轴固定连接。所述的第三转轴上与所述的从动斜齿轮同轴设置有主动锥齿轮。与所述主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮设置于所述主动锥齿轮的右侧，并与第四转轴固定连接。所述的第四转轴上与所述的从动锥齿轮同轴设置有主动同步带轮，所述的主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮相连，所述的从动同步带轮设置于所述主动同步带轮的后侧，并与蜗杆3372的左端固定连接。与所述的蜗杆3372相啮合的蜗轮3371设置于所述蜗杆3372的下方，并与第五转轴固定连接。所述蜗杆3372的右端固定设置有主动链轮，所述的主动链轮通过链条与从动链轮相连，所述的从动链轮设置于所述主动链轮的前侧，并与丝杠3381的右端固定连接，所述的丝杠3381上设置有丝母3382。所述的第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、蜗杆3372和丝杠3381的两端分别通过支撑组件32与所述的第一安装板31固定连接。所述蜗杆3372和丝杠3381的两端的光轴段的直径与所述转轴331的直径相同。

在这里所述的第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴和第五转轴统称为转轴331。

进一步地，为了提高机械传动学习单元3组装时的互换性，如图17至图23所示，所述的转轴331为光轴，且所述转轴331的一端设置有截面呈方形的插接槽3311，所述转轴331的另一端设置有与所述的插接槽3311相配合的插接块3312。所述的直齿轮332、斜齿轮333、锥齿轮334、同步带轮335、链轮336和蜗轮3371的端面上均设置有与用于容纳转轴331、蜗杆3372或丝杠3381的通孔同轴布置的第二凸台34，所述的第二凸台34上设置有用于容纳紧定螺钉的第四螺纹孔35。

这样就可以根据需要调整转轴331的长度，且所述的直齿轮332、斜齿轮333、锥齿轮334、同步带轮335、链轮336和蜗轮3371在转轴331上的位置也可以根据需要无级调整，提高组装的灵活性。

如图7所示，所述的液压传动学习单元4包括第二安装板41和设置于所述第二安装板41上的液压传动系统42，在这里所述的液压传动系统42采用常用的教学也用的液压传动示例即可，为现有技术，在此不再赘述。

进一步地，由于所述的液压传动学习单元4位于桌体1内，不方便观察，为此，如图8所示，所述的第二安装板41和桌体1之间设置有用于控制液压传动学习单元4升降的升降机构5。

如图8至图12所示，所述的升降机构5包括设置于所述桌体1内部的位于所述桌体1后侧面上的四个第二滚轮51，且四个所述的第二滚轮51呈两行两列的矩阵排列。所述桌体1的内部位于所述桌体1的前侧面上设置有第三滚轮52，所述第三滚轮52的数量与所述第二滚轮51的数量相同，且位置一一对应。

四个所述第二滚轮51所形成的方形结构的外侧设置有呈环形的第一皮带53，四个所述第三滚轮52所形成的方形结构的外侧设置有呈环形的第二皮带54，且所述第一皮带53和第二皮带54的长度大于所形成的方形结构的周长。所述的第二安装板41担在位于上层的第一皮带53和第二皮带54上。

所述的桌体1内位于所述第二安装板41的下方设置有沿前后方向布置的缠绕轴55，且所述缠绕轴55的前、后两端分别通过轴承与所述的桌体1转动连接。所述缠绕轴55的前端设置有手轮56，所述的手轮56上沿圆周方向均布设置有若干个定位孔561。作为一种具体实施方式，本实施例中所述定位孔561的数量为三个。所述桌体1的前侧面上设置有销孔14。

位于下层的第一皮带53和第二皮带54分别穿过所述的缠绕轴55，所述的缠绕轴55上设置有用于容纳第一皮带53和第二皮带54的通孔。

这样当需要升降液压传动学习单元4时，只需要转动手轮56，时第一皮带53和第二皮带54缠绕到缠绕轴55上，从而使第二安装板41上升即可。当上升到指定的位置时，在其中的一个定位孔561内插入销轴，并使销轴插入到销孔14内，从而限制缠绕轴55的转动。

进一步地，为了防止第二安装板41动第一皮带53和第二皮带54上滑落，如图11所示，所述第二安装板41的下侧面上位于所述第一皮带53和第二皮带54的前、后两侧分别设置有挡板411。

由于机械专业需要进行绘图的学习，为此，如图24和图25所示，所述桌面2的正面上设置有沿前后方向布置的直尺22，且所述直尺22的下侧面的前、后两端分别通过螺钉固定设置有T型块221。所述桌面2正面的前后两侧分别设置有沿左右方向布置的与所述的T型块221相配合的T型滑槽21。所述直尺22的中部设置有拐尺23，且所述的拐尺23的拐角处与所述的支持相铰接。

实施例二

所述的机械传动学习单元中，所述第五转轴的后端固定设置有主动链轮，所述的主动链轮通过链条与从动链轮相连，所述的从动链轮设置于所述主动链轮的右侧，并与丝杠3381的后端固定连接，所述的丝杠3381上设置有丝母3382。其余结构同实施例一。

Claims (9)

1.一种应用于机械专业学习的实验桌，包括桌体，其特征在于：所述桌体左、右两侧面的后上角分别设置有连接板，两个所述的连接板之间设置有桌面；

所述的连接板上设置有第一滚轮，所述桌面的左、右两侧面上分别设置有与所述的第一滚轮相配合的滑槽；

所述桌面的背面上固定设置有机械传动学习单元，所述桌体的内部设置有液压传动学习单元；

所述的机械传动学习单元包括第一安装板，所述的第一安装板上表面设置至少两条T型隔板，且相邻的T型隔板形成了安装槽；

安装于所述第一安装板上的支撑组件，所述支撑组件为多组，该支撑组件包括底板、底座和带座球轴承，其中，所述底板插入到所述的安装槽内，且所述T型隔板的水平部分被夹紧在所述的底板和底座之间，所述带座球轴承两端通过底座安装于所述的底板上；

多组支撑组件上安装有传动机构，且所述传动机构具有动力输入端和动力输出端；

所述的液压传动学习单元包括第二安装板和设置于所述第二安装板上的液压传动系统，所述的第二安装板和桌体之间设置有升降机构；

所述的升降机构包括四个第二滚轮和四个第三滚轮，所述的第二滚轮设置于所述桌体的后侧面上，且呈两行两列的矩阵排列，所述的第三滚轮设置于所述桌体的前侧面上，且位置与所述的第二滚轮一一对应，所述第二滚轮和第三滚轮所形成的方形结构的外侧分别设置有第一皮带和第二皮带，所述的第二安装板担在位于上层的第一皮带和第二皮带上，位于下层的第一皮带和第二皮带分别穿过沿前后方向布置的缠绕轴，所述的缠绕轴设置于所述第二安装板的下方，并与所述的桌体转动连接，所述缠绕轴的前端设置有手轮，所述的手轮和桌体之间设置有用于限制手轮转动的销轴；

当将实验桌作为普通的学习桌来使用时，只需要使桌面的正面朝上即可；

当需要对机械传动进行学习时，首先向上翻转桌面，直至所述的桌面达到水平的位置，此时所述的第一滚轮始终位于所述滑槽的后侧，然后水平向前推动桌面，使所述桌面的正面与所述桌体的上端面相接触即可；

当需要对液压传动进行学习时，首先向上翻转桌面，直至所述的桌面达竖直的位置，此时不水平向前推动桌面，而是继续翻转桌面，使桌面达到与桌体后部贴合的位置即可。

2.根据权利要求1所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述传动机构包括齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动、同步带传动中的一种或者多种的组合。

3.根据权利要求2所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述齿轮传动包括锥齿轮传动、直齿轮传动、斜齿轮传动中的一种或者多种的组合。

4.根据权利要求2所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述传动机构中的转轴为可插接的光轴，且所述传动机构中的齿轮、蜗轮、链轮和同步带轮的端面上均设置有第二凸台，所述的第二凸台上设置有用于容纳紧定螺钉的第四螺纹孔。

5.根据权利要求1或2所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述的机械传动学习单元还包括一个丝杠传动机构，所述丝杠传动机构中的一端接入所述传动机构的动力输出端。

6.根据权利要求1所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述的带座球轴承和底座之间设置有若干个加长支撑柱。

7.根据权利要求1所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述第二安装板的下侧面上设置有用于限制第一皮带和第二皮带沿前后方向移动的挡板。

8.根据权利要求1所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述桌面的正面上设置有沿前后方向布置的直尺，所述的直尺与所述的桌面滑动连接，所述的直尺上铰接有拐尺。

9.根据权利要求8所述的一种应用于机械专业学习的实验桌，其特征在于：所述直尺的前、后两端分别设置有T型块，所述的桌面上设置有与所述的T型块相配合的T型滑槽。