CN203520749U - 模块化轮系组合实验装置 - Google Patents

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沈兆光
项忠霞
杨玉虎
葛楠
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Abstract

本实用新型一种模块化轮系组合实验装置由传动轴支座组件和齿轮传动组件组成，传动轴支座组件包括底座和传动轴支座，底座上设有T形槽，传动轴支座与底座之间通过螺栓与T型槽固定；齿轮传动组件由多个传动轴和多个齿轮构成，多个传动轴包括第一、第二、第三齿轮轴、行星轮轴、系杆、轴套和连接件；多个齿轮包括第一、第二、第三、第四、第五和第六外齿轮、第一内和第二内齿轮；从上述的多个传动轴和多个齿轮中选择不同的齿轮与传动轴分别进行组合后形成不同传动比的负号机构或正号机构。本实用新型解决了现有轮系试验台不能自由拆装组合，不能自由变换轮系类型的问题。此外，此模块化轮系组合实验装置还减少了实验装置零部件的数目，降低了实验成本。

Description

模块化轮系组合实验装置
技术领域
本实用新型属于实验教学仪器技术领域，具体涉及一种可自由变换轮系类型的模块化轮系组合实验装置。
背景技术
轮系是由一系列齿轮所组成的传动装置，其类型多样，通常包括：定轴轮系，差动轮系，行星轮系和复合轮系。也正因其结构和运动形式的复杂性，使得学生在理解和掌握该部分内容时非常困难。于是，在机械原理实验教学中，通常会针对不同类型的轮系，提供不同的轮系实验台，以帮助学生更好地认识各种类型的轮系，并掌握其传动比的计算。但现有轮系实验台均为不可自由拆装组合的单一实验台，以致丧失了轮系自由变换的特性，从而不能使学生了解轮系结构变化的多样性，达不到强化结构设计能力，提高创新能力的教学目的。鉴于此，若能发明一种模块化轮系组合实验装置，则可实现相同中心高，不同类型轮系的自由组装，达到相应教学目的，还可减少实验装置零部件数目。
实用新型内容
针对上述现有技术，本实用新型提供一种模块化轮系组合实验装置，解决了现有轮系传动实验装置不能实现的轮系类型自由组合变换，实验装置零部件较多的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型一种模块化轮系组合实验装置，由传动轴支座组件和齿轮传动组件组成，所述传动轴支座组件包括底座和传动轴支座，所述传动轴支座上设有轴承；所述底座上设有T形槽，所述传动轴支座与所述底座之间通过螺栓与T型槽固定；所述齿轮传动组件由多个传动轴和多个齿轮构成，其中，多个传动轴包括第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、行星轮轴、系杆、轴套和连接件；多个齿轮包括第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮、第四外齿轮、第五外齿轮、第六外齿轮、第一内齿轮和第二内齿轮；从上述的多个传动轴和多个齿轮中选择不同的齿轮与传动轴分别进行组合后形成不同传动比的负号机构或正号机构。
本实用新型模块化轮系组合实验装置，其中，所述第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、行星轮轴均通过键与齿轮连接，第三齿轮轴端部设计有与连接件连接的结构。所述的系杆上加工有用于调节系杆工作长度的孔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
可以选择所给的齿轮和传动轴零部件进行组合，搭配出各种类型的定轴轮系，行星轮系和复合轮系，并可调节驱动形成差动轮系，从而解决了现有轮系实验台不能自由拆装组合，不能自由变换轮系类型的问题。此外，此模块化轮系组合实验装置还减少了实验装置零部件的数目，降低了实验成本。
附图说明
图1是本实用新型模块化轮系组合实验装置实施例1的装节结构示意图；
图2是图1所示实施例1的运动简图；
图3是本实用新型模块化轮系组合实验装置实施例2的装节结构示意图；
图4是图3所示实施例2的运动简图。
图中，1.第一齿轮，2.第二齿轮，3.第三齿轮，4.传动轴支座，5.轴承，6.第一内齿轮，7.第一外齿轮，8.第二外齿轮，9.第三外齿轮，10.第四外齿轮，11.第二内齿轮，12.系杆，13.连接件，14.底座，15.轴套，16.第五外齿轮，17.第六外齿轮，Ⅰ.第一齿轮轴，Ⅱ.第二齿轮轴，Ⅲ.第三齿轮轴，Ⅳ.行星轮轴。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。
本实用新型一种模块化轮系组合实验装置由传动轴支座组件和齿轮传动组件组成，所述传动轴支座组件包括底座14和传动轴支座4，所述传动轴支座4上设有轴承5；所述底座14上设有T形槽，所述传动轴支座4与所述底座14之间通过螺栓与T型槽固定，安装于底座14上的传动轴支座4可沿T形槽改变位置。所述齿轮传动组件由多个传动轴和多个齿轮构成，其中，多个传动轴包括第一齿轮轴Ⅰ、第二齿轮轴Ⅱ、第三齿轮轴Ⅲ、行星轮轴Ⅳ、系杆12、轴套15和连接件11；多个齿轮包括第一外齿轮7、第二外齿轮8、第三外齿轮9、第四外齿轮10、第五外齿轮16、第六外齿轮17、第一内齿轮6和第二内齿轮13；从上述的多个传动轴和多个齿轮中选择不同的齿轮与传动轴分别进行组合后形成不同传动比的负号机构或正号机构。
传动轴支座4支承第二齿轮轴Ⅱ，第一齿轮轴Ⅰ套在第二齿轮轴Ⅱ里，第三齿轮轴Ⅲ套在第一齿轮轴Ⅰ里，在各齿轮轴与行星轮轴Ⅳ上均设有键槽，以对齿轮或系杆12进行周向固定，同时，各齿轮轴与行星轮轴Ⅳ均可选择地与各齿轮与系杆12进行组合，即，在满足轮系中心距搭配的条件下可以选择部分齿轮，并将各齿轮和系杆进行拆卸、组合，通过少量齿轮便可组合出多种类型的轮系机构。本实用新型中所有齿轮的参数经过轮系中心距条件进行设计。在各齿轮轴连接驱动系统的一端均分别安装有第一齿轮1、第二齿轮2和第三齿轮3，以实现与电机或手柄的连接，从而驱动轮系运动。另外，在系杆12上加工有小孔，以实现系杆12不同工作长度的调节，最终可以组合出各种类型的行星轮系机构，包括：负号机构及正号机构。
下面结合其中两种装配结构的实施例对本实用新型进行说明。
实施例1：本实用新型模块化轮系组合实验装置的第一种装配结构如图1和图2所示，包括底座14、传动轴支座4、轴承5、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第一齿轮轴Ⅰ、第二齿轮轴Ⅱ、第三齿轮轴Ⅲ、安装在第二齿轮轴Ⅱ上的轴套15，以及第三外齿轮9、第五外齿轮16、第六外齿轮17、第二内齿轮11、行星轮轴Ⅳ和系杆12，组合形成了一个负号机构。
实施例2：本实用新型模块化轮系组合实验装置的第二种装配结构如图3和图4所示，包括底座14、传动轴支座4、轴承5、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第一齿轮轴Ⅰ、第二齿轮轴Ⅱ、第三齿轮轴Ⅲ，齿轮部分包括第一内齿轮6、第一外齿轮7、第二外齿轮8、第三外齿轮9、第四外齿轮10、第二内齿轮11，以及行星轮轴Ⅳ、系杆12和连接件13，连接件使得第四外齿轮10随第三齿轮轴Ⅲ一起转动，带动右边轮系运动。此组合形成了复合轮系。
综上，本实用新型模块化轮系组合实验装置解决了现有轮系试验台不能自由拆装组合，不能自由变换轮系类型的问题。此外，此模块化轮系组合实验装置还减少了实验装置零部件的数目，降低了实验成本。
尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (3)

1.一种模块化轮系组合实验装置，由传动轴支座组件和齿轮传动组件组成，其特征在于，
所述传动轴支座组件包括底座（14）和传动轴支座（4），所述底座（14）上设有T形槽，所述传动轴支座（4）与所述底座（14）之间通过螺栓与T型槽固定，所述传动轴支座（4）上设有轴承（5）；
所述齿轮传动组件由多个传动轴和多个齿轮构成，其中，多个传动轴包括第一齿轮轴（Ⅰ）、第二齿轮轴（Ⅱ）、第三齿轮轴（Ⅲ）、行星轮轴（Ⅳ）、系杆（12）、轴套（15）和连接件（11）；多个齿轮包括第一外齿轮（7）、第二外齿轮（8）、第三外齿轮（9）、第四外齿轮（10）、第五外齿轮（16）、第六外齿轮（17）、第一内齿轮（6）和第二内齿轮（13）；从上述的多个传动轴和多个齿轮中选择不同的齿轮与传动轴分别进行组合后形成不同传动比的负号机构或正号机构。
2.按照权利要求1所述的模块化轮系组合实验装置，其特征在于，所述第一齿轮轴（Ⅰ）、第二齿轮轴（Ⅱ）、第三齿轮轴（Ⅲ）、行星轮轴（Ⅳ）均通过键与齿轮连接，第三齿轮轴（Ⅲ）端部设计有与连接件（13）连接的结构。
3.按照权利要求1所述的模块化轮系组合实验装置，其特征在于，所述的系杆（12）上加工有用于调节系杆工作长度的孔。
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