CN203849928U

CN203849928U - 机械设计课程组合教具

Info

Publication number: CN203849928U
Application number: CN201420283218.8U
Authority: CN
Inventors: 郑晓峰; 周卫国; 屠晓良; 俞益波; 王峰杰
Original assignee: Zhejiang Institute of Mechanical and Electrical Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Institute of Mechanical and Electrical Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2024-05-30

Abstract

一种机械设计课程组合教具，包括了带轮机构、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、齿轮齿条机构、行星轮系机构、涡轮蜗杆机构、曲柄滑块机构。本实用新型有益的效果是：教具集合了这些课程涉及到的基本机构，增强了知识点之间的联系，可以让学生更好地从整体上把握课程知识要点，教具集成性好，体积小，方便教师携带至课堂用于理论教学，能够用于机械课程设计、机械测绘这些实践教学，实际应用效果佳，有助于学生理解相关机构的基本原理，同时也激发了学生对机械结构设计的创新思维。

Description

机械设计课程组合教具

技术领域

本实用新型涉及一种教学器具，尤其是一种机械设计课程组合教具。

背景技术

机械设计基础是机械类各专业的一门重要的技术基础课，它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。由于本课程的特点，它不仅为学习后续课程，也为解决生产实际问题建立基础。

该课程涉及到的机械结构有很多，有平面连杆机构、齿轮传动、带传动、涡轮蜗杆机构、螺纹传动等，这些机构包涵了很多理论知识。在课堂教学中，如果单纯给学生灌输这些理论知识，那么课堂的内容会十分的枯燥，不容易引起学生对课程的兴趣，于是也无法达到预期的教学目的。

为了使课堂的教学生动活泼，使学生能够主动地融入到课堂中来，必须将理论与实践结合起来。目前，各个学校在该课程的教学过程中，大多会结合相应的教具辅之教学，这样，就会使抽象的内容具体化，使学生不再感到乏味，能够积极地融入到课堂中来，提高了学习的主动性。因为有实际需求，所以在在市场出现了各种各样与该课堂配套的教具，但是这些教具存在着几个不足：

（1）教具比较简单，缺乏整体美观性，很难引起学生的注意力；

（2）教具功能比较单一，只能单机构执行，缺乏系统性；

（3）教具只展示其形态，不能让学生明白运动规律。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种机械设计课程组合教具，结构合理，使用方便，集成了多种机械设计基础涉及到的基本结构，增强了各种基本结构之间知识点的联系，能够让学生更好地从整体上把握课程知识要点，满足了人们的需求。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种机械设计课程组合教具，包括教学支板，教学支板上安装有皮带轮，皮带轮上连接有用于驱动皮带轮转动的驱动轮，驱动轮通过皮带与皮带轮连接，皮带轮上连接有随着皮带轮运动而做旋转运动的直齿轮一，皮带轮通过转轴一连接直齿轮一，直齿轮一上连接有直齿轮二，直齿轮二与直齿轮一在水平方向上啮合，直齿轮二上连接有太阳齿轮，直齿轮二通过转轴二连接太阳齿轮，太阳齿轮上啮合有行星齿轮，太阳齿轮上连接有滑块，太阳齿轮和滑块之间连接有用于将太阳齿轮旋转运动转变为滑块直线往复运动的连杆，连杆分别与太阳齿轮、滑块连接，滑块上连接有随着滑块做往复运动的齿条，齿条上连接有丝杆，齿条与丝杆之间连接有用于将齿条直线往复运动转变为丝杠旋转运动的直齿轮三，直齿轮三与齿条啮合，直齿轮三与丝杆连接。

直齿轮二上连接有直齿轮四，直齿轮二与直齿轮四在水平方向上啮合，直齿轮四上连接有锥齿轮一，直齿轮四通过转轴二连接锥齿轮一，锥齿轮一上啮合有锥齿轮二，锥齿轮二与锥齿轮一在平行方向上啮合，锥齿轮二上连接有蜗杆，蜗杆上连接有与蜗杆啮合的涡轮，涡轮的一端与蜗杆连接，涡轮的另一端连接有凸轮。

驱动轮上连接有用于驱动驱动轮转动的电机。

本实用新型的原理是：电机启动，电机驱动驱动轮转动，驱动轮通过皮带带动皮带轮转动，这样驱动轮、皮带、皮带轮就组合成了带轮机构，表达了带轮机构的结构和运动知识点，然后皮带轮转动带动转轴一转动，转轴一转动带动直齿轮一转动，由于直齿轮一与直齿轮二啮合，因此，直齿轮一转动带动直齿轮二转动，这样直齿轮一、直齿轮二就组合成了直齿轮传动机构，表达了直齿轮传动机构的结构和运动的知识点，然后直齿轮二转动带动转轴二转动，转轴二转动带动太阳齿轮转动，由于太阳齿轮与行星齿轮啮合，因此，太阳齿轮转动带动行星齿轮转动，这样太阳齿轮、行星齿轮就组合成了行星轮系机构，表达了行星轮系机构的结构和运动知识点，然后太阳齿轮转动带动滑块运动，连杆将太阳齿轮的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，这样连杆、滑块就组合成了曲柄滑块机构，表达了曲柄滑块机构的结构和知识点，接着滑块的直线往复运动带动齿条做直线往复运动，由于直齿轮三与齿条啮合，因此，齿条做直线往复运动带动直齿轮三转动，因此，齿条、直齿轮三组合成了齿轮齿条机构，表达了齿轮齿条机构的结构和知识点，然后直齿轮三转动带动丝杠运动，直齿轮三将齿条的直线往复转变为丝杠的旋转运动，因此，直齿轮三、丝杆组合成了丝杆传动机构，表达了丝杆传动机构的结构和知识点，同时，在直齿轮二转动的时候，由于直齿轮四与直齿轮二啮合，直齿轮二带动直齿轮四转动，直齿轮四带动锥齿轮一转动，由于锥齿轮一与锥齿轮二啮合，这样锥齿轮一带动了锥齿轮二转动，这样锥齿轮一、锥齿轮二组合成了锥齿轮传动机构，表达了锥齿轮传动机构的机构和知识点，然后锥齿轮二转动带动蜗杆转动，由于涡轮与蜗杆啮合，蜗杆转动带动涡轮转动，这样蜗杆、涡轮组合成了蜗轮蜗杆机构，表达了涡轮蜗杆机构的结构和知识点，接着涡轮转动带动凸轮转动，凸轮形成了凸轮机构，表达了凸轮机构的结构和知识点，这样，由一个电机驱动，就能够把带轮机构、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、齿轮齿条机构、行星轮系机构、涡轮蜗杆机构、曲柄滑块机构，将机械设计基础的传动机构都结合在一起，通过机构的组合，把以往零散的机械设计基础教具整合在一起，不但方面教师携带，而且能引起学生对机械结构设计兴趣，同时，也会起到温故而知新的作用，通过机构的创新，有助于学生理解相关机构的基本原理，同时也激发了学生对机械结构设计的创新思维，使用效果好。

本实用新型有益的效果是：

（1）本教具集成了带轮机构、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、齿轮齿条机构、行星轮系机构、曲柄滑块机构、蜗轮蜗杆机构、凸轮机构这些课程涉及到的基本机构，这些机构组合具有系统性，增强了知识点之间的联系，可以让学生更好地从整体上把握课程知识要点，同时，也会起到温故知新的作用；

（2）教具集成性好，体积小，方便教师携带至课堂用于理论教学，能够用于机械课程设计、机械测绘这些实践教学，实际应用效果佳；

（3）机构设计巧妙，所有零件都固定一块板上，且只需一个电机驱动，因此，可用于壁挂，替代以往的机械结构贴图，变静为动，整体视觉效果好；

（4）通过机构的创新，有助于学生理解相关机构的基本原理，同时也激发了学生对机械结构设计的创新思维。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例齿条机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例凸轮机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例A部分的放大图；

图5为本实用新型实施例B部分的放大图。

附图标记说明：教学支板1，皮带轮2，直齿轮一3，转轴一4，直齿轮二5，太阳齿轮6，转轴二7，行星齿轮8，滑块9，连杆10，齿条11，丝杆12，直齿轮三13，直齿轮四14，锥齿轮一15，转轴三16，锥齿轮二17，蜗杆18，涡轮19，凸轮20，驱动轮21，皮带22，电机23。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：本实施例中的机械设计课程组合教具，包括教学支板1，教学支板1上安装有能够自身做旋转运动的皮带轮2，皮带轮2上连接有用于驱动皮带轮2转动的驱动轮21，驱动轮21通过皮带22与皮带轮2连接，皮带轮2上连接有随着皮带轮2运动而做旋转运动的直齿轮一3，皮带轮2通过转轴一4连接直齿轮一3，直齿轮一3上连接有直齿轮二5，直齿轮二5与直齿轮一3在水平方向上啮合，直齿轮二5上连接有太阳齿轮6，直齿轮二5通过转轴二7连接太阳齿轮6，太阳齿轮6上啮合有行星齿轮8，太阳齿轮6上连接有滑块9，太阳齿轮6和滑块9之间连接有用于将太阳齿轮6旋转运动转变为滑块9直线往复运动的连杆10，连杆10分别与太阳齿轮6、滑块9连接，滑块9上连接有随着滑块9做往复运动的齿条11，齿条11上连接有丝杆12，齿条11与丝杆12之间连接有用于将齿条11直线往复运动转变为丝杠12旋转运动的直齿轮三13，直齿轮三13与齿条11啮合，直齿轮三13与丝杆12连接。

直齿轮二5上连接有直齿轮四14，直齿轮二5与直齿轮四14在水平方向上啮合，直齿轮四14上连接有锥齿轮一15，直齿轮四14通过转轴三16连接锥齿轮一15，锥齿轮一15上啮合有锥齿轮二17，锥齿轮二17与锥齿轮一15在平行方向上啮合，锥齿轮二17上连接有蜗杆18，蜗杆18上连接有与蜗杆18啮合的涡轮19，涡轮19的一端与蜗杆18连接，涡轮19的另一端连接有凸轮20。

驱动轮21上连接有用于驱动驱动轮21转动的电机23。

电机23采用调速电机，这样能够根据教学需求，在不同的速度演示各种基础机构的运行。

教学支板1上具有一组支座，支座支撑着各种基础机构。

驱动轮21能够采用电机23驱动，也能够采用手工驱动，驱动方式多样，功能多样化。

本实用新型的原理是：电机23启动，电机23驱动驱动轮21转动，驱动轮21通过皮带22带动皮带轮2转动，这样驱动轮21、皮带22、皮带轮2就组合成了带轮机构，表达了带轮机构的结构和运动知识点，然后皮带轮2转动带动转轴一4转动，转轴一4转动带动直齿轮一3转动，由于直齿轮一3与直齿轮二5啮合，因此，直齿轮一3转动带动直齿轮二5转动，这样直齿轮一3、直齿轮二5就组合成了直齿轮传动机构，表达了直齿轮传动机构的结构和运动的知识点，然后直齿轮二5转动带动转轴二7转动，转轴二7转动带动太阳齿轮6转动，由于太阳齿轮6与行星齿轮8啮合，因此，太阳齿轮6转动带动行星齿轮8转动，这样太阳齿轮6、行星齿轮8就组合成了行星轮系机构，表达了行星轮系机构的结构和运动知识点，然后太阳齿轮6转动带动滑块9运动，连杆10将太阳齿轮6的旋转运动转变为滑块9的直线往复运动，这样连杆10、滑块9就组合成了曲柄滑块机构，表达了曲柄滑块机构的结构和知识点，接着滑块9的直线往复运动带动齿条做直线往复运动，由于直齿轮三13与齿条11啮合，因此，齿条11做直线往复运动带动直齿轮三13转动，因此，齿条11、直齿轮三13组合成了齿轮齿条机构，表达了齿轮齿条机构的结构和知识点，然后直齿轮三13转动带动丝杠12运动，直齿轮三13将齿条11的直线往复转变为丝杠12的旋转运动，因此，直齿轮三13、丝杆12组合成了丝杆传动机构，表达了丝杆传动机构的结构和知识点，同时，在直齿轮二5转动的时候，由于直齿轮四14与直齿轮二5啮合，直齿轮二5带动直齿轮四14转动，直齿轮四14带动锥齿轮一15转动，由于锥齿轮一15与锥齿轮二17啮合，这样锥齿轮一15带动了锥齿轮二17转动，这样锥齿轮一15、锥齿轮二17组合成了锥齿轮传动机构，表达了锥齿轮传动机构的机构和知识点，然后锥齿轮二17转动带动蜗杆18转动，由于涡轮19与蜗杆18啮合，蜗杆18转动带动涡轮19转动，这样蜗杆18、涡轮19组合成了蜗轮蜗杆机构，表达了涡轮蜗杆机构的结构和知识点，接着涡轮19转动带动凸轮20转动，凸轮20形成了凸轮机构，表达了凸轮机构的结构和知识点，这样，由一个电机23驱动，就能够把带轮机构、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、齿轮齿条机构、行星轮系机构、涡轮蜗杆机构、曲柄滑块机构，将机械设计基础的传动机构都结合在一起，通过机构的组合，把以往零散的机械设计基础教具整合在一起，不但方面教师携带，而且能引起学生对机械结构设计兴趣，同时，也会起到温故而知新的作用，通过机构的创新，有助于学生理解相关机构的基本原理，同时也激发了学生对机械结构设计的创新思维，使用效果好。

本实用新型的特点是：本教具集成了带轮机构、直齿轮传动机构、锥齿轮传动机构、齿轮齿条机构、行星轮系机构、曲柄滑块机构、蜗轮蜗杆机构、凸轮机构这些课程涉及到的基本机构，这些机构组合具有系统性，增强了知识点之间的联系，可以让学生更好地从整体上把握课程知识要点，同时，也会起到温故知新的作用；教具集成性好，体积小，方便教师携带至课堂用于理论教学，能够用于机械课程设计、机械测绘这些实践教学，实际应用效果佳；机构设计巧妙，所有零件都固定一块板上，且只需一个电机23驱动，因此，可用于壁挂，替代以往的机械结构贴图，变静为动，整体视觉效果好；通过机构的创新，有助于学生理解相关机构的基本原理，同时也激发了学生对机械结构设计的创新思维；电机23采用了调速电机，可根据教学的需要，在不同的速度演示机构的运行；教具具备用于展示机械结构原理性的功能，实际应用效果好。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims

1.一种机械设计课程组合教具，其特征在于：包括教学支板（1），所述教学支板（1）上安装有皮带轮（2），所述皮带轮（2）上连接有用于驱动皮带轮（2）转动的驱动轮（21），所述驱动轮（21）通过皮带（22）与皮带轮（2）连接，所述皮带轮（2）上连接有随着皮带轮（2）运动而做旋转运动的直齿轮一（3），所述皮带轮（2）通过转轴一（4）连接直齿轮一（3），所述直齿轮一（3）上连接有直齿轮二（5），所述直齿轮二（5）与直齿轮一（3）在水平方向上啮合，所述直齿轮二（5）上连接有太阳齿轮（6），直齿轮二（5）通过转轴二（7）连接太阳齿轮（6），所述太阳齿轮（6）上啮合有行星齿轮（8），所述太阳齿轮（6）上连接有滑块（9），所述太阳齿轮（6）和滑块（9）之间连接有用于将太阳齿轮（6）旋转运动转变为滑块（9）直线往复运动的连杆（10），所述连杆（10）分别与太阳齿轮（6）、滑块（9）连接，所述滑块（9）上连接有随着滑块（9）做往复运动的齿条（11），所述齿条（11）上连接有丝杆（12），所述齿条（11）与丝杆（12）之间连接有用于将齿条（11）直线往复运动转变为丝杠（12）旋转运动的直齿轮三（13），所述直齿轮三（13）与齿条（11）啮合，所述直齿轮三（13）与丝杆（12）连接。

2.根据权利要求1所述的机械设计课程组合教具，其特征在于：所述直齿轮二（5）上连接有直齿轮四（14），所述直齿轮二（5）与直齿轮四（14）在水平方向上啮合，所述直齿轮四（14）上连接有锥齿轮一（15），所述直齿轮四（14）通过转轴三（16）连接锥齿轮一（15），所述锥齿轮一（15）上啮合有锥齿轮二（17），所述锥齿轮二（17）与锥齿轮一（15）在平行方向上啮合，所述锥齿轮二（17）上连接有蜗杆（18），所述蜗杆（18）上连接有与蜗杆（18）啮合的涡轮（19），所述涡轮（19）的一端与蜗杆（18）连接，所述涡轮（19）的另一端连接有凸轮（20）。

3.根据权利要求1所述的机械设计课程组合教具，其特征在于：所述驱动轮（21）上连接有用于驱动驱动轮（21）转动的电机（23）。