CN204632238U

CN204632238U - 平面连杆运动机构组合教具

Info

Publication number: CN204632238U
Application number: CN201520275911.5U
Authority: CN
Inventors: 罗进生; 金鑫; 黄常翼; 宋武; 韩贤贵; 陆龙福
Original assignee: Huanggang Polytechnic College
Current assignee: Huanggang Polytechnic College
Priority date: 2015-05-04
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2025-05-04

Abstract

本实用新型公开了一种平面连杆机构组合教具，它解决了现有技术存在笨重、功能单一、价格昂贵、成本较高、实用性不强等问题，其特征在于：所述连杆的两端呈半圆形并设置了螺孔（6），中间设置了滑槽（8），正面一侧设置了刻度尺（9），利用长度不同的内六角台阶螺栓（14、15、16）对连杆进行铰连，通过滑块（10）和连杆的连接即可组成集曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构等于一体的平面连杆机构组合教具。具有结合科学、操作便捷、便于携带，制造成本低等优点，可轻松突破教学难点，让学生直观的认识各种机构的原理，掌握教学重点。

Description

平面连杆运动机构组合教具

一、技术领域

本实用新型属于教学器材领域，尤其是涉及到一种集曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构等于一体的平面连杆运动机构组合教具。

二、背景技术

在《机械基础》课堂上的教学过程中，发现学生在学习平面四杆机构时，对曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构、导块等运动了解不够透彻，运动演化过程不够深入，连杆机构极位夹角、急回特性、死点位置等基本特性，只能通过自己的主观想象去理解它，不能直观的观察，对于教学难点的突破和重点理解不够透彻。目前市场上有关连杆机构教学模型玲琅满目，但大多数教学模型都是在一套教具上演示一种运动或几种运动形式，不能够直接表现各个机构之间的演化关系，以至于同学们在课堂上不能够深刻的理解各个机构之间的联系与区别。同时还存在教具笨重、功能单一、价格昂贵、成本较高、实用性不强等问题。

三、发明内容

本实用新型的目的在于提供一种它结构合理、组装迅速、易于操作、体小质轻、便于携带、构思巧妙的集曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构等于一体的平面连杆机构组合教具。

本实用新型的技术方案是：它是由连杆、内六角台阶螺栓和滑块等部件构成，所述连杆的两端呈半圆形并设置了螺孔，中间设置了滑槽，正面一侧设置了刻度尺。最短的连杆的两端螺孔的背面设置了沉头圆孔，正面滑槽设置了沉头槽孔；稍长连杆的背面两端螺孔和滑槽均设置了沉头圆孔和沉头槽孔；更长连杆的两端螺孔的正面设置了沉头圆孔，背面滑槽设置了沉头槽孔；最长连杆的正面两端螺孔和滑槽均设置了沉头圆孔和沉头槽孔。最短的内六角台阶螺栓长度稍大于两根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于连杆厚度；一只较长内六角台阶螺栓长度稍大于三根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于二根连杆的厚度；另一只较长内六角台阶螺栓长度稍大于三根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于连杆的厚度。滑块为长方体结构，其中间设置了连杆插孔，该连杆插孔上下中心位置设置了穿插内六角台阶螺栓的圆孔，两侧设置了定位螺孔。四根连杆的长度比为30：43：48：60。

四根长短不同的连杆通过三种不同规格的内六角台阶螺栓相互铰连构成基本连杆机构，以稍长连杆或最长连杆为支架、最短连杆为主动杆时可获得曲柄摇杆机构，以更长连杆为支架、稍长连杆或最长连杆为主动杆时可获得双摇杆机构，以最短连杆为支架、稍长连杆或最长连杆为主动杆时可获得双曲柄机构。以最短连杆、稍长连杆和最长连杆以及滑块通过三种不同规格的内六角台阶螺栓相互铰连构成带滑块连杆机构，当滑块套装于最长连杆并与稍长连杆连接时，以最长连杆为支架、最短连杆为主动杆可获得曲柄滑块机构，以最短连杆为支架、稍长连杆为主动件可获得转动导杆机构，以稍长连杆为支架、最短连杆为主动件可获得摇块机构，以滑块为支架、最短连杆为主动件可获得定块机构；当滑块套装于最长连杆并与最短连杆连接时，以稍长连杆为支架、最短连杆为主动件可获得摆动导杆机构。

本实用新型的有益效果是：运用四根带滑槽的长短不一连杆，通过台阶螺栓作为连杆间的铰链，同时巧妙运用螺栓轴肩对各连杆进行定位、紧固，从而实现平面连杆间各种机构的相互演变，通过带有刻度尺的连杆，可直观观察连杆机构极位夹角、急回特性、死点位置等基本特性，便于实时演示。集曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构等多功能于一体，具有机构演变简单、迅速，易于操作，体小质轻，便于携带，构思巧妙等优点，具有广泛的推广应用价值。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

四、附图说明

图1为本实用新型连杆1主视结构示意图；

图2为本实用新型连杆1俯视剖面结构示意图；

图3为本实用新型连杆2主视结构示意图；

图4为本实用新型连杆2俯视剖面结构示意图；

图5为本实用新型连杆3主视结构示意图；

图6为本实用新型连杆3俯视剖面结构示意图；

图7为本实用新型连杆4主视结构示意图；

图8为本实用新型连杆4俯视剖面结构示意图；

图9为本实用新型滑块水平剖面结构示意图;

图10为本实用新型滑块垂直剖面结构示意图;

图11为本实用新型六角台阶螺栓14结构示意图;

图12为本实用新型六角台阶螺栓15结构示意图;

图13为本实用新型六角台阶螺栓16结构示意图;

图14为本实用新型基本连杆机构示意图;

图15为本实用新型滑块连杆机构示意图;

图16为本实用新型摆动导杆机构示意图。

图中：1、2、3、4为连杆，5为沉头圆孔，6为螺孔，7为沉头槽孔，8为滑槽，9为刻度尺，10为滑块，11为圆孔， 12为定位螺孔，13为连杆插孔，14、15、16为内六角台阶螺栓。

五、具体实施方式

如图所示，平面连杆运动机构组合教具是由四根长短不一的连杆、三只长度不同的内六角台阶螺栓和滑块等部件组成，所述连杆的两端呈半圆形，宽度为35毫米，厚度为10毫米，两端设置了直径为6毫米的螺孔6，中间设置了宽度为6毫米的滑槽8，正面一侧设置了刻度尺9。连杆1的长度为300毫米，两端螺孔6的背面设置了直径为14毫米的沉头圆孔5，正面滑槽8设置了宽度为12毫米的沉头槽孔7；连杆2的长度为430毫米，背面两端螺孔6和滑槽8均设置了沉头圆孔5和沉头槽孔7；连杆3的长度为480毫米，两端螺孔6的正面设置了沉头圆孔5，背面滑槽8设置了沉头槽孔7；连杆4的长度为600毫米，正面两端螺孔6和滑槽8均设置了沉头圆孔5和沉头槽孔7。内六角台阶螺栓14长度为21.5毫米，其轴肩和螺帽厚度为11.5毫米，轴户直径为8毫米，前端为M6螺栓；内六角台阶螺栓15长度为31.5毫米，其轴肩和螺帽厚度为25.5毫米，轴肩直径为8毫米，前端为M6螺栓；内六角台阶螺栓16长度为31.5毫米，其轴肩和螺帽厚度为11.5毫米，轴肩长度直径为8毫米，前端为M6螺栓。滑块10为长方体结构，其中间设置了连杆插孔13，该连杆插孔13上下中心位置设置了穿插内六角台阶螺栓的圆孔11，两侧设置了定位螺孔12。

连杆1、2、3、4通过内六角台阶螺栓14、15、16相互铰连构成基本连杆机构，以连杆2或连杆4为支架、连杆1为主动杆时可获得曲柄摇杆机构，以连杆3为支架、连杆2、4为主动杆时可获得双摇杆机构，以连杆1为支架、连杆2、4为主动杆时可获得双曲柄机构（如图14所示）。连杆1、2、4和滑块10通过内六角台阶螺栓14、15、16相互铰连构成带滑块连杆机构，当滑块10套装于连杆4并连接连杆2时，以连杆4为支架、连杆1为主动杆可获得曲柄滑块机构，以连杆1为支架、连杆2为主动件可获得转动导杆机构，以连杆2为支架、连杆1为主动件可获得摇块机构，以滑块10为支架、连杆1为主动件可获得定块机构（如图15所示）；当滑块10套装于连杆4并连接连杆1时，以连杆2为支架、连杆1为主动件可获得摆动导杆机构（如图16所示），此机构可以作为牛头刨床运动原理的演示推算。

本实用新型由于采用台阶螺栓定位紧固，实现多种平面机构的组合，演变简单、迅速，易于操作。同时构思巧妙，连杆带有刻度尺，便于验证机构原理特性，演示更直观、形象生动。

Claims

1.一种平面连杆运动机构组合教具，它包括连杆、内六角台阶螺栓和滑块，其特征在于：所述连杆的两端呈半圆形并设置了螺孔（6），中间设置了滑槽（8），正面一侧设置了刻度尺（9），连杆（1）的两端螺孔（6）的背面设置了沉头圆孔（5），正面滑槽（8）设置了沉头槽孔（7），连杆（2）的背面两端螺孔（6）和滑槽（8）均设置了沉头圆孔（5）和沉头槽孔（7），连杆（3）的两端螺孔（6）的正面设置了沉头圆孔（5），背面滑槽（8）设置了沉头槽孔（7），连杆（4）的正面两端螺孔（6）和滑槽（8）均设置了沉头圆孔（5）和沉头槽孔（7）；内六角台阶螺栓（14）长度稍大于两根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于连杆厚度，内六角台阶螺栓（15）长度稍大于三根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于二根连杆的厚度，内六角台阶螺栓（16）长度稍大于三根连杆的厚度，其轴肩和螺帽厚度稍大于连杆的厚度；滑块（10）为长方体结构，其中间设置了连杆插孔（13），该连杆插孔（13）上下中心位置设置了穿插内六角台阶螺栓的圆孔（11），两侧设置了定位螺孔（12）。

2.根据权利要求1所述的平面连杆运动机构组合教具，其特征在于：连杆（1）：连杆（2）：连杆（3）：连杆（4）=30：43：48：60。

3.根据权利要求1或2所述的平面连杆运动机构组合教具，其特征在于：连杆（1、2、3、4）通过内六角台阶螺栓（14、15、16）相互铰连构成基本连杆机构，以连杆（2）或连杆（4）为支架、连杆（1）为主动杆时可获得曲柄摇杆机构，以连杆（3）为支架、连杆（2、4）为主动杆时可获得双摇杆机构，以连杆（1）为支架、连杆（2、4）为主动杆时可获得双曲柄机构；连杆（1、2、4）和滑块（10）通过内六角台阶螺栓（14、15、16）相互铰连构成带滑块连杆机构，当滑块（10）套装于连杆（4）并连接连杆（2）时，以连杆（4）为支架、连杆（1）为主动杆可获得曲柄滑块机构，以连杆（1）为支架、连杆（2）为主动件可获得转动导杆机构，以连杆（2）为支架、连杆（1）为主动件可获得摇块机构，以滑块（10）为支架、连杆（1）为主动件可获得定块机构，当滑块（10）套装于连杆（4）并连接连杆（1）时，以连杆（2）为支架、连杆（1）为主动件可获得摆动导杆机构。