CN207165090U - 一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，包括支承座、三联直齿圆柱齿轮传动模块、斜齿圆柱齿轮传动模块、锥齿轮传动模块、蜗轮蜗杆传动模块和行星轮系模块，各个模块之间可以根据需要进行拆分和搭接，能直观地展现各个组成机构的结构特点、原理及及运行方式，形象而生动，综合性好，能将各个机构模块结合在一起组成传动系统，便于学生观察、分析和总结学习，可激发学生的学习乐趣和积极性，另外还可以将支承座的位置在底板上随意移动，通过自由搭接或者拆分各模块，提高学生的动手能力和创新能力，并通过对综合轮系的分析，为以后的设计实践及实际应用打下良好的理论基础。

Description

一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具

技术领域

本实用新型属于高校机械类教学演示教具技术领域，具体涉及一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具。

背景技术

《机械原理》、《机械设计基础》是普通高校机械类专业的重要的专业基础课程，是学生学好机械类专业知识的关键课程，其学好的关键是基础理论要与工程实际相结合，但传统的课堂教学偏重于理论，大多以老师讲授为主，辅以书上的图形或者PPT进行讲解，难以激发同学们的学习兴趣，对空间想象力差的学生而言，单纯听老师课堂上的理论课难以理解，并感觉枯燥乏味，很快就失去了学习的兴趣，而通过教具演示教学，能生动直观的展示各种类型齿轮的结构形状和传动特点及运动规律，使学生学习理解难以想象的理论知识变得快速容易，大大激发了学生的学习乐趣和热情，从而有效的提高了教与学的双向效率。

现有的齿轮传动教具大多是一种类型齿轮或二三个种类的齿轮组合，涉及全部齿轮种类组合的几乎没有，且功能仅限于老师展示其结构形状和自身单一的传动情况，缺少将各种类型的齿轮综合起来进行演示的轮系的教具。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，以便解决现有理论教学中的不足。

本实用新型的技术方案是：一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，包括支承座、三联直齿圆柱齿轮传动模块、斜齿圆柱齿轮传动模块、锥齿轮传动模块、蜗轮蜗杆传动模块和行星轮系模块，其中：三联直齿圆柱齿轮传动模块包括第一传动轴，所述第一传动轴的左端设有手摇柄，第一传动轴的两端通过轴承与支承座连接，第一传动轴的中间设有可沿第一传动轴左右移动的三联直齿圆柱齿轮，所述三联直齿圆柱齿轮包括从左到右依次固连的第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮、第三直齿圆柱齿轮，所述第一传动轴为花键轴，所述三联圆柱齿轮上开设有匹配花键轴的花键槽；所述第一直齿圆柱齿轮与固连在第二传动轴上的第六直齿圆柱齿轮啮合，所述第二直齿圆柱齿轮与固连在第二传动轴上的第五直齿圆柱齿轮啮合，所述第三直齿圆柱齿轮与固连在第二传动轴上的第四直齿圆柱齿轮啮合，所述第二传动轴通过轴承与支承座连接；斜齿圆柱齿轮传动模块包括第二传动轴，所述第二传动轴的右侧设置有第一斜齿圆柱齿轮，所述第一斜齿圆柱齿轮与设置在第三传动轴左侧的第二斜齿圆柱齿轮啮合；锥齿轮传动模块包括第三传动轴，所述第三传动轴的右侧设置有第一锥齿轮，所述第一圆锥齿轮与设置在第四传动轴下端的第二锥齿轮啮合，所述第四传动轴通过轴承与支承座连接；蜗轮蜗杆传动模块包括第四传动轴，所述第四传动轴的中间设有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮的下表面和支承座上开设有圆形滑槽，所述圆形滑槽内设置有滚珠；行星轮系模块包括蜗轮，所述蜗轮是带有内外齿的齿圈，所述齿圈的内部设置有第二齿轮和均匀分布的多个第一齿轮，所述第一齿轮位于齿圈和第二齿轮之间，且与齿圈和第二齿轮啮合，所述第一齿轮分别与第一转轴通过平键连接，所述第一转轴与行星架固定，所述行星架与支承座可拆卸式连接，所述支承座上还开设有凹槽，所述凹槽与第二转轴匹配，所述第二转轴与第二齿轮通过平键连接；该教具中用到的所有齿轮都有多个可供替换的模数相同、齿数不同的替换件。

优选的，行星架上设置有螺纹安装孔，所述支承座上设置有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与行星架通过螺栓连接。

优选的，支承座的下方设置底板，底板的四周设置侧板，其中一个侧板上设置有上盖板，所述上盖板和侧板上的对应位置设置有搭扣。

优选的，侧板和上盖板材料可选为透明的钢化玻璃。

优选的，底板上设置有多个均匀布置的螺纹安装孔，所述支承座上设有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与底板通过螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具的有益效果是：

1、本实用新型直观地展现了各种齿轮及各个构件的结构特点、连接方式和运动情况，直观、形象而生动。

2、本实用新型综合性好，能将各个种类的齿轮模块结合在一起组成传动系统，供学生来观看和分析，从而吸引人的注意力，激发学生的学习乐趣，便于学生对该理论知识的学习和掌握。

3、本实用新型可以将支承座的位置在底板上随意移动，通过自由搭接或者拆分各模块，提高学生的动手能力和创新能力。

4、本实用新型的驱动采用手动，安全，节能环保，增加了学生动手的参与感，且因为运转速度慢，便于同学观察和学习对相互啮合的各个齿轮之间的传动情况。

5、通过本实用新型的机械原理教学用综合齿轮轮系教具，可以使学生更加容易地学习、理解和掌握各种齿轮的特性、原理、结构，并能轻而易举的吃透各类型齿轮的传动特点和对综合轮系的分析应用，为以后的设计实践及实际应用打下良好的理论基础。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图。

附图标记说明：

1、第六直齿圆柱齿轮；2、手摇柄；3、三联直齿圆柱齿轮；301、第一直齿圆柱齿轮；302、第二直齿圆柱齿轮；303、第三直齿圆柱齿轮；4、第五直齿圆柱齿轮；5、第一传动轴；6、第一斜齿圆柱齿轮；7、第二传动轴；8、第二斜齿圆柱齿轮；9、第一圆锥齿轮；10、第三传动轴；11、蜗轮；12、行星架； 13、第一齿轮；14、第一转轴；15、第二转轴；16、第二齿轮；17、第四传动轴；18、蜗杆；19、第二锥齿轮；20、第四直齿圆柱齿轮。

具体实施方式

本实用新型提供了一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，下面结合图1 的结构示意图，对本实用新型进行说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，包括支承座、三联直齿圆柱齿轮传动模块、斜齿圆柱齿轮传动模块、锥齿轮传动模块、蜗轮蜗杆传动模块和行星轮系模块，其中：三联直齿圆柱齿轮传动模块包括第一传动轴5，所述第一传动轴5的左端设有手摇柄2，第一传动轴5 的两端通过轴承与支承座连接，第一传动轴5的中间设有可沿第一传动轴5左右移动的三联直齿圆柱齿轮3，所述三联直齿圆柱齿轮3包括从左到右依次固连的第一直齿圆柱齿轮301、第二直齿圆柱齿轮302、第三直齿圆柱齿轮303，所述第一传动轴5为花键轴，所述三联直齿圆柱齿轮3上开设有匹配花键轴的花键槽；所述第一直齿圆柱齿轮301与固连在第二传动轴7上的第六直齿圆柱齿轮1啮合，所述第二直齿圆柱齿轮302与固连在第二传动轴7上的第五直齿圆柱齿轮 4啮合，所述第三直齿圆柱齿轮303与固连在第二传动轴7上的第四直齿圆柱齿轮20啮合，所述第二传动轴7通过轴承与支承座连接；斜齿圆柱齿轮传动模块包括第二传动轴7，所述第二传动轴7的右侧设置有第一斜齿圆柱齿轮6，所述第一斜齿圆柱齿轮6与设置在第三传动轴10左侧的第二斜齿圆柱齿轮8 啮合；锥齿轮传动模块包括第三传动轴10，所述第三传动轴10的右侧设置有第一圆锥齿轮9，所述第一圆锥齿轮9与设置在第四传动轴17下端的第二圆锥齿轮19啮合，所述第四传动轴17通过轴承与支承座连接；蜗轮蜗杆传动模块包括第四传动轴17，所述第四传动轴17的中间设有蜗杆18，所述蜗杆18与蜗轮11啮合，所述蜗轮11的下表面和支承座上开设有圆形滑槽，所述圆形滑槽内设置有滚珠；行星轮系模块包括蜗轮11，所述蜗轮11是带有内外齿的齿圈，所述齿圈的内部设置有第二齿轮16和均匀分布的多个第一齿轮13，所述第一齿轮13位于齿圈和第二齿轮16之间，且与齿圈和第二齿轮16啮合，所述第一齿轮13分别与第一转轴14通过平键连接，所述第一转轴14与行星架12固定，所述行星架12与支承座可拆卸式连接，所述支承座上还开设有凹槽，所述凹槽与第二转轴15匹配，所述第二转轴15与第二齿轮16通过平键连接；该教具中用到的所有齿轮都有多个可供替换的模数相同、齿数不同的替换件。

进一步的，行星架上设置有螺纹安装孔，所述支承座上设置有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与行星架通过螺栓连接。

进一步的，支承座的下方设置底板，底板的四周设置侧板，其中一个侧板上设置有上盖板，所述上盖板和侧板上的对应位置设置有搭扣。

进一步的，侧板和上盖板材料可选为透明的钢化玻璃。

进一步的，底板上设置有多个均匀布置的螺纹安装孔，所述支承座上设有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与底板通过螺栓连接，通过调节支承座在底板上的位置，来改变齿轮传动的中心距，并通过替换不同齿数的齿轮，来改变齿轮传动的传动比。

本实用新型提供的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，通过手摇柄将动力传递给第一传动轴，第一传动轴转动的同时带动第一传动轴中间设置的三联直齿圆柱齿轮转动，三联直齿圆柱齿轮可在第一传动轴上左右移动，通过与第二传动轴上的不同齿轮配对，实现传动比的变化，并将动力传递给第二传动轴，第二传动轴转动的同时，通过第二传动轴右端设置的第一斜齿圆柱齿轮和与其啮合的第二斜齿圆柱齿轮将动力传递给第三传动轴，第三传动轴右端设置的第一圆锥齿轮与第二锥齿轮啮合，将第三传动轴的动力传递到与第三转动轴垂直的第四传送轴上，第四传动轴上设置有蜗杆，蜗杆蜗轮啮合将动力传递到行星轮系模块。所述行星轮系模块包括带有内外齿的齿圈，所述齿圈将运动传递给第一齿轮，第一齿轮转动的同时，带动第二齿轮转动，第二齿轮将运动传递给第二转轴。该教具中用到的所有齿轮都有多个可供替换的模数相同、齿数不同的替换件，学生可以通过将支承座的位置在底板上随意移动，并更换配对的齿轮，搭建新的轮系。

本实用新型能直观地展现各类型齿轮及构件的结构特点及运行原理和传动方式，形象而生动，综合性好，能将各个模块巧妙地结合在一起组成传动系统，供学生来观看和分析，便于学生更好的学习和掌握难以想象的理论知识，可提高和激发学生学习枯燥难理解的理论知识的学习热情和乐趣，同时也可以将支承座的位置在底板上随意移动，通过自由搭接或者拆分各模块，提高学生的动手能力和创新能力，本实用新型的实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，其特征在于，包括支承座、三联直齿圆柱齿轮传动模块、斜齿圆柱齿轮传动模块、锥齿轮传动模块、蜗轮蜗杆传动模块和行星轮系模块，其中：

三联直齿圆柱齿轮传动模块包括第一传动轴(5)，所述第一传动轴(5)的左端设有手摇柄(2)，第一传动轴(5)的两端通过轴承与支承座连接，第一传动轴(5)的中间设有可沿第一传动轴(5)左右移动的三联直齿圆柱齿轮(3)，所述三联直齿圆柱齿轮(3)包括从左到右依次固连的第一直齿圆柱齿轮(301)、第二直齿圆柱齿轮(302)、第三直齿圆柱齿轮(303)，所述第一传动轴(5)为花键轴，所述三联直齿圆柱齿轮(3)上开设有匹配花键轴的花键槽；所述第一直齿圆柱齿轮(301)与固连在第二传动轴(7)上的第六直齿圆柱齿轮(1)啮合，所述第二直齿圆柱齿轮(302)与固连在第二传动轴(7)上的第五直齿圆柱齿轮(4)啮合，所述第三直齿圆柱齿轮(303)与固连在第二传动轴(7)上的第四直齿圆柱齿轮(20)啮合，所述第二传动轴(7)通过轴承与支承座连接；

斜齿圆柱齿轮传动模块包括第二传动轴(7)，所述第二传动轴(7)的右侧设置有第一斜齿圆柱齿轮(6)，所述第一斜齿圆柱齿轮(6)与设置在第三传动轴(10)左侧的第二斜齿圆柱齿轮(8)啮合；

锥齿轮传动模块包括第三传动轴(10)，所述第三传动轴(10)的右侧设置有第一圆锥齿轮(9)，所述第一圆锥齿轮(9)与设置在第四传动轴(17)下端的第二圆锥齿轮(19)啮合，所述第四传动轴(17)通过轴承与支承座连接；

蜗轮蜗杆传动模块包括第四传动轴(17)，所述第四传动轴(17)的中间设有蜗杆(18)，所述蜗杆(18)与蜗轮(11)啮合，所述蜗轮(11)的下表面和支承座上开设有圆形滑槽，所述圆形滑槽内设置有滚珠；

行星轮系模块包括蜗轮(11)，所述蜗轮(11)是带有内外齿的齿圈，所述齿圈的内部设置有第二齿轮(16)和均匀分布的多个第一齿轮(13)，所述第一齿轮(13)位于齿圈和第二齿轮(16)之间，且与齿圈和第二齿轮(16)啮合，所述第一齿轮(13)分别与第一转轴(14)通过平键连接，所述第一转轴(14)与行星架(12)固定，所述行星架(12)与支承座可拆卸式连接，所述支承座上还开设有凹槽，所述凹槽与第二转轴(15)匹配，所述第二转轴(15)与第二齿轮(16)通过平键连接；

该教具中用到的所有齿轮都有多个可供替换的模数相同、齿数不同的替换件。

2.根据权利要求1所述的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，其特征在于，所述行星架上设置有螺纹安装孔，所述支承座上设置有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与行星架通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，其特征在于，所述支承座的下方设置底板，底板的四周设置侧板，其中一个侧板上设置有上盖板，所述上盖板和侧板上的对应位置设置有搭扣。

4.根据权利要求3所述的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，其特征在于，所述侧板和上盖板材料可选为透明的钢化玻璃。

5.根据权利要求3所述的一种机械原理教学用综合齿轮轮系教具，其特征在于，所述底板上设置有多个均匀布置的螺纹安装孔，所述支承座上设置有与螺纹安装孔匹配的沉孔，所述支承座与底板通过螺栓连接。