CN217640495U - 一种发动机教学模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机教学模型，包括：设置有一曲轴安装槽、一动力装置安装槽、若干活塞组件安装槽的机壳、曲轴、若干活塞组件、若干气门组件，以及输出端与曲轴通过曲轴传动带连接的动力装置，气门组件包括气门座、伸缩装置和气门杆。通过上述结构的配合，将现有的对置式活塞发动机教学模型实现气门间歇运动的结构由凸轮结构替换成微型的伸缩装置，以控制气门杆的运动，进而控制气门的启闭，降低了气门组件整体的冲击力，从而避免教学演示过程中噪音过大，提高了教学环境质量，伸缩装置的伸缩杆只需要做简单的直线往复运动即可实现与凸轮结构一致的演示效果，且其运动路程较短，延长了气门组件整体的使用寿命，降低了教学成本。

Description

一种发动机教学模型

技术领域

本实用新型涉及教学模型领域，具体是指一种发动机教学模型。

背景技术

随着通航产业的发展，中高职院校包括本科院校纷纷开设飞机维修专业，航空发动机做功原理及发动机拆装教学是重要一环，通过航空发动机教学模型，以实物方式呈现，能够直观的展现发动机做功原理，便于教学的开展和知识的掌握。

但现有的通航飞机对置式活塞发动机教学模型，为了还原真实的发动机结构，通常采用的凸轮结构来实现气门间歇运动，但凸轮结构的冲击力较强，产生噪音影响教学环境的同时也加快其自身的磨损，降低了本就难以加工的凸轮结构的使用寿命，提高了教学成本。

针对上述现有技术存在的问题设计一种发动机教学模型是本实用新型研究的目的。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种发动机教学模型，能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种发动机教学模型，包括：

顶面开口的机壳，所述机壳内设置有一曲轴安装槽、一动力装置安装槽、若干活塞组件安装槽；

曲轴，暴露设置于所述曲轴安装槽，所述曲轴的两端分别转动设置于所述机壳的前后侧板上，所述曲轴包括若干依次连接的曲柄组件；

若干活塞组件，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽，若干活塞组件交错设置于所述曲轴的左右两侧，所述活塞组件包括传动杆和活塞，所述传动杆的两端分别与对应的所述曲柄组件和活塞转动设置，所述活塞组件安装槽远离所述曲轴的一侧壁上均开设有气门孔；

若干气门组件，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽的两侧，所述气门组件包括固定座、伸缩装置和气门杆，所述固定座套设于所述气门杆上，所述伸缩装置和固定座均与所述机壳固定设置且与所述气门孔相对应，所述气门杆的一端与所述伸缩装置的伸缩杆联动设置，另一端穿过所述气门孔延伸至所述活塞组件安装槽内并形成直径大于所述气门孔的气门部，所述气门杆在所述伸缩装置的带动下沿所述气门孔的轴线方向往复运动控制所述气门孔的启闭；

动力装置，暴露设置于所述动力装置安装槽，所述动力装置的输出端与所述曲轴通过曲轴传动带连接。

进一步地，所述活塞组件还包括滑块和直线滑轨，所述直线滑轨沿所述活塞组件安装槽的长度方向固设于所述活塞组件安装槽的内壁上，所述滑块与所述活塞联动设置且活动设置于所述直线滑轨上，所述活塞组件安装槽的宽度大于所述活塞的直径。

进一步地，还包括两个滚动轴承，两个所述滚动轴承分别嵌设于所述机壳的前后侧板上，所述曲轴的两端分别通过所述滚动轴承与所述机壳的前后侧板转动设置。

进一步地，所述曲轴传动带设为同步带，所述曲轴传动带的两端分别通过齿形带轮连接所述曲轴靠近所述动力装置的一端和所述动力装置的输出端。

进一步地，还包括两件凸轮轴传动带和两件凸轮轴，两件所述凸轮轴分别设于所述机壳的左右两侧，且两件所述凸轮轴的两端分别与所述机壳的前后侧板转动设置，两件所述凸轮轴上均设有若干与所述气门组件相对应的凸轮部，两件所述凸轮轴传动带的两端通过带轮分别连接所述曲轴和两件所述凸轮轴。

进一步地，还包括两件气门组件安装板，两件所述气门组件安装板的两端均与所述机壳的前后侧板固定设置，且分别设于若干所述活塞组件安装槽的左右两侧，若干所述伸缩装置和固定座均固设于所述气门组件安装板上。

进一步地，还包括盖板，所述盖板上开设有与所述曲轴安装槽、若干活塞组件安装槽和若干气门杆相对应的观察开口。

进一步地，还包括驱动盘，所述驱动盘与所述曲轴远离所述动力装置的一端联动设置。

进一步地，所述曲轴设为亚克力材质。

因此，本实用新型提供以下的效果和/或优点：

本实用新型提供的发动机教学模型，包括设置有一曲轴安装槽、一动力装置安装槽、若干活塞组件安装槽的机壳、曲轴、若干活塞组件、若干气门组件，以及输出端与曲轴通过曲轴传动带连接的动力装置，气门组件包括气门座、伸缩装置和气门杆。通过上述结构的配合，将现有的对置式活塞发动机教学模型实现气门间歇运动的结构由凸轮结构替换成微型的伸缩装置，以控制气门杆的运动，进而控制气门的启闭，降低了气门组件整体的冲击力，从而避免教学演示过程中噪音过大，提高了教学环境质量，伸缩装置的伸缩杆只需要做简单的直线往复运动即可实现与凸轮结构一致的演示效果，且其运动路程较短，延长了气门组件整体的使用寿命，降低了教学成本。

本实用新型提供的发动机教学模型，活塞组件包括传动杆、活塞、滑块和直线滑轨，且活塞组件安装槽的宽度大于活塞的直径。通过上述结构之间的配合，可以避免教学演示过程中，活塞与活塞组件安装槽直接接触进行摩擦做功，浪费电能且加快活塞32的磨损速度，利用滑块和直线滑轨之间的配合实现活塞相对于活塞组件安装槽运动，仿真活塞做功过程，可以降低摩擦阻力和电能消耗，同时还可以降低对活塞的磨损，提高活塞的使用寿命。

应当明白，本实用新型的上文的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对如要求保护的本实用新型的进一步的解释。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种发动机教学模型的盖板爆炸结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种发动机教学模型的活塞组件和气门组件的爆炸结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种发动机教学模型的曲轴的爆炸结构示意图。

图4为本实用新型提供的一种发动机教学模型的曲轴传动带的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本实用新型的结构作进一步详细描述：

参考图1-4，一种发动机教学模型，包括：

顶面开口的机壳1，所述机壳1内设置有一曲轴安装槽11、一动力装置安装槽15、若干活塞组件安装槽12；

曲轴2，暴露设置于所述曲轴安装槽11，所述曲轴2的两端分别转动设置于所述机壳1的前后侧板上，所述曲轴2包括若干依次连接的曲柄组件21；

若干活塞组件3，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽12，若干活塞组件3交错设置于所述曲轴2的左右两侧，所述活塞组件3包括传动杆31和活塞32，所述传动杆31的两端分别与对应的所述曲柄组件21和活塞32转动设置，所述活塞组件安装槽12远离所述曲轴2的一侧壁上均开设有气门孔121；

若干气门组件4，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽12的两侧，所述气门组件4包括固定座41、伸缩装置42和气门杆43，所述固定座41套设于所述气门杆43上，所述气门杆43与固定座41间隙配合，所述伸缩装置42和固定座41均与所述机壳1固定设置且与所述气门孔121相对应，所述气门杆43的一端与所述伸缩装置42的伸缩杆联动设置，另一端穿过所述气门孔121延伸至所述活塞组件安装槽12内并形成直径大于所述气门孔121的气门部431，所述气门杆43在所述伸缩装置42的带动下沿所述气门孔121的轴线方向往复运动控制所述气门孔121的启闭；本实施例中，所述伸缩装置42为推拉式微型电动伸缩装置，且推拉式微型电动伸缩装置的伸缩杆通过十字槽盘头螺钉和锁片与所述气门杆43锁紧以实现联动，在其他实施例中，所述伸缩装置42可以为其他类型的可联动所述气门杆43沿直线往复运动的装置，且所述伸缩装置42与气门杆43之间可通过其他现有的连接方式进行联动设置，在此不做具体限定。

动力装置5，暴露设置于所述动力装置安装槽15，所述动力装置5的输出端与所述曲轴2通过曲轴传动带51连接。

通过上述结构的配合，将现有的对置式活塞发动机教学模型实现气门间歇运动的结构由凸轮结构替换成微型的伸缩装置42，以控制气门杆43的运动，进而控制气门孔121的启闭，降低了气门组件4整体的冲击力，从而避免教学演示过程中噪音过大，提高了教学环境质量，伸缩装置42的伸缩杆只需要做简单的直线往复运动即可实现与凸轮结构一致的演示效果，且其运动路程较短，延长了气门组件4整体的使用寿命，降低了教学成本。

为了解决现有的发动机教学模型普遍采用活塞32与活塞组件安装槽12直接摩擦的方式进行教学演示，增加了活塞的摩擦阻力和电能消耗。具体地，所述活塞组件3还包括滑块33和直线滑轨34，所述直线滑轨34沿所述活塞组件安装槽12的长度方向固设于所述活塞组件安装槽12的内壁上，所述滑块33与所述活塞32联动设置且活动设置于所述直线滑轨34上，所述活塞组件安装槽12的宽度大于所述活塞32的直径。本实施例中，每个所述活塞组件安装槽12内的滑块33和直线滑轨34均设置为一个，且直线滑轨34固设于活塞组件安装槽12的槽底；在其他实施例中，每个所述活塞组件安装槽12内的滑块33和直线滑轨34均可设为若干个，且直线滑轨34可分别固设于活塞组件安装槽12的内侧壁和/或槽底；所述滑块33与活塞32之间可通过现有的连接方式实现联动设置，例如螺接等，在此不做具体限定。

通过上述结构之间的配合，可以避免教学演示过程中，活塞32与活塞组件安装槽12直接接触进行摩擦做功，浪费电能且加快活塞32的磨损速度，利用滑块33和直线滑轨34之间的配合实现活塞32相对于活塞组件安装槽12运动，仿真活塞做功过程，可以降低摩擦阻力和电能消耗，同时还可以降低对活塞的磨损，提高活塞的使用寿命。

为了解决现有的发动机教学模型金属制的曲轴2的两端普遍通过塑料环作为转动连接件与机壳1转动设置，曲轴2与塑料环之间接触面摩擦易磨损，容易导致曲轴与塑料环之间间隙加大，产生噪音，降低了教学环境质量和曲轴的使用寿命。具体地，还包括两个滚动轴承13，两个所述滚动轴承13分别嵌设于所述机壳1的前后侧板上，所述曲轴2的两端分别通过所述滚动轴承13与所述机壳1的前后侧板转动设置。将转动连接件从塑料环替换成滚动轴承13，从而将曲轴2两端的转动摩擦转化为滚动摩擦，降低了转动连接件的磨损，延长了曲轴的使用寿命，本实施例中，所述滚动轴承13为深沟球轴承，深沟球轴承是应用最广泛的一种滚动轴承。其特点是摩擦阻力小，转速高，能用于承受径向负荷或径向和轴向同时作用的联合负荷的机件上，也可用于承受轴向负荷的机件上，例如小功率电动机、汽车及拖拉机变速箱、机床齿轮箱，一般机器、工具等；在其他实施例中，所述滚动轴承13也可以为其他类型的实现滚动摩擦的转动连接件。

为了帮助学员更好地理解真实的发动机中曲轴的具体结构，同时，为解决现有的发动机教学模型中，曲轴普遍采用机械加工件，存在增加加工难度和加工费用、整体模型重量偏重不利于搬运等问题，降低曲轴的加工难度和整体重量，所述曲轴2还包括若干中心轴22和若干端部轴23，若干所述曲柄组件21之间通过若干所述中心轴22联动设置，若干所述端部轴23分别设于所述曲轴2的两端且与所述滚动轴承13联动设置，所述曲柄组件21具体包括两个曲柄块211和连接两个所述曲柄块211的偏心轴212，所述传动杆31远离所述活塞32的一端与对应的所述偏心轴212转动设置。具体地，本实施例中，若干中心轴22、若干端部轴23、若干曲柄组件21均设为亚克力材质，即所述曲轴2整体设为亚克力材质，亚克力材质不仅使用寿命长，与其它材料制品相比，寿命长三年以上，抗冲击力强、自重轻，而且可塑性强，造型变化大，加工成型容易，从而降低曲轴的加工难度和整体重量。

为了解决现有的发动机教学模型普遍采用普通皮带实现动力装置5与曲轴2之间的传动，但普通皮带容易打滑，进而导致发动机整体做功不协调。具体地，所述曲轴传动带51设为同步带，所述曲轴传动带51的两端分别通过齿形带轮连接所述曲轴2靠近所述动力装置5的一端和所述动力装置5的输出端。同步带是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮啮合，且同步带具有传动时传动比准确、对轴作用力小、结构紧凑、耐油、耐磨性好、抗老化性能好的优点。

为了帮助学员更好地理解真实的发动机中凸轮结构做功过程，在使用上述伸缩装置42替换凸轮结构的同时，还包括两件凸轮轴传动带61和两件凸轮轴6，两件所述凸轮轴6分别设于所述机壳1的左右两侧，且两件所述凸轮轴6的两端分别与所述机壳1的前后侧板转动设置，本实施例中，两件所述凸轮轴6的两端分别通过深沟球轴承与所述机壳1的前后侧板转动设置，在其他实施例中，其也可以通过其他现有的连接方式转动设置；两件所述凸轮轴6上均设有若干与所述气门组件4相对应的凸轮部62，本实施例中，两件所述凸轮轴传动带61均设为同步带，两件所述凸轮轴传动带61的两端通过带轮分别连接所述曲轴2和两件所述凸轮轴6，所述带轮为齿形带轮；在其他实施例中，所述凸轮轴传动带61可以为其他类型的传动带，所述带轮也可以设为与其他类型的传动带相对应的带轮，例如，所述凸轮轴传动带61为皮带，所述带轮为皮带轮。

为了稳定固定伸缩装置42和固定座41，还包括两件气门组件安装板14，两件所述气门组件安装板14的两端均与所述机壳1的前后侧板固定设置，且分别设于若干所述活塞组件安装槽12的左右两侧，若干所述伸缩装置42和固定座41均固设于所述气门组件安装板14上。

为了方便学员更好的观察发动机教学模型各组件的做功情况，还包括盖板7，所述盖板7上开设有与所述曲轴安装槽11、若干活塞组件安装槽12和若干气门杆43相对应的观察开口71。

为了更加仿真发动机的结构，还包括作为发动机动力输出装置的驱动盘8，所述驱动盘8与所述曲轴2远离所述动力装置5的一端联动设置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发动机教学模型，其特征在于，包括：

顶面开口的机壳(1)，所述机壳(1)内设置有一曲轴安装槽(11)、一动力装置安装槽(15)、若干活塞组件安装槽(12)；

曲轴(2)，暴露设置于所述曲轴安装槽(11)，所述曲轴(2)的两端分别转动设置于所述机壳(1)的前后侧板上，所述曲轴(2)包括若干依次连接的曲柄组件(21)；

若干活塞组件(3)，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽(12)，若干活塞组件(3)交错设置于所述曲轴(2)的左右两侧，所述活塞组件(3)包括传动杆(31)和活塞(32)，所述传动杆(31)的两端分别与对应的所述曲柄组件(21)和活塞(32)转动设置，所述活塞组件安装槽(12)远离所述曲轴(2)的一侧壁上均开设有气门孔(121)；

若干气门组件(4)，分别暴露设置于若干所述活塞组件安装槽(12)的两侧，所述气门组件(4)包括固定座(41)、伸缩装置(42)和气门杆(43)，所述固定座(41)套设于所述气门杆(43)上，所述伸缩装置(42)和固定座(41)均与所述机壳(1)固定设置且与所述气门孔(121)相对应，所述气门杆(43)的一端与所述伸缩装置(42)的伸缩杆联动设置，另一端穿过所述气门孔(121)延伸至所述活塞组件安装槽(12)内并形成直径大于所述气门孔(121)的气门部(431)，所述气门杆(43)在所述伸缩装置(42)的带动下沿所述气门孔(121)的轴线方向往复运动控制所述气门孔(121)的启闭；

动力装置(5)，暴露设置于所述动力装置安装槽(15)，所述动力装置(5)的输出端与所述曲轴(2)通过曲轴传动带(51)连接。

2.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，所述活塞组件(3)还包括滑块(33)和直线滑轨(34)，所述直线滑轨(34)沿所述活塞组件安装槽(12)的长度方向固设于所述活塞组件安装槽(12)的内壁上，所述滑块(33)与所述活塞(32)联动设置且活动设置于所述直线滑轨(34)上，所述活塞组件安装槽(12)的宽度大于所述活塞(32)的直径。

3.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，还包括两个滚动轴承(13)，两个所述滚动轴承(13)分别嵌设于所述机壳(1)的前后侧板上，所述曲轴(2)的两端分别通过所述滚动轴承(13)与所述机壳(1)的前后侧板转动设置。

4.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，所述曲轴传动带(51)设为同步带，所述曲轴传动带(51)的两端分别通过齿形带轮连接所述曲轴(2)靠近所述动力装置(5)的一端和所述动力装置(5)的输出端。

5.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，还包括两件凸轮轴传动带(61)和两件凸轮轴(6)，两件所述凸轮轴(6)分别设于所述机壳(1)的左右两侧，且两件所述凸轮轴(6)的两端分别与所述机壳(1)的前后侧板转动设置，两件所述凸轮轴(6)上均设有若干与所述气门组件(4)相对应的凸轮部(62)，两件所述凸轮轴传动带(61)的两端通过带轮分别连接所述曲轴(2)和两件所述凸轮轴(6)。

6.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，还包括两件气门组件安装板(14)，两件所述气门组件安装板(14)的两端均与所述机壳(1)的前后侧板固定设置，且分别设于若干所述活塞组件安装槽(12)的左右两侧，若干所述伸缩装置(42)和固定座(41)均固设于所述气门组件安装板(14)上。

7.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，还包括盖板(7)，所述盖板(7)上开设有与所述曲轴安装槽(11)、若干活塞组件安装槽(12)和若干气门杆(43)相对应的观察开口(71)。

8.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，还包括驱动盘(8)，所述驱动盘(8)与所述曲轴(2)远离所述动力装置(5)的一端联动设置。

9.如权利要求1所述的一种发动机教学模型，其特征在于，所述曲轴(2)设为亚克力材质。

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