一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，包括機械傳動系統(tǒng)和用于控制所述機械傳動系統(tǒng)工作的控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括伺服電機，所述伺服電機的輸出端通過第一傳動軸與撥盤連接，所述撥盤與槽輪配合傳動，所述槽輪通過第二傳動軸與蝸桿連接，所述蝸桿與蝸輪配合傳動，所述蝸輪通過第三傳動軸與第一滑移齒輪組連接，所述第一滑移齒輪組可分別與第四傳動軸上的第一大齒輪和第一小齒輪配合傳動，所述第四傳動軸上的第二滑移齒輪組可分別與第五傳動軸上的第二大齒輪和第二小齒輪配合傳動，所述第五傳動軸上設(shè)置有角度指針。本實用新型的教具向?qū)W生展示了如何根據(jù)分度精度要求，設(shè)計出合理的機械傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)準(zhǔn)確的分度結(jié)果。
【專利說明】一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具。
【背景技術(shù)】
[0002]如今在學(xué)校里，機電類的教具結(jié)構(gòu)都比較簡單，功能都比較單一。很少有機電類的教具可集演示、設(shè)計和計算與一體的。現(xiàn)有的教具難以向?qū)W生展示如何根據(jù)分度精度要求，設(shè)計出合理的機械傳動系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，該教具一方面能向?qū)W生展示常用的機械傳動和結(jié)構(gòu)，另一方面使學(xué)生學(xué)會傳動比的設(shè)計與計算，還能使學(xué)生直觀的了解如何設(shè)計合理的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動精確分度。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，包括機械傳動系統(tǒng)和用于控制所述機械傳動系統(tǒng)工作的控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括伺服電機，所述伺服電機的輸出端通過第一傳動軸與撥盤連接，所述撥盤與槽輪配合傳動，所述槽輪通過第二傳動軸與蝸桿連接，所述蝸桿與蝸輪配合傳動，所述蝸輪通過第三傳動軸與第一滑移齒輪組連接，所述第一滑移齒輪組可分別與第四傳動軸上的第一大齒輪和第一小齒輪配合傳動，所述第四傳動軸上的第二滑移齒輪組可分別與第五傳動軸上的第二大齒輪和第二小齒輪配合傳動，所述第五傳動軸上設(shè)置有角度指針；所述控制系統(tǒng)包括中央控制器，所述中央控制器的控制輸入端分別連接數(shù)據(jù)輸入裝置、精度模式按鈕和開關(guān)按鈕，所述中央控制器的控制輸出端連接所述伺服電機，所述中央控制器還連接有顯示裝置，該顯示裝置用于顯示所述角度指針擺動的角度。
[0005]本實用新型的有益效果:
[0006]1、該教具向?qū)W生直觀的展示了機械傳動里常用的槽輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、滑移齒輪機構(gòu)。
[0007]2、該教具向?qū)W生展示了如何根據(jù)分度精度要求，設(shè)計出合理的機械傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)準(zhǔn)確的分度結(jié)果。
[0008]3、該教具使學(xué)生直觀的了解如何設(shè)計合理的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動精確分度。
[0009]4、該教具通過蝸輪蝸桿傳動實現(xiàn)機械傳動系統(tǒng)的自鎖功能，使學(xué)生直觀的了解自鎖功能。
[0010]5、該教具集機電一體化技術(shù)于一體，即可用于機械類專業(yè)的教學(xué)使用，也可用于自動化類專業(yè)的教學(xué)使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0012]圖1所不,為一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具,包括機械傳動系統(tǒng)和用于控制所述機械傳動系統(tǒng)工作的控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括伺服電機17，所述伺服電機17的輸出端通過第一傳動軸12與撥盤I連接，所述撥盤I與槽輪2配合傳動，所述槽輪2通過第二傳動軸13與蝸桿3連接，所述蝸桿3與蝸輪4配合傳動，所述蝸輪4通過第三傳動軸14與第一滑移齒輪組5連接，所述第一滑移齒輪組5可分別與第四傳動軸15上的第一大齒輪6和第一小齒輪7配合傳動，所述第四傳動軸15上的第二滑移齒輪組8可分別與第五傳動軸16上的第二大齒輪9和第二小齒輪10配合傳動，所述第五傳動軸16上設(shè)置有角度指針11。
[0013]其中，所述控制系統(tǒng)包括中央控制器20，所述中央控制器20的控制輸入端分別連接數(shù)據(jù)輸入裝置21、精度模式按鈕24和開關(guān)按鈕23，所述中央控制器20的控制輸出端連接所述伺服電機17，用于控制伺服電機17的工作；所述中央控制器20還連接有顯示裝置22，該顯示裝置22用于顯示所述角度指針11擺動的角度。
[0014]機械傳動系統(tǒng)工作過程:如圖1所示，中央控制器20控制伺服電機17轉(zhuǎn)動，撥盤I與伺服電機17裝在第一傳動軸12上，撥盤I也隨之轉(zhuǎn)動。撥盤I與槽輪2配合，驅(qū)動槽輪2轉(zhuǎn)動，槽輪2與蝸桿3裝在第二傳動軸13上，蝸桿3隨之轉(zhuǎn)動。蝸桿3與蝸輪4配合，驅(qū)動蝸輪4轉(zhuǎn)動。蝸輪4與第一滑移齒輪組5裝在第三傳動軸14上，第一滑移齒輪組5隨之轉(zhuǎn)動。第一滑移齒輪組5與第一大齒輪6哨合,驅(qū)動第一大齒輪6轉(zhuǎn)動。由于第一大齒輪6與第一小齒輪7、第二滑移齒輪組8裝在第四傳動軸15上，因此第二滑移齒輪組8也隨之轉(zhuǎn)動，第二滑移齒輪組8與第二大齒輪9嚙合，驅(qū)動第二大齒輪9轉(zhuǎn)動，由于第二大齒輪9與第二小齒輪10、角度指針11裝在第五傳動軸16上，從而可帶動角度指針11 一起轉(zhuǎn)動。該機械傳動系統(tǒng)主要有槽輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)組成。
[0015]實施方式1，調(diào)整槽輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)和齒輪機構(gòu)的傳動比，可將第一傳動軸12與第五傳動軸16的速度比值為720: I。此時，當(dāng)伺服電機17轉(zhuǎn)動一圈后，角度指針11擺動0.5度。
[0016]實施方式2,當(dāng)移動第一滑移齒輪組5,使第一滑移齒輪組5與第一小齒輪7哨合時，第一傳動軸12與第五傳動軸16的速度比值為360:1。此時，當(dāng)伺服電機17轉(zhuǎn)動一圈，角度指針11擺動I度。
[0017]實施方式3，當(dāng)移動第二滑移齒輪組8，使第二滑移齒輪組8與第二小齒輪10嚙合，第一傳動軸12與第五傳動軸16的速度比值為180:1。此時，當(dāng)伺服電機17轉(zhuǎn)動一圈，角度指針11擺動2度。
[0018]這樣就能達到三種精度模式:0.5度、I度、2度。即伺服電機17轉(zhuǎn)動一周，配合齒輪機構(gòu)中的第一滑移齒輪組5、第二滑移齒輪組8的不同嚙合位置，使得角度指針11擺動
0.5度、I度或2度。
[0019]工作過程:通過數(shù)據(jù)輸入裝置21手動輸入任意角度數(shù)值(如35.5度)。根據(jù)第一滑移齒輪組5與第二滑移齒輪組8的位置按下對應(yīng)的精度模式按鈕24 (如0.5度精度模式)，角度數(shù)值將通過中央控制器20進行分析處理(35.5 + 0.5 = 71圈，伺服電機17需要轉(zhuǎn)動71圈)，然后按下開關(guān)按鈕23，開關(guān)按鈕23共設(shè)有三個，分別是啟動按鈕、正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕。先按啟動按鈕，根據(jù)轉(zhuǎn)動方向選擇正、反轉(zhuǎn)按鈕。伺服電機17開始轉(zhuǎn)動，伺服電機17共轉(zhuǎn)動71圈后停止，伺服電機17的轉(zhuǎn)動通過機械傳動系統(tǒng)輸出，最終使角度指針11轉(zhuǎn)動35.5度。顯示裝置22用于顯示角度指針11擺動的角度。
[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，包括機械傳動系統(tǒng)和用于控制所述機械傳動系統(tǒng)工作的控制系統(tǒng)；其特征在于，所述機械傳動系統(tǒng)包括伺服電機，所述伺服電機的輸出端通過第一傳動軸與撥盤連接，所述撥盤與槽輪配合傳動，所述槽輪通過第二傳動軸與蝸桿連接，所述蝸桿與蝸輪配合傳動，所述蝸輪通過第三傳動軸與第一滑移齒輪組連接，所述第一滑移齒輪組可分別與第四傳動軸上的第一大齒輪和第一小齒輪配合傳動，所述第四傳動軸上的第二滑移齒輪組可分別與第五傳動軸上的第二大齒輪和第二小齒輪配合傳動，所述第五傳動軸上設(shè)置有角度指針；所述控制系統(tǒng)包括中央控制器，所述中央控制器的控制輸入端分別連接數(shù)據(jù)輸入裝置、精度模式按鈕和開關(guān)按鈕，所述中央控制器的控制輸出端連接所述伺服電機，所述中央控制器還連接有顯示裝置，該顯示裝置用于顯示所述角度指針擺動的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，其特征在于，所述第一傳動軸與第五傳動軸的速度比值為720: I。
3.如權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，其特征在于，當(dāng)所述第一滑移齒輪組與第一小齒輪嚙合時，所述第一傳動軸與第五傳動軸的速度比值為360: I。
4.如權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)自動精確分度的多功能教具，其特征在于，當(dāng)所述第二滑移齒輪組與第二小齒輪哨合時，所述第一傳動軸與第五傳動軸的速度比值為180:1。
【文檔編號】G09B25/02GK203759980SQ201420151507
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】馬生權(quán), 孟凡, 劉爽, 王吳光, 崔伶伶 申請人:無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院