一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀。機(jī)械原理理論性強(qiáng)，很多運(yùn)動(dòng)形式很難想象，實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械原理教具模型不便攜帶到課堂，且價(jià)格昂貴。本實(shí)用新型包括展示箱體、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)；展示箱體的底部設(shè)有支撐腳，頂部設(shè)有把手；齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)均設(shè)置在展示箱體的側(cè)面上，且分別通過設(shè)置在展示箱體內(nèi)的一個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力，每個(gè)伺服電機(jī)設(shè)有電機(jī)開關(guān)。本實(shí)用新型將機(jī)械原理課程中的典型機(jī)構(gòu)提取出來，使學(xué)生形象、直觀地完成知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握。
【專利說明】一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械原理是一門研究機(jī)構(gòu)和機(jī)器的學(xué)科，是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，對于以后機(jī)械學(xué)科的深入學(xué)習(xí)起著重要的鋪墊作用。然而這樣一門重要的基礎(chǔ)課程卻讓許多機(jī)械專業(yè)學(xué)生頗為頭痛。經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)主要是機(jī)械原理理論性太強(qiáng)，對于很多運(yùn)動(dòng)形式很難想象，課本文字的描述顯得枯燥乏味。于是在機(jī)械原理課堂上，教具的演示指導(dǎo)作用就顯得十分重要了，它能讓同學(xué)們更直觀地去了解和認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)，而實(shí)驗(yàn)室那種大型的機(jī)械原理教具模型，更適合于去參觀，不便攜帶到課堂上與同學(xué)們互動(dòng)，而且價(jià)格昂貴。單個(gè)演示一種機(jī)構(gòu)的教具，功能單一并且不能定量分析。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀，將機(jī)械原理課程中的典型機(jī)構(gòu)提取出來，使學(xué)生形象、直觀地完成知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握。
[0004]本實(shí)用新型包括展示箱體、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)。所述的齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)均設(shè)置在展示箱體的側(cè)面上，且分別通過設(shè)置在展不箱體內(nèi)的一個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力，每個(gè)伺服電機(jī)設(shè)有電機(jī)開關(guān)。
[0005]所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括三對不同變位系數(shù)的齒輪副，分別為無變位齒輪副、負(fù)變位齒輪副和正變位齒輪副；所述三對齒輪副的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪均與展示箱體鉸接，且三對齒輪副的主動(dòng)齒輪分別通過第一個(gè)伺服電機(jī)、第二個(gè)伺服電機(jī)及第三個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0006]所述的輪系機(jī)構(gòu)包括輸入軸、傳動(dòng)軸、輸出軸、輸入齒輪、第一輸入軸齒輪、第二輸入軸齒輪、第三輸入軸齒輪、第四輸入軸齒輪、第五輸入軸齒輪、第一傳動(dòng)軸齒輪、第二傳動(dòng)軸齒輪、第三傳動(dòng)軸齒輪、第四傳動(dòng)軸齒輪、第五傳動(dòng)軸齒輪、第一輸出軸齒輪、第二輸出軸齒輪、第三輸出軸齒輪、第四輸出軸齒輪和第五輸出軸齒輪。所述的輸入齒輪固定在輸入軸上，并通過第四個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力；所述輸入軸、傳動(dòng)軸及輸出軸的兩端均支承在一個(gè)軸承座上，所有軸承座與展示箱體固定；所述的第一輸入軸齒輪、第二輸入軸齒輪、第三輸入軸齒輪、第四輸入軸齒輪和第五輸入軸齒輪均與輸入軸通過滑鍵連接，所述的第一傳動(dòng)軸齒輪、第二傳動(dòng)軸齒輪、第三傳動(dòng)軸齒輪、第四傳動(dòng)軸齒輪和第五傳動(dòng)軸齒輪均與傳動(dòng)軸通過滑鍵連接，所述的第一輸出軸齒輪、第二輸出軸齒輪、第三輸出軸齒輪、第四輸出軸齒輪和第五輸出軸齒輪均與輸出軸通過滑鍵連接。所述的輸出軸與輸入軸可實(shí)現(xiàn)五檔不同的轉(zhuǎn)速比:一檔轉(zhuǎn)速比為第一輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪哨合、第一傳動(dòng)軸齒輪與第一輸出軸齒輪哨合；二檔轉(zhuǎn)速比為第二輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪哨合、第二傳動(dòng)軸齒輪與第二輸出軸齒輪嚙合；三檔轉(zhuǎn)速比為第三輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪嚙合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第三輸出軸齒輪卩齒合；四檔轉(zhuǎn)速比為第四輸入軸齒輪與第四傳動(dòng)軸齒輪哨合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第四輸出軸齒輪哨合；五檔轉(zhuǎn)速比為第五輸入軸齒輪與第五傳動(dòng)軸齒輪哨合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第五輸出軸齒輪哨合。
[0007]所述的棘輪機(jī)構(gòu)包括棘輪和棘爪；所述的棘輪和棘爪均與展示箱體鉸接；棘輪通過第五個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0008]所述的槽輪機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)盤和槽輪；所述的主動(dòng)盤和槽輪均與展示箱體鉸接；主動(dòng)盤通過第六個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0009]所述展示箱體的底部設(shè)有支撐腳，頂部設(shè)有把手。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型集成典型機(jī)構(gòu)，不僅可作為機(jī)械原理課堂教具，還可作為機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；
[0012]2、本實(shí)用新型操作簡便，使學(xué)生形象、直觀地完成知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握；
[0013]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、小巧精致、質(zhì)量輕、攜帶方便，且易于維護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀，包括展示箱體1、齒輪機(jī)構(gòu)2、輪系機(jī)構(gòu)3、棘輪機(jī)構(gòu)4和槽輪機(jī)構(gòu)5。展示箱體的底部設(shè)有支撐腳1-2，頂部設(shè)有把手1-1 ;齒輪機(jī)構(gòu)
2、輪系機(jī)構(gòu)3、棘輪機(jī)構(gòu)4和槽輪機(jī)構(gòu)5均設(shè)置在展示箱體I的側(cè)面上，且分別通過設(shè)置在展不箱體I內(nèi)的一個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力，每個(gè)伺服電機(jī)設(shè)有電機(jī)開關(guān)6。
[0017]齒輪機(jī)構(gòu)2包括三對不同變位系數(shù)的齒輪副，分別為無變位齒輪副2-1、負(fù)變位齒輪副2-2和正變位齒輪副2-3 ;三對齒輪副的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪均與展示箱體I鉸接，且三對齒輪副的主動(dòng)齒輪分別通過第一個(gè)伺服電機(jī)、第二個(gè)伺服電機(jī)及第三個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0018]輪系機(jī)構(gòu)3包括輸入軸3-1、傳動(dòng)軸3-2、輸出軸3_3、輸入齒輪3_4、第一輸入軸齒輪3-1-1、第二輸入軸齒輪3-1-2、第二輸入軸齒輪3-1-3、第四輸入軸齒輪3_1_4、第五輸入軸齒輪3-1-5、第一傳動(dòng)軸齒輪3-2-1、第二傳動(dòng)軸齒輪3-2-2、第三傳動(dòng)軸齒輪3_2_3、第四傳動(dòng)軸齒輪3-2-4、第五傳動(dòng)軸齒輪3-2-5、第一輸出軸齒輪3-3-1、第二輸出軸齒輪3_3_2、第三輸出軸齒輪3-3-3、第四輸出軸齒輪3-3-4和第五輸出軸齒輪3-3-5 ;第一傳動(dòng)軸齒輪3-2-1和第五傳動(dòng)軸齒輪3-2-5的齒數(shù)均為15,第一輸入軸齒輪3_1_1、第二輸入軸齒輪3-1-2、第二輸入軸齒輪3-1-3、第二傳動(dòng)軸齒輪3-2-2、第四傳動(dòng)軸齒輪3_2_4、第二輸出軸齒輪3_3_3、第四輸出軸齒輪3_3_4、第五輸出軸齒輪3_3_5和輸入齒輪3_4的齒數(shù)均為20,第四輸入軸齒輪3-1-4、第二傳動(dòng)軸齒輪3-2-3和第二輸出軸齒輪3-3-2的齒數(shù)均為30,第五輸入軸齒輪3-1-5和第一輸出軸齒輪3-3-1的齒數(shù)均為35。輸入齒輪3_4固定在輸入軸3-1上，并通過第四個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力；輸入軸3-1、傳動(dòng)軸3-2及輸出軸3-3的兩端均支承在一個(gè)軸承座3-5上，所有軸承座3-5與展示箱體I固定；第一輸入軸齒輪3-1-1、第二輸入軸齒輪3-1-2、第二輸入軸齒輪3-1-3、第四輸入軸齒輪3-1-4和第五輸入軸齒輪3-1-5均與輸入軸3-1通過滑鍵連接，第一傳動(dòng)軸齒輪3-2-1、第二傳動(dòng)軸齒輪3-2-2、第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3、第四傳動(dòng)軸齒輪3-2-4和第五傳動(dòng)軸齒輪3-2-5均與傳動(dòng)軸3_2通過滑鍵連接，第一輸出軸齒輪3-3-1、第二輸出軸齒輪3-3-2、第三輸出軸齒輪3-3-3、第四輸出軸齒輪3-3-4和第五輸出軸齒輪3-3-5均與輸出軸3-3通過滑鍵連接。當(dāng)?shù)谝惠斎胼S齒輪3-1-1與第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3嚙合、第一傳動(dòng)軸齒輪3-2-1與第一輸出軸齒輪3_3_1嚙合時(shí)，輸出軸3-3與輸入軸3-1的一檔轉(zhuǎn)速比為2:7 ;當(dāng)?shù)诙斎胼S齒輪3-1-2與第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3嚙合、第二傳動(dòng)軸齒輪3-2-2與第二輸出軸齒輪3-3-2嚙合時(shí)，輸出軸3_3與輸入軸3-1的二檔轉(zhuǎn)速比為4:9 ;當(dāng)?shù)谌斎胼S齒輪3-1-3與第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3嚙合、第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3與第三輸出軸齒輪3-3-3嚙合時(shí)，輸出軸3-3與輸入軸3_1的三檔轉(zhuǎn)速比為1:1 ;當(dāng)?shù)谒妮斎胼S齒輪3-1-4與第四傳動(dòng)軸齒輪3-2-4嚙合、第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3與第四輸出軸齒輪3-3-4嚙合時(shí)，輸出軸3-3與輸入軸3_1的四檔轉(zhuǎn)速比為9:4 ;當(dāng)?shù)谖遢斎胼S齒輪3-1-5與第五傳動(dòng)軸齒輪3-2-5 B齒合、第三傳動(dòng)軸齒輪3-2-3與第五輸出軸齒輪3-3-5嚙合時(shí)，輸出軸3-3與輸入軸3-1的五檔轉(zhuǎn)速比為7:2。
[0019]棘輪機(jī)構(gòu)4包括棘輪4-2和棘爪4-1 ;棘輪4_2和棘爪4_1均與展示箱體I鉸接；棘輪4-2通過第五個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0020]槽輪機(jī)構(gòu)5包括主動(dòng)盤5-1和槽輪5-2 ;主動(dòng)盤5_1和槽輪5_2均與展示箱體I鉸接；主動(dòng)盤5-1通過第六個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
[0021]該典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀的工作原理:
[0022]按下相應(yīng)的電機(jī)開關(guān)6驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，從而帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)2、輪系機(jī)構(gòu)3、棘輪機(jī)構(gòu)4或槽輪機(jī)構(gòu)5運(yùn)動(dòng)。齒輪機(jī)構(gòu)2用于同時(shí)展示無變位齒輪副2-1、負(fù)變位齒輪副2-2和正變位齒輪副2-3的運(yùn)動(dòng)，可以顯示在不同的變位系數(shù)條件下齒形、中心距和嚙合情況的變化，且通過設(shè)置不同模數(shù)、齒數(shù)和壓力角的齒輪，可以展示不同齒輪的嚙合情況。輪系機(jī)構(gòu)3，通過齒數(shù)不同的齒輪嚙合來改變輸出軸3-3的轉(zhuǎn)速，共可得到五種轉(zhuǎn)速，也可以改變第七個(gè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速從而改變輸出軸3-3轉(zhuǎn)速。
【權(quán)利要求】
1.一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀，包括展示箱體、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)均設(shè)置在展示箱體的側(cè)面上，且分別通過設(shè)置在展示箱體內(nèi)的一個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力，每個(gè)伺服電機(jī)設(shè)有電機(jī)開關(guān)； 所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括三對不同變位系數(shù)的齒輪副，分別為無變位齒輪副、負(fù)變位齒輪副和正變位齒輪副；所述三對齒輪副的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪均與展示箱體鉸接，且三對齒輪副的主動(dòng)齒輪分別通過第一個(gè)伺服電機(jī)、第二個(gè)伺服電機(jī)及第三個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力；所述的輪系機(jī)構(gòu)包括輸入軸、傳動(dòng)軸、輸出軸、輸入齒輪、第一輸入軸齒輪、第二輸入軸齒輪、第三輸入軸齒輪、第四輸入軸齒輪、第五輸入軸齒輪、第一傳動(dòng)軸齒輪、第二傳動(dòng)軸齒輪、第三傳動(dòng)軸齒輪、第四傳動(dòng)軸齒輪、第五傳動(dòng)軸齒輪、第一輸出軸齒輪、第二輸出軸齒輪、第三輸出軸齒輪、第四輸出軸齒輪和第五輸出軸齒輪；所述的輸入齒輪固定在輸入軸上，并通過第四個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力；所述輸入軸、傳動(dòng)軸及輸出軸的兩端均支承在一個(gè)軸承座上，所有軸承座與展示箱體固定；所述的第一輸入軸齒輪、第二輸入軸齒輪、第三輸入軸齒輪、第四輸入軸齒輪和第五輸入軸齒輪均與輸入軸通過滑鍵連接，所述的第一傳動(dòng)軸齒輪、第二傳動(dòng)軸齒輪、第三傳動(dòng)軸齒輪、第四傳動(dòng)軸齒輪和第五傳動(dòng)軸齒輪均與傳動(dòng)軸通過滑鍵連接，所述的第一輸出軸齒輪、第二輸出軸齒輪、第三輸出軸齒輪、第四輸出軸齒輪和第五輸出軸齒輪均與輸出軸通過滑鍵連接；所述的輸出軸與輸入軸可實(shí)現(xiàn)五檔不同的轉(zhuǎn)速比:一檔轉(zhuǎn)速比為第一輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪哨合、第一傳動(dòng)軸齒輪與第一輸出軸齒輪哨合；二檔轉(zhuǎn)速比為第二輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪哨合、第二傳動(dòng)軸齒輪與第二輸出軸齒輪嚙合；三檔轉(zhuǎn)速比為第三輸入軸齒輪與第三傳動(dòng)軸齒輪嚙合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第三輸出軸齒輪卩齒合；四檔轉(zhuǎn)速比為第四輸入軸齒輪與第四傳動(dòng)軸齒輪哨合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第四輸出軸齒輪哨合；五檔轉(zhuǎn)速比為第五輸入軸齒輪與第五傳動(dòng)軸齒輪哨合、第三傳動(dòng)軸齒輪與第五輸出軸齒輪哨合； 所述的棘輪機(jī)構(gòu)包括棘輪和棘爪；所述的棘輪和棘爪均與展示箱體鉸接；棘輪通過第五個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力； 所述的槽輪機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)盤和槽輪；所述的主動(dòng)盤和槽輪均與展示箱體鉸接；主動(dòng)盤通過第六個(gè)伺服電機(jī)輸入動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種典型輪系結(jié)構(gòu)教輔儀，其特征在于:所述展示箱體的底部設(shè)有支撐腳，頂部設(shè)有把手。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK203931329SQ201420265285
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】吳參, 胡劍, 徐兵科, 周波 申請人:杭州電子科技大學(xué)