一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置制造方法
【專利摘要】一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，包括主支撐桿、輔助支撐桿、關節(jié)軸、軸承、連接關節(jié)、伸縮桿、連接螺栓和滑塊，所述主支撐桿和輔助支撐桿之間通過關節(jié)軸相連，所述主支撐桿和輔助支撐桿上均通過緊固件套裝有一個滑塊，所述伸縮桿有3個，所述三個伸縮桿相連，所述關節(jié)軸穿過兩個伸縮桿的連接關節(jié)的通孔內(nèi)的軸承將伸縮桿的兩個連接關節(jié)相連，所述連接關節(jié)一側(cè)焊接有定位螺母，所述連接螺栓穿過相鄰的兩個定位螺母將兩個連接關節(jié)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關節(jié)通過連接件固定在對應滑塊的主安裝孔上。本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單實用，操作方便，可以在教學中演示各類鉸鏈四桿機構(gòu)，因此可方便學生對四桿機構(gòu)進行理解。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及課堂教學實驗演示設備領域，特別是涉及一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿 機構(gòu)課堂教學演示裝置。 -種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置

【背景技術】
[0002] 連桿機構(gòu)的應用十分廣泛，它不僅在眾多工農(nóng)業(yè)機械和工程機械中得到廣泛應 用，而且諸于人造衛(wèi)星太陽能板的展開機構(gòu)、機械手的傳動機構(gòu)、折疊傘的收放機構(gòu)及人體 假肢等也都用有連桿機構(gòu)。連桿機構(gòu)可分為平面連桿機構(gòu)和空間連桿機構(gòu)兩大類，在一般 機械中應用最多的還是平面連桿機構(gòu)。而鉸鏈四桿機構(gòu)又是平面連桿機構(gòu)的基本組成機 構(gòu)，因此對鉸鏈四桿機構(gòu)的深刻理解顯得尤為重要。
[0003] 因此其是《機械設計基礎》、《機構(gòu)學》或《機械原理》教學中一個最基本的機械結(jié) 構(gòu)。教師在教學中，講解鉸鏈四桿機構(gòu)的內(nèi)容時一般只能通過理論的描述，無法進行相應的 演示，因此急需一種教學設備來便于老師在課堂上對其進行演示，以便于學生理解。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對以上問題，本實用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置， 該裝置結(jié)構(gòu)簡單實用，操作方便，可以在教學中演示各類鉸鏈四桿機構(gòu)，因此可方便學生對 四桿機構(gòu)進行理解，為達此目的，本實用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演 示裝置，包括主支撐桿、輔助支撐桿、關節(jié)軸、軸承、連接關節(jié)、伸縮桿、連接螺栓和滑塊，所 述主支撐桿和輔助支撐桿之間通過關節(jié)軸相連，所述主支撐桿和輔助支撐桿上均通過緊固 件套裝有一個滑塊，所述伸縮桿有3個，所述伸縮桿包括內(nèi)螺紋管和2個外螺紋桿，所述兩 個外螺紋桿在內(nèi)螺紋管兩側(cè)，所述外螺紋桿一端在內(nèi)螺紋管內(nèi)，所述內(nèi)螺紋管兩端均有限 位螺母套裝在對應外螺紋桿上，所述伸縮桿兩端各有一個連接關節(jié)，所述連接關節(jié)端部有 連接螺母，所述連接關節(jié)通過連接螺母固定在外螺紋桿上，所述連接關節(jié)有通孔，所述連接 關節(jié)的通孔內(nèi)有軸承，所述三個伸縮桿相連，所述關節(jié)軸穿過兩個伸縮桿的連接關節(jié)的通 孔內(nèi)的軸承將伸縮桿的兩個連接關節(jié)相連，所述連接關節(jié)一側(cè)焊接有定位螺母，所述連接 螺栓穿過相鄰的兩個定位螺母將兩個連接關節(jié)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關節(jié) 通過連接件固定在對應滑塊的主安裝孔上。
[0005] 作為本實用新型的進一步改進，所述主支撐桿內(nèi)有滑槽，所述主支撐桿上的滑塊 的緊固件穿過主支撐桿的滑槽沿滑槽運動，本實用新型可在主支撐桿上設置滑槽以便于滑 塊移動。
[0006] 作為本實用新型的進一步改進，所述輔助支撐桿上至少有2個定位銷孔，一些試 驗演示需要將滑塊在輔助支撐桿上固定，為了便于固定可在輔助支撐桿的相應位置上設置 定位銷孔。
[0007] 作為本實用新型的進一步改進，所述滑塊的主安裝孔的兩側(cè)各有一個定位孔，為 了便于滑塊固定可通過滑塊兩側(cè)定位孔進行固定。
[0008] 作為本實用新型的進一步改進，所述外螺紋桿的螺紋長度為40mm，外螺紋桿的長 度為40mm可以保證，伸縮桿的最大伸縮范圍大概為60mm，這個長度范圍可便于教師進行操 作。
[0009] 本實用新型除了結(jié)構(gòu)簡單實用外還具有如下優(yōu)點：
[0010] 1、本實用新型用5根桿演示幾乎所有典型的平面四桿機構(gòu)；
[0011] 2、本實用新型通過將滑塊與固定鉸鏈結(jié)合為一體，從而大大減少機構(gòu)的復雜性；
[0012] 3、本實用新型利用焊接螺栓解決桿與桿之間活動與鎖定的功能；
[0013] 4、本實用新型利用兩頭左右旋螺紋實現(xiàn)伸縮桿的伸長與縮短的設計目標；
[0014] 5、本實用新型在支撐桿內(nèi)部開槽使加工工藝簡化，又能實現(xiàn)滑塊的周向固定；
[0015] 6、本實用新型各類機構(gòu)的切變迅速快捷，操作簡易，易于實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型演示曲柄搖桿或雙曲柄或雙搖桿或平行四邊行機構(gòu)或逆平行 四邊形的示意圖；
[0017] 圖2是本實用新型演示對心曲柄滑塊機構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本實用新型伸縮桿示意圖；
[0019] 圖4是本實用新型連接關節(jié)固定示意圖；
[0020] 圖5是本實用新型滑塊示意圖；
[0021] 圖中的構(gòu)件為：
[0022] 1、主支撐桿；1-1、滑槽；2、輔助支撐桿；
[0023] 3、關節(jié)軸；4、軸承； 5、連接關節(jié)；
[0024] 6、定位螺母；7、連接螺母；8、限位螺母；
[0025] 9、內(nèi)螺紋管；10、外螺紋桿；11、定位銷孔；
[0026] 12、連接螺栓；13、滑塊； 13-1、主安裝孔；
[0027] 13-2、側(cè)定位孔。

【具體實施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖和實施例對實用新型做詳細的說明：
[0029] 本實用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單 實用，操作方便，可以在教學中演示各類鉸鏈四桿機構(gòu)，因此可方便學生對四桿機構(gòu)進行理 解。
[0030] 作為本實用新型一種實施例，本實用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教 學演示裝置，包括主支撐桿1、輔助支撐桿2、關節(jié)軸3、軸承4、連接關節(jié)5、伸縮桿、連接螺栓 12和滑塊13,所述主支撐桿1和輔助支撐桿2之間通過關節(jié)軸3相連，所述主支撐桿1和輔 助支撐桿2上均通過緊固件套裝有一個滑塊13,所述伸縮桿有3個，所述伸縮桿如圖3所示 包括內(nèi)螺紋管9和2個外螺紋桿10,所述兩個外螺紋桿10在內(nèi)螺紋管9兩側(cè)，所述外螺紋 桿10 -端在內(nèi)螺紋管9內(nèi)，所述外螺紋桿10的螺紋長度為40mm，外螺紋桿的長度為40mm 可以保證，伸縮桿的最大伸縮范圍大概為60_，這個長度范圍可便于教師進行操作，所述內(nèi) 螺紋管9兩端均有限位螺母8套裝在對應外螺紋桿10上，當伸縮桿兩端固定，旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋 管9即可實現(xiàn)伸縮，當我們需要固定好長度后，擰緊限位螺母8即可，除此還能對伸縮桿進 行鎖緊，所述伸縮桿兩端各有一個如圖4所示的連接關節(jié)5,所述連接關節(jié)5端部有連接螺 母7,所述連接關節(jié)5通過連接螺母7固定在外螺紋桿10上，在螺紋桿上套上連接螺母和限 位螺母，當我們需要鎖定長度時，只需要將螺母擰緊外桿套，便能鎖緊外桿套，不使它發(fā)生 周向旋轉(zhuǎn)，所述連接關節(jié)5有通孔，所述連接關節(jié)5的通孔內(nèi)有軸承4,所述三個伸縮桿相 連，所述關節(jié)軸3穿過兩個伸縮桿的連接關節(jié)5的通孔內(nèi)的軸承4將伸縮桿的兩個連接關 節(jié)5相連，考慮到在伸縮桿與滑塊連結(jié)的一端會存在較大的角度偏差，裝置采用了關節(jié)軸， 以消除無法避免的角度偏差，使機構(gòu)在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，所述連接關節(jié)5 -側(cè) 焊接有定位螺母6,所述連接螺栓12穿過相鄰的兩個定位螺母6將兩個連接關節(jié)5連在一 起，本實用新型在演示曲柄滑塊機構(gòu)、轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)時需要將兩跟桿固定在一起，使其起一 根的作用，因此在連接關節(jié)5 -側(cè)用氬弧焊焊接一個定位螺母6,當我們需要固定兩伸縮桿 時，再其間旋上連接螺栓即可將兩桿固定死，實現(xiàn)一根桿的作用，省去了裝拆過程的不便， 也是機構(gòu)更加簡潔，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關節(jié)5通過連接件固定在對應滑塊13的主 安裝孔13-1上。
[0031] 作為本實用新型一種最佳具體實施例，本實用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機 構(gòu)課堂教學演示裝置，包括主支撐桿1、輔助支撐桿2、關節(jié)軸3、軸承4、連接關節(jié)5、伸縮桿、 連接螺栓12和滑塊13,所述主支撐桿1和輔助支撐桿2之間通過關節(jié)軸3相連，所述主支 撐桿1和輔助支撐桿2上均通過緊固件套裝有一個滑塊13,所述主支撐桿1內(nèi)有滑槽1-1， 所述主支撐桿1上的滑塊13的緊固件穿過主支撐桿1的滑槽1-1沿滑槽運動，本實用新型 可在主支撐桿上設置滑槽以便于滑塊移動，所述輔助支撐桿2上至少有2個定位銷孔，一些 試驗演示需要將滑塊在輔助支撐桿上固定，為了便于固定可在輔助支撐桿的相應位置上設 置定位銷孔，所述伸縮桿有3個，所述伸縮桿如圖3所示包括內(nèi)螺紋管9和2個外螺紋桿 10,所述兩個外螺紋桿10在內(nèi)螺紋管9兩側(cè)，所述外螺紋桿10 -端在內(nèi)螺紋管9內(nèi)，所述 內(nèi)螺紋管9兩端均有限位螺母8套裝在對應外螺紋桿10上，當伸縮桿兩端固定，旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺 紋管9即可實現(xiàn)伸縮，當我們需要固定好長度后，擰緊限位螺母8即可，除此還能對伸縮桿 進行鎖緊，所述伸縮桿兩端各有一個如圖4所示的連接關節(jié)5,所述連接關節(jié)5端部有連接 螺母7,所述連接關節(jié)5通過連接螺母7固定在外螺紋桿10上，在螺紋桿上套上連接螺母和 限位螺母，當我們需要鎖定長度時，只需要將螺母擰緊外桿套，便能鎖緊外桿套，不使它發(fā) 生周向旋轉(zhuǎn)，所述連接關節(jié)5有通孔，所述連接關節(jié)5的通孔內(nèi)有軸承4,所述三個伸縮桿相 連，所述關節(jié)軸3穿過兩個伸縮桿的連接關節(jié)5的通孔內(nèi)的軸承4將伸縮桿的兩個連接關 節(jié)5相連，考慮到在伸縮桿與滑塊連結(jié)的一端會存在較大的角度偏差，裝置采用了關節(jié)軸， 以消除無法避免的角度偏差，使機構(gòu)在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，所述連接關節(jié)5-側(cè) 焊接有定位螺母6,所述連接螺栓12穿過相鄰的兩個定位螺母6將兩個連接關節(jié)5連在一 起，本實用新型在演示曲柄滑塊機構(gòu)、轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)時需要將兩跟桿固定在一起，使其起一 根的作用，因此在連接關節(jié)5 -側(cè)用氬弧焊焊接一個定位螺母6,當我們需要固定兩伸縮桿 時，再其間旋上連接螺栓即可將兩桿固定死，實現(xiàn)一根桿的作用，省去了裝拆過程的不便， 也是機構(gòu)更加簡潔，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關節(jié)5通過連接件固定在對應滑塊13的主 安裝孔13-1上，所述滑塊13的主安裝孔13-1的兩側(cè)各有一個定位孔13-2,為了便于滑塊 固定可通過滑塊兩側(cè)定位孔進行固定。
[0032] 本實用新型演示方法如下：
[0033] 1、演示曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、平行四邊行機構(gòu)、逆平行四邊形 機構(gòu)。
[0034] 這幾類機構(gòu)有共同的特性，即兩端為固定鉸鏈。所以，在演示這類機構(gòu)時，如圖1 所示，我們需要將滑塊通過緊固件塞入滑槽對應的定位銷孔內(nèi)，這樣左右兩端都為固定鉸 鏈。此時，我們只需要調(diào)節(jié)伸縮桿的長度，旋轉(zhuǎn)中間的桿套即可伸長縮短。這樣，便可以根 據(jù)機構(gòu)的需要演變這類機構(gòu)。
[0035] 2、演示曲柄滑塊機構(gòu)(偏置、對心)如圖2所示。由于機構(gòu)結(jié)構(gòu)上面少了一根桿，多 了一個滑塊。首先，我們將滑塊的緊固件松開，使其能夠在支撐桿上滑動，并通過連接螺栓 固定好兩桿，即為偏置曲柄滑塊機構(gòu)。當我們切換到對心曲柄滑塊的時候，需要將兩支撐桿 放平，呈180度，并用連接螺栓鎖緊。
[0036] 3、演示搖桿滑塊機構(gòu)(偏置、對心）
[0037] 與上述曲柄滑塊類似，唯一不同的地方就是將桿b與桿c固定，即使轉(zhuǎn)動桿長度大 于連桿長度。
[0038] 4、演示導桿機構(gòu)(轉(zhuǎn)動導桿、擺動導桿）
[0039] 此機構(gòu)比較特殊，需要利用支撐桿作為導桿。我們將3根伸縮桿固定在一起，轉(zhuǎn)動 伸縮桿，即可成為倒桿機構(gòu)。改變長度的大小，即可成為擺動導桿機構(gòu)。
[0040] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作任何其他 形式的限制，而依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本實用新 型所要求保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，包括主支撐桿（1)、輔助支撐桿 (2)、關節(jié)軸（3)、軸承（4)、連接關節(jié)（5)、伸縮桿、連接螺栓（12)和滑塊（13)，其特征在于： 所述主支撐桿（1)和輔助支撐桿（2 )之間通過關節(jié)軸（3 )相連，所述主支撐桿（1)和輔助支 撐桿（2)上均通過緊固件套裝有一個滑塊（13)，所述伸縮桿有3個，所述伸縮桿包括內(nèi)螺紋 管（9)和2個外螺紋桿（10)，所述兩個外螺紋桿（10)在內(nèi)螺紋管（9)兩側(cè)，所述外螺紋桿 (10 ) -端在內(nèi)螺紋管（9 )內(nèi)，所述內(nèi)螺紋管（9 )兩端均有限位螺母（8 )套裝在對應外螺紋桿 (10 )上，所述伸縮桿兩端各有一個連接關節(jié)（5 )，所述連接關節(jié)（5 )端部有連接螺母（7 )，所 述連接關節(jié)（5 )通過連接螺母（7 )固定在外螺紋桿（10 )上，所述連接關節(jié)（5 )有通孔，所述 連接關節(jié)（5)的通孔內(nèi)有軸承（4)，所述三個伸縮桿相連，所述關節(jié)軸（3)穿過兩個伸縮桿 的連接關節(jié)（5 )的通孔內(nèi)的軸承（4 )將伸縮桿的兩個連接關節(jié)（5 )相連，所述連接關節(jié)（5 ) 一側(cè)焊接有定位螺母（6)，所述連接螺栓（12)穿過相鄰的兩個定位螺母（6)將兩個連接關 節(jié)（5)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關節(jié)（5)通過連接件固定在對應滑塊（13)的 主安裝孔（13-1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，其特征在 于：所述主支撐桿（1)內(nèi)有滑槽（1-1)，所述主支撐桿（1)上的滑塊（13)的緊固件穿過主支 撐桿（1)的滑槽（1-1)沿滑槽（1-1)運動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，其特征在 于：所述輔助支撐桿（2)上至少有2個定位銷孔（11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，其特征在 于：所述滑塊（13)的主安裝孔（13-1)的兩側(cè)各有一個定位孔（13-2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機構(gòu)課堂教學演示裝置，其特征在 于：所述外螺紋桿（10)的螺紋長度為40mm。
【文檔編號】G09B25/02GK203910170SQ201420360745
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】朱鳴鳴, 郭語, 吳朋朋, 雷凱, 李曉暉, 陳曼華, 王珺 申請人:金陵科技學院