本發(fā)明屬于機械設計專業(yè)演示教具領(lǐng)域，尤其涉及一種機械傳動演示教具。

背景技術(shù)：

在學習機械設計基礎課程時，學生認為齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動的特征較為抽象，難以深刻理解，對于各種傳動的特點和優(yōu)缺點難以清楚的區(qū)分，特別是對傳動的平穩(wěn)性、彈性滑動、多邊形效應的描述缺乏相應形象直觀的東西來表達，只能抽象的加以理解，導致知識掌握的不牢固，更不懂得對它們?nèi)绾渭右詤^(qū)別應用，因而在實踐應用中不能正確把握。為進一步加深學生對帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動三種基本機械傳動的理解和認識，授課教師都會采用演示教具這一較為直觀的方法。但傳統(tǒng)的機械傳動演示教具都較為簡陋，功能較為單一。有的只便于學生了解單一傳動的機械工作原理、基本結(jié)構(gòu)和基本功能，無法橫向?qū)Ρ热N基本機械傳動的參數(shù)特征，只局限于肉眼觀察，導致學生對抽象的理論知識理解困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上問題，本發(fā)明提供一種機械傳動演示教具，可橫向?qū)Ρ榷喾N基本機械傳動特征，并可通過圖形曲線將多種基本機械傳動的參數(shù)特征同時表現(xiàn)出來和進行橫向?qū)Ρ龋欣谔岣邔W生對抽象的理論知識的理解。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以解決。

一種機械傳動演示教具，包括展示臺，所述展示臺上設置有控制顯示器、電機、多個傳動演示機構(gòu)；所述電機的主軸與多個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端同步傳動連接，每個所述傳動演示機構(gòu)的輸出端的轉(zhuǎn)軸上分別連接有一個編碼器，每個所述編碼器的信號輸出端與所述控制顯示器的一個信號輸入端電連接。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，展示臺上的控制顯示器可控制電機帶動多個傳動演示機構(gòu)運動，多個傳動演示機構(gòu)的輸出端的主軸上分別連接的多個編碼器可分別采集到每個傳動演示機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點的信號，并將信號發(fā)動到控制顯示器中，控制顯示器上設置有一個或多個顯示器，顯示器將每個編碼器采集到的信號分別通過曲線表示出來，使人們能直觀地了解到各個傳動演技機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點并進對其行橫向?qū)Ρ?。其中，展示臺的底部設置有多個支撐腿，每個支撐腿可以折疊在展示臺的下側(cè)面。

作為優(yōu)選的，所述電機的主軸與多個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端之間還設置有同步傳動機構(gòu)，所述同步傳動機構(gòu)包括：第一輸入齒輪、與所述第一輸入齒輪嚙合的第一輸出齒輪，所述第一輸出齒輪設置在第一輸出軸上，所述第一輸出軸上設置有第二輸出齒輪、第三輸出齒輪和第四輸出齒輪，所述第二輸出齒輪、第三輸出齒輪和第四輸出齒輪分別與一個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端傳動連接；所述電機的主軸上設置有主動齒輪，所述主動齒輪與所述第一輸入齒輪嚙合。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，電機主軸上的主動齒輪與同步傳動機構(gòu)中的第一輸入齒輪嚙合，第一輸入齒輪還與第一輸出軸上的第一輸出齒輪嚙合，第一輸出軸上設置的第二輸出齒輪、第三輸出齒輪和第四輸出齒輪分別與一個傳動演示機構(gòu)的輸入端傳動連接，當?shù)谝惠敵鳊X輪轉(zhuǎn)動時，第二輸出齒輪、第三輸出齒輪和第四輸出齒輪將同時帶動各個傳動演示機構(gòu)運動。

作為優(yōu)選的，所述編碼器為光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，所述編碼器包括第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器和第四編碼器，所述第一編碼器與所述第一輸出軸連接。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過柔性聯(lián)軸器與所要檢測的傳動演示機構(gòu)的輸出軸連接，其采集到的運動信號經(jīng)顯示控制器中的控制處理系對其進行處理和轉(zhuǎn)換，并最終在顯示屏上以曲線圖的形式將各個傳動演示機構(gòu)的實時狀態(tài)顯示出來，第一編碼器可將采集到的第一輸出軸的運動信號發(fā)送到控制顯示器，最終在顯示屏上以曲線圖的形式顯示出來，作為其他傳動演示機構(gòu)的運動規(guī)律和特點的曲線圖的基本參考。

作為優(yōu)選的，所述傳動演示機構(gòu)至少包括鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)作為機械傳動的三大基本傳動機構(gòu)，也是教學中必不可少的基礎知識，在傳動演示機構(gòu)中必不可少。

作為優(yōu)選的，所述鏈傳動機構(gòu)包括主動鏈輪、被動鏈輪和傳動鏈，所述主動鏈輪的輪軸上設置有第二輸入齒輪，所述第二輸入齒輪與所述第二輸出齒輪嚙合，所述被動鏈輪的輪軸與所述第二編碼器連接。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，鏈傳動機構(gòu)中的主動鏈輪與第二輸入齒輪同軸，第二輸入齒輪與第二輸出齒輪嚙合，第二輸出齒輪通過第二輸入齒輪帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，主動鏈輪通過傳動鏈帶動被動鏈輪轉(zhuǎn)動，被動鏈輪的輪軸上連接的第二編碼器將采集到的鏈傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器中，控制顯示器將鏈傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖在其顯示屏上實時展示出來。

作為優(yōu)選的，所述齒輪傳動機構(gòu)包括主動齒輪和被動齒輪，所述主動齒輪的輪軸上設置有第三輸入齒輪，所述第三輸入齒輪與所述第三輸出齒輪嚙合，所述被動齒輪的輪軸與所述第三編碼器連接。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，齒輪傳動機構(gòu)中的主動齒輪與第三輸入齒輪同軸，第三輸入齒輪與第三輸出齒輪嚙合，第三輸出齒輪通過第三輸入齒輪帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動與其嚙合的被動齒輪轉(zhuǎn)動，被動齒輪的輪軸上連接的第三編碼器將采集到的齒輪傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器中，控制顯示器將齒輪傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖在顯示屏上實時展示出來。

作為優(yōu)選的，所述帶傳動機構(gòu)包括主動帶輪、被動帶輪和傳動帶，所述主動帶輪的輪軸上設置有第四輸入齒輪，所述第四輸入齒輪與所述第四輸出齒輪嚙合，所述被動帶輪的輪軸與所述第四編碼器連接。

根據(jù)本發(fā)明的機械傳動演示教具，帶傳動機構(gòu)中的主動帶輪與第四輸入齒輪同軸，第四輸入齒輪與第四輸出齒輪嚙合，第四輸出齒輪通過第四輸入齒輪帶動主動帶輪轉(zhuǎn)動，主動帶輪通過傳動帶帶動被動帶輪轉(zhuǎn)動，被動帶輪的輪軸上連接的第四編碼器將采集到的帶輪傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器中，控制顯示器將帶輪傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖再顯示屏上實時展示出來。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

圖1是本發(fā)明的機械傳動演示教具的一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的同步傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中的鏈傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中的齒輪傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中的帶傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1至圖5中：1展示臺；2控制顯示器；201顯示屏；3電機；4第一輸入齒輪；5第一輸出齒輪；6第一輸出軸；7第二輸出齒輪；8第三輸出齒輪；9第四輸出齒輪；10驅(qū)動齒輪；11第一編碼器；12第二編碼器；13第三編碼器；14第四編碼器；15主動鏈輪；16被動鏈輪；17傳動鏈；18第二輸入齒輪；19主動齒輪；20被動齒輪；21第三輸入齒輪；22主動帶輪；23被動帶輪；24傳動帶；25第四輸入齒輪。

具體實施方式

如圖1和圖5所示，本發(fā)明的實施例提出一種機械傳動演示教具，包括展示臺1，所述展示臺1上設置有控制顯示器2、電機3、多個傳動演示機構(gòu)；所述電機3的主軸與多個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端同步傳動連接，每個所述傳動演示機構(gòu)的輸出端的轉(zhuǎn)軸上分別連接有一個編碼器，每個所述編碼器的信號輸出端與所述控制顯示器2的一個信號輸入端電連接。

在以上實施例中，展示臺1上的控制顯示器2可控制電機3帶動多個傳動演示機構(gòu)運動，多個傳動演示機構(gòu)的輸出端的主軸上分別連接的多個編碼器可分別采集到每個傳動演示機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點的信號，并將信號發(fā)動到控制顯示器2中，控制顯示器2上設置有一個或多個顯示屏201，顯示屏201將每個編碼器采集到的信號分別通過曲線表示出來，使人們能直觀地了解到各個傳動演技機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點并進對其行橫向?qū)Ρ?。其中，展示臺1的底部設置有多個支撐腿，每個支撐腿可以折疊在展示臺1的下側(cè)面。

如圖2所示，根據(jù)發(fā)明的一個實施例，所述電機3的主軸與多個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端之間還設置有同步傳動機構(gòu)，所述同步傳動機構(gòu)包括：第一輸入齒輪4、與所述第一輸入齒輪4嚙合的第一輸出齒輪5，所述第一輸出齒輪5設置在第一輸出軸6上，所述第一輸出軸6上設置有第二輸出齒輪7、第三輸出齒輪8和第四輸出齒輪9，所述第二輸出齒輪7、第三輸出齒輪8和第四輸出齒輪9分別與一個所述傳動演示機構(gòu)的輸入端傳動連接；所述電機3的主軸上設置有驅(qū)動齒輪10，所述驅(qū)動齒輪10與所述第一輸入齒輪4嚙合。

在以上實施例中，電機3主軸上的驅(qū)動齒輪10與同步傳動機構(gòu)中的第一輸入齒輪4嚙合，第一輸入齒輪4還與第一輸出軸6上的第一輸出齒輪5嚙合，第一輸出軸6上設置的第二輸出齒輪7、第三輸出齒輪8和第四輸出齒輪9分別與一個傳動演示機構(gòu)的輸入端傳動連接，當?shù)谝惠敵鳊X輪5轉(zhuǎn)動時，第二輸出齒輪7、第三輸出齒輪8和第四輸出齒輪9將同時帶動各個傳動演示機構(gòu)運動。其中，第一輸出軸6上的第二輸出齒輪7、第三輸出齒輪8和第四輸出齒輪9的齒數(shù)和模數(shù)相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述編碼器為光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，所述編碼器包括第一編碼器11、第二編碼器12、第三編碼器13和第四編碼器14，所述第一編碼器11與所述第一輸出軸6連接。

在以上實施例中，光電式旋轉(zhuǎn)編碼器通過柔性聯(lián)軸器與所要檢測的傳動演示機構(gòu)的輸出軸連接，其采集到的運動信號經(jīng)顯示控制器中的控制處理系對其進行處理和轉(zhuǎn)換，并最終在顯示屏201上以曲線圖的形式將各個傳動演示機構(gòu)的實時狀態(tài)顯示出來，第一編碼器11可將采集到的第一輸出軸6的運動信號發(fā)送到控制顯示器2，最終在顯示屏201上以曲線圖的形式顯示出來，作為其他傳動演示機構(gòu)的運動規(guī)律和特點的曲線圖的基本參考。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述傳動演示機構(gòu)至少包括鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)。

在以上實施例中，鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)作為機械傳動的三大基本傳動機構(gòu)，也是教學中必不可少的基礎知識，在傳動演示機構(gòu)中必不可少。為了便于對比，鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和帶輪傳動機構(gòu)的傳動比相同。

如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述鏈傳動機構(gòu)包括主動鏈輪15、被動鏈輪16和傳動鏈17，所述主動鏈輪15的輪軸上設置有第二輸入齒輪18，所述第二輸入齒輪18與所述第二輸出齒輪7嚙合，所述被動鏈輪16的輪軸與所述第二編碼器12連接。

在以上實施例中，鏈傳動機構(gòu)中的主動鏈輪15與第二輸入齒輪18同軸，第二輸入齒輪18與第二輸出齒輪7嚙合，第二輸出齒輪7通過第二輸入齒輪18帶動主動鏈輪15轉(zhuǎn)動，主動鏈輪15通過傳動鏈17帶動被動鏈輪16轉(zhuǎn)動，被動鏈輪16的輪軸上連接的第二編碼器12將采集到的鏈傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器2中，控制顯示器2將鏈傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖在其顯示屏201上實時展示出來。

如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述齒輪傳動機構(gòu)包括主動齒輪19和被動齒輪20，所述主動齒輪19的輪軸上設置有第三輸入齒輪21，所述第三輸入齒輪21與所述第三輸出齒輪8嚙合，所述被動齒輪20的輪軸與所述第三編碼器13連接。

在以上實施例中，齒輪傳動機構(gòu)中的主動齒輪19與第三輸入齒輪21同軸，第三輸入齒輪21與第三輸出齒輪8嚙合，第三輸出齒輪8通過第三輸入齒輪21帶動主動齒輪19轉(zhuǎn)動，主動齒輪19帶動與其嚙合的被動齒輪20轉(zhuǎn)動，被動齒輪20的輪軸上連接的第三編碼器13將采集到的齒輪傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器2中，控制顯示器2將齒輪傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖在顯示屏201上實時展示出來。

如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述帶傳動機構(gòu)包括主動帶輪22、被動帶輪23和傳動帶24，所述主動帶輪22的輪軸上設置有第四輸入齒輪25，所述第四輸入齒輪25與所述第四輸出齒輪9嚙合，所述被動帶輪23的輪軸與所述第四編碼器14連接。

在以上實施例中，帶傳動機構(gòu)中的主動帶輪22與第四輸入齒輪25同軸，第四輸入齒輪25與第四輸出齒輪9嚙合，第四輸出齒輪9通過第四輸入齒輪25帶動主動帶輪22轉(zhuǎn)動，主動帶輪22通過傳動帶24帶動被動帶輪23轉(zhuǎn)動，被動帶輪23的輪軸上連接的第四編碼器14將采集到的帶輪傳動機構(gòu)的運動信號發(fā)送到控制顯示器2中，控制顯示器2將帶輪傳動機構(gòu)的傳動規(guī)律和特點通過曲線圖再顯示屏201上實時展示出來。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。