一种组合式立体几何数学教学仪的制作方法

本发明涉及教学用具，具体为一种组合式立体几何数学教学仪。

背景技术：

1、在中学数学立体几何教学过程中，教师通常需要借助教具帮助学生建立空间想象能力。目前常用的立体几何教具主要包括木质或塑料制成的几何模型、磁性拼接条以及传统积木等。木质模型为固定结构，仅能展示单一几何体形态，无法根据不同教学需求进行调整；磁性拼接条虽可自由组合，但连接点多为球铰结构，难以精确控制棱边之间的夹角，组合而成的几何体容易变形，稳定性较差；传统积木类教具仅能堆叠构建简单图形，对于棱锥、棱台等复杂几何体的展示效果有限。此外，现有教具在展示二面角、异面直线等抽象概念时，缺乏精确的角度标识和锁定机构，学生难以直观理解空间角度关系。

2、因此，亟需一种新型的立体几何教学辅助装置，有效解决现有技术缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种组合式立体几何数学教学仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种组合式立体几何数学教学仪，包括至少一个角度可调连接轴和至少一个面板：

4、所述角度可调连接轴包括的实轴和轴套，所述实轴与轴套转动连接且保持同轴，实轴与轴套等长且外径大小相同；

5、所述面板的至少一个侧壁与实轴和轴套均可实现可拆卸固定连接；

6、所述实轴和轴套之间设有转角识别机构和转角锁定机构，所述转角识别机构用于标记实轴与轴套之间的转角，所述转角锁定机构用于锁定实轴与轴套。

7、进一步地，所述转角锁定机构包括中心齿轮盘和至少三个锁紧卡座，所述实轴末端设有向外凸出的芯轴，所述芯轴穿设在轴套内部，所述中心齿轮盘固定安装在芯轴的末端，所有锁紧卡座在轴套圆周内壁环形阵列分布；

8、所述锁紧卡座包括固定安装在轴套圆周内壁上底座，所述底座上滑动安装有滑座，所述滑座与轴套圆周内壁之间设有弹簧，所述滑座朝向中心齿轮盘一侧设有卡齿，所述卡齿与中心齿轮盘圆周侧壁上的轮齿卡接配合；

9、所述滑座背向实轴的一端设有向外伸出的延伸台，所述轴套远离实轴一端固定安装有套盖，所述套盖上转动安装有转轴，所述转轴位于轴套内部的一侧固定连接有转盘，所述转盘的圆周侧壁上设有一组顶台凸起，所述顶台凸起与锁紧卡座一一对应，所述顶台凸起呈楔形结构用于顶起延伸台，所述转轴位于轴套外部的一侧固定连接有旋钮；

10、所述转轴上套设有扭簧，所述转盘上设有内扭簧卡座，所述套盖上设有外扭簧卡座，所述扭簧的两侧固定支腿分别卡接在内扭簧卡座和外扭簧卡座上。

11、进一步地，所述转角识别机构包括刻度盘和刻度指针，所述刻度盘和刻度指针分别设置在实轴和轴套的圆周外表面上。

12、进一步地，所述实轴和轴套的圆周外壁上设有一个外凸的对接凸起，所述面板的所有侧壁上设有一对对接凹槽，所述对接凸起与对接凹槽卡接配合。

13、进一步地，所述对接凸起与对接凹槽之间设有磁吸结构。

14、进一步地，所述对接凸起与对接凹槽之间设有防脱锁紧结构。

15、进一步地，所述面板的所有拐角均设有用于避让旋钮的避空槽。

16、进一步地，所述面板两面有明显区分。

17、进一步地，所述面板为亚克力材质制成，所述面板分为毛面和光面。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明通过实轴与轴套的相对转动，实现面板之间夹角的连续可调；转角识别机构可精确读取角度数值，便于教学演示中定量展示二面角等概念；面板与连接轴采用可拆卸连接，可根据教学需求灵活组合不同几何体；结构简单，操作方便，适用于课堂教学演示和学生自主探究。

20、2、本发明采用齿轮盘与多组锁紧卡座配合的锁定结构，卡齿与轮齿多位置同时啮合，锁定可靠，承载能力强；通过旋钮控制解锁，操作便捷，单手即可完成角度调整与锁定；扭簧自动复位设计确保松开旋钮后锁定机构即时生效，避免因操作疏忽导致的锁定失效；环形阵列分布的锁紧卡座使受力均匀，延长装置使用寿命。

21、3、本发明通过对接凸起与对接凹槽的卡接配合实现快速拆装，无需工具即可完成几何体构建；磁吸结构使连接更稳固，同时保持拆装便利性；防脱锁紧结构适用于需要长时间展示的场景，防止面板意外脱落；避空槽设计充分考虑操作便利性，避免旋钮被遮挡；面板两面区分设计兼顾书写标注与透视观察的双重需求，丰富教学演示方式。

1.一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于，包括至少一个角度可调连接轴（1）和至少一个面板（2）：

2.根据权利要求1所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述转角锁定机构包括中心齿轮盘（10）和至少三个锁紧卡座（11），所述实轴（3）末端设有向外凸出的芯轴（9），所述芯轴（9）穿设在轴套（4）内部，所述中心齿轮盘（10）固定安装在芯轴（9）的末端，所有锁紧卡座（11）在轴套（4）圆周内壁环形阵列分布；

3.根据权利要求1所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述转角识别机构包括刻度盘（6）和刻度指针（7），所述刻度盘（6）和刻度指针（7）分别设置在实轴（3）和轴套（4）的圆周外表面上。

4.根据权利要求1所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述实轴（3）和轴套（4）的圆周外壁上设有一个外凸的对接凸起（5），所述面板（2）的所有侧壁上设有一对对接凹槽（201），所述对接凸起（5）与对接凹槽（201）卡接配合。

5.根据权利要求4所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述对接凸起（5）与对接凹槽（201）之间设有磁吸结构。

6.根据权利要求4所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述对接凸起（5）与对接凹槽（201）之间设有防脱锁紧结构。

7.根据权利要求1所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述面板（2）的所有拐角均设有用于避让旋钮（8）的避空槽（202）。

8.根据权利要求1所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述面板（2）两面有明显区分。

9.根据权利要求8所述的一种组合式立体几何数学教学仪，其特征在于：所述面板（2）为亚克力材质制成，所述面板（2）分为毛面和光面。