一种智能机械设计课堂演示教具的制作方法

1.本发明属于机械运动展示装置领域，具体地说是一种智能机械设计课堂演示教具。


背景技术：

2.在机械教学的过程中，一些基础的结构设计和运动特性一般都是在黑板上进行简单的讲解，有一些想象能力教弱的学生在学习的时候比较困难，但是常规的一些简单的机械运动的角度都是单独的一个个展示，导致老师携带和使用的时候都不是太方便，导致耽误教学效率。


技术实现要素：

3.本发明提供一种智能机械设计课堂演示教具，用以解决现有技术中的缺陷。
4.本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能机械设计课堂演示教具，包括底座，底座上方设置水平的套筒，套筒两端均转动连接圆盘，圆盘均通过支架与底座固定连接，位于右侧的圆盘中心开设第一通孔，第一通孔内均转动连接第一转轴，第一转轴外端均固定连接把手，第一转轴内端均套装主动锥齿轮，套筒侧面沿周向方向依次开设四个第二通孔，第二通孔内均转动连接弹性伸缩轴，弹性伸缩轴内端均套装从动锥齿轮，从动锥齿轮均能与主动锥齿轮相互啮合，四个弹性伸缩轴外端依次安装有齿轮传动演示装置、涡轮蜗杆演示装置、凸轮演示装置和四杆机构演示装置，弹性伸缩轴转动均可以带动对应的演示装置运动。
5.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的齿轮传动演示装置包括主动齿轮，主动齿轮套装在对应的弹性伸缩轴外端，套筒侧面沿母线方向对应主动齿轮的位置处依次转动连接数个第二转轴，每个第二转轴上依次套装直径大小不同的从动齿轮，从动齿轮之间依次啮合，且最右端的从动齿轮与主动齿轮相互啮合。
6.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的涡轮蜗杆演示装置包括第一锥齿轮，第一锥齿轮套装在对应的弹性伸缩轴外端，套筒侧面对应第一锥齿轮的位置处设置第三转轴，第三转轴通过轴座与套筒侧面固定连接，第三转轴一端套装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合，第三转轴另一端套装第三锥齿轮，套筒侧面对应第三锥齿轮的位置处设置蜗杆，蜗杆通过两个第二轴座与套筒侧面固定连接，蜗杆一端套装第四锥齿轮，第四锥齿轮与第三锥齿轮相互啮合，套筒侧面对应蜗杆的位置处转动连接第五转轴，第五转轴上套装涡轮，涡轮与蜗杆相互啮合。
7.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的凸轮演示装置包括凸轮，凸轮套装在对应的弹性伸缩轴上，套筒侧面对应凸轮的位置处固定安装支撑板，支撑板与凸轮之间设置隔板，隔板侧面固定安装数根引导杆，引导杆穿过支撑板，隔板与支撑板之间固定安装弹簧，隔板与凸轮侧面接触配合。
8.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的四杆机构演示装置包括曲
柄，曲柄固定安装在对应的弹性伸缩杆外端，套筒侧面对应曲柄的位置处固定安装导轨，导轨上配合安装滑块，滑块上转动连接摇杆，摇杆活动端与曲柄活动端之间通过连杆转动连接，滑块上设置锁止机构，锁止机构使滑块无法自行在导轨上移动，其中连杆与曲柄和摇杆转动连接处的转轴可拆卸。
9.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的弹性伸缩杆活动杆侧面靠近右侧的圆盘的位置处均固定安装拨杆，位于右侧的圆盘内侧面靠近前端处固定安装v字形杆，且v字形杆开口朝向第一转轴，位于前侧的拨杆侧面与v型杆的内侧面接触配合。
10.如上所述的一种智能机械设计课堂演示教具，所述的套筒外侧面沿周向方向等距离固定安装数个助力杆。
11.本发明的优点是：本发明通过将机械中基础的运动结构都安装在套筒上，所以在向学生展示的基础机械运动的时候更加快捷和方便，具体使用时；当需要向学生展示对应的齿轮传动的特性的时候转动套筒，使齿轮传动演示装置面向学生，之后使与齿轮传动演示装置上的弹性伸缩轴伸缩，使从动锥齿轮与主动锥齿轮相互啮合，之后转动把手，此时即可带动弹性伸缩轴转动，故能够带动齿轮传动演示装置转动，即可向学生展示齿轮传动的特性和性质，同理当需要向学生显示不同的机械运动的时候，此时使对应的演示装置朝向学生之后使对应的弹性伸缩轴伸缩，使主动锥齿轮和从动锥齿轮转动从而使不同的演示装置运动；本发明结构巧妙，成本低，通过转动把手即可将各种基础机械运动展示给学生，从而帮助学生加深印象和理解，有效的提高教学效率，使学生学的更快，老师更加轻松。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图2沿a
‑
a线的剖视图；图4为图2沿b
‑
b线的剖视图；图5为齿轮传动演示装置的立体图；图6为涡轮蜗杆演示装置的立体图；图7为凸轮演示装置的立体图；图8为四杆机构演示装置的立体图。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.一种智能机械设计课堂演示教具，如图所示，包括底座1，底座1上方设置水平的套筒2，套筒2两端均转动连接圆盘3，圆盘3均通过支架4与底座1固定连接，位于右侧的圆盘3中心开设第一通孔5，第一通孔5内均转动连接第一转轴6，第一转轴6外端均固定连接把手7，第一转轴6内端均套装主动锥齿轮8，套筒2侧面沿周向方向依次开设四个第二通孔9，第二通孔9内均转动连接弹性伸缩轴10，弹性伸缩轴10内端均套装从动锥齿轮11，从动锥齿轮11均能与主动锥齿轮8相互啮合，四个弹性伸缩轴10外端依次安装有齿轮传动演示装置、涡
轮蜗杆演示装置、凸轮演示装置和四杆机构演示装置，弹性伸缩轴10转动均可以带动对应的演示装置运动。本发明通过将机械中基础的运动结构都安装在套筒2上，所以在向学生展示的基础机械运动的时候更加快捷和方便，具体使用时；当需要向学生展示对应的齿轮传动的特性的时候转动套筒2，使齿轮传动演示装置面向学生，之后使与齿轮传动演示装置上的弹性伸缩轴10伸缩，使从动锥齿轮11与主动锥齿轮8相互啮合，之后转动把手7，此时即可带动弹性伸缩轴10转动，故能够带动齿轮传动演示装置转动，即可向学生展示齿轮传动的特性和性质，同理当需要向学生显示不同的机械运动的时候，此时使对应的演示装置朝向学生之后使对应的弹性伸缩轴10伸缩，使主动锥齿轮8和从动锥齿轮11转动从而使不同的演示装置运动；本发明结构巧妙，成本低，通过转动把手7即可将各种基础机械运动展示给学生，从而帮助学生加深印象和理解，有效的提高教学效率，使学生学的更快，老师更加轻松。
16.具体而言，如图５所示，本实施例所述的齿轮传动演示装置包括主动齿轮12，主动齿轮12套装在对应的弹性伸缩轴10外端，套筒2侧面沿母线方向对应主动齿轮12的位置处依次转动连接数个第二转轴13，每个第二转轴13上依次套装直径大小不同的从动齿轮14，从动齿轮14之间依次啮合，且最右端的从动齿轮14与主动齿轮12相互啮合。该设计通过使套装有主动齿轮12的弹性伸缩轴10伸缩使内端的从动锥齿轮11与主动锥齿轮8啮合，之后转动把手7通过第一转轴6带动主动锥齿轮8转动，通过从动锥齿轮11带动弹性伸缩轴10转动，从而带动主动齿轮12转动，主动齿轮12转动则带动了齿轮系转动，此时即可给学生展示齿轮传动的过程和细节方便进行教学。
17.具体的，如图６所示，本实施例所述的涡轮蜗杆演示装置包括第一锥齿轮15，第一锥齿轮15套装在对应的弹性伸缩轴10外端，套筒2侧面对应第一锥齿轮15的位置处设置第三转轴16，第三转轴16通过轴座17与套筒2侧面固定连接，第三转轴16一端套装第二锥齿轮18，第一锥齿轮15与第二锥齿轮18相互啮合，第三转轴16另一端套装第三锥齿轮19，套筒2侧面对应第三锥齿轮19的位置处设置蜗杆20，蜗杆20通过两个第二轴座24与套筒2侧面固定连接，蜗杆20一端套装第四锥齿轮21，第四锥齿轮21与第三锥齿轮19相互啮合，套筒2侧面对应蜗杆20的位置处转动连接第五转轴22，第五转轴22上套装涡轮23，涡轮23与蜗杆20相互啮合。该设计通过将对应的弹性伸缩轴10伸缩，使主动锥齿轮8与对应的从动锥齿轮11相互啮合，之后转动把手7从而带动对应的弹性伸缩轴10转动，弹性伸缩轴10转动带动第一锥齿轮15转动，通过第二锥齿轮18和第三锥齿轮19带动第四锥齿轮21转动，从而带动蜗杆20转动，同时蜗杆20转动从而带动了涡轮23转动，此时即可向学生展示涡轮蜗杆的传动特性和功能从而加速学生的理解和记忆。
18.进一步的，如图７所示，本实施例所述的凸轮演示装置包括凸轮25，凸轮25套装在对应的弹性伸缩轴10上，套筒2侧面对应凸轮的位置处固定安装支撑板26，支撑板26与凸轮25之间设置隔板27，隔板27侧面固定安装数根引导杆28，引导杆28穿过支撑板26，隔板27与支撑板26之间固定安装弹簧29，隔板27与凸轮25侧面接触配合。该设计通过将对应的弹性伸缩杆10伸缩，使从动锥齿轮11和主动齿轮8相互啮合，之后转动把手7即可带动凸轮25转动，凸轮25转动即可推动隔板27实现往返运动，该设计能够很直观的表现凸轮运动的特性和特点，从而使学生更加直观的了解凸轮运动的特点和性质，方便学生学习。
19.更进一步的，如图８所示，本实施例所述的四杆机构演示装置包括曲柄30，曲柄30
固定安装在对应的弹性伸缩杆10外端，套筒2侧面对应曲柄30的位置处固定安装导轨31，导轨31上配合安装滑块32，滑块32上转动连接摇杆33，摇杆33活动端与曲柄30活动端之间通过连杆34转动连接，滑块32上设置锁止机构，锁止机构使滑块32无法自行在导轨31上移动，其中连杆34与曲柄30和摇杆33转动连接处的转轴可拆卸。首先通过操作锁止机构使滑块32锁住，之后使对应的从动锥齿轮11与主动锥齿轮8相互啮合，之后转动把手7即可带动曲柄30转动，曲柄30转动即可带动摇杆33做对应的运动，之后通过打开锁止机构，将摇杆33与曲柄30转动连接，此时即可向学生展示四杆结构变形的曲柄滑块结构，从而帮助学生更好的理解四杆机构的原理和性质，提高教学质量，使学生学习效率更高。
20.更进一步的，如图４所示，本实施例所述的弹性伸缩杆10活动杆侧面靠近右侧的圆盘3的位置处均固定安装拨杆35，位于右侧的圆盘3内侧面靠近前端处固定安装v字形杆36，且v字形杆36开口朝向第一转轴6，位于前侧的拨杆35侧面与v型杆36的内侧面接触配合。该设计通过转动套筒2时，此时拨杆35侧面与v型杆36内侧面接触配合，此时在v型杆36的作用下，能够推动拨杆35向第一转轴6移动，拨杆35移动带动对应的弹性伸缩轴10伸长，从而使对应的从动齿轮11与主动齿轮8相互靠拢并互相啮合，从而转动把手7时能够带动对应的演示装置运动，该设计将演示装置转动到前侧时，能够自动使前侧的从动锥齿轮11与主动锥齿轮8相互啮合，从而使本装置运动，且前侧的演示装置运动，也方便学生观看，从而使本装置使用起来更加方便可靠。
21.更进一步的，如图所示，本实施例所述的套筒2外侧面沿周向方向等距离固定安装数个助力杆37。该设计通过助力杆37能够使老师在转动套筒2是更加方便，使本装置使用期来更加可靠。
22.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。