[发明专利]一种多构型平面连杆机构实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种连杆机构实验平台，具体地说，涉及一种多构型平面连杆机构实验平台。

背景技术

平面连杆机构是一种应用十分广泛的机构，对它的设计与分析一直是机构学研究的一个重要课题。平面连杆机构构型多样复杂，目前的连杆机构实验平台主要针对某一种构型的平面连杆机构，用于认知型和演示型实验，仅适合初学者学习平面连杆机构的基本知识。在对平面连杆机构设计创新和研究者研究多构型机构的运动学、动力学等特性时，会遇到困难。中国专利200820190530.7中公开了一种能为任意给定运动提供实验依据、能精确地实现任意运动轨迹的受控平面五杆机构试验台。该试验台仅能针对平面五杆机构进行试验，对于四杆机构、多杆机构等构型的机构的试验无能为力。中国专利03248164.0中描述了一种平面机构试验台，其主要针对多种平面机构的设计、拼装、运动演示，为机械类学科的学生学习平面机构知识提供一种理想的教具。该试验台可以针对多种平面机构，但是具体到平面连杆机构时仅能对平面四杆机构进行运动演示，不能适应多种构型的平面连杆机构的特性的研究。中国专利01257105.9中公开了一种行之有效的模拟曲柄、导杆、滑块运动的动态测试、设计教学实验机构。该实验机构仅针对曲柄滑块机构和曲柄导杆机构，不能满足同在一个实验台上开展多种构型平面连杆机构设计、运动演示、特性研究。

发明内容

为了克服现有技术中存在的机构单一、不能满足同在一个实验平台上开展多种构型平面连杆机构设计、运动演示、特性研究等不足。本发明提供一种多构型平面连杆机构实验平台，该实验平台设计合理，结构简单，能够方便地研究机构的运动学、动力学等性能，应用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：实验平台包括：面板、支架、粗杆、细杆、动平台、销轴孔、销轴、细长杆；所述的面板固定安装在台架上，面板上设置至少两组分布排列的通孔，每组通孔由销轴孔和多个螺钉孔组成，驱动电动机安装在面板的下面与销轴连接，支架固定安装在面板上通过销轴和螺钉与粗杆连接，粗杆与细杆、或细长杆、或动平台之间使用销轴和螺钉连接；支架凸起部位的中心通孔与面板上设置的销轴孔在同一轴线上。

所述的支架为“几”字状，下端两侧边缘处对称设置有螺纹孔，用于将支架安装固定在面板上；支架的凸起部位中心位置处设置有通孔，用于定位和支撑销轴。

所述粗杆为两端部不相等的直杆件，端部边缘是以直杆宽度为直径的半圆弧形，半圆弧形的圆心处设置有通孔，其中较大一端通孔两侧各置有一螺纹孔使粗杆与销轴固定连接，粗杆与销轴配合用于传递电机扭矩，粗杆的另一端与细杆连接。

所述细杆为两半部对称的扁条形杆件，中间部分镂空，两端置有圆通孔与销轴配合使用，通孔两侧各设置有一螺纹孔，用于将细杆与销轴固定连接传递扭矩。为了研究不同刚度下机构的特性，本发明配备一个细杆的替换件，与细杆结构一样，刚度小。

所述细长杆为两端部呈半圆弧形的长杆，半圆弧形的圆心处设置有圆通孔，通孔两侧各设置有一螺纹孔，用于将细长杆与销轴固定联接传递扭矩。细长杆的中间部分镂空。

所述动平台为等边三角形薄板，依中心外延设置有若干小孔，三个角上分别设置有圆通孔，通孔内固定有轴衬套与销轴配合；所设置的小孔用于安装传感器方便后期采集实验数据。

本发明一种多构型平面连杆机构实验平台，设计新颖，合理利用了组合式平面连杆机构构型，有效的解决了现有技术所存在的机构单一、不能满足同时在一个实验平台上开展多种构型平面连杆机构设计、运动演示、特性研究等问题。其有益效果是：平面连杆机构构型结构充分利用了实验平台体积空间，能有效的增加机构构型排布，使得平面连杆机构型得以提高；如多种构型的四杆机构、多种构型的五杆、多种构型的六杆机构以及多种构型的多杆机构；尤其是在开展多种构型平面连杆机构搭接、多种机构运动和动力学特性等方面的实验带来方便，对学习者掌握平面连杆机构相关知识具有重要意义，同时研究者可通过该平台验证平面连杆机构学中的理论。本发明具有结构简单、制作方便，应用效果好，便于推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种多构型平面连杆机构实验平台作进一步详细说明。

图1为本发明多构型平面连杆机构实验平台结构示意图。

图2为多构型平面连杆机构实验平台的面板示意图。

图3为多构型平面连杆机构实验平台的粗杆示意图。

图4为多构型平面连杆机构实验平台的细杆示意图。

图5为多构型平面连杆机构实验平台的细长杆示意图。