[发明专利]一种用于模拟反转法的组合教具

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械领域的教学用具，具体涉及一种用于模拟演绎反转法的教学用具，该教具能够演绎四杆机构和凸轮的机构的反转法原理。

背景技术

教具很早便出现在了课堂和实验室中。教具可以帮助学生更好地理解理论知识，提高学生的动手实践能力，是很多大学课程的必要辅助教学设备。随着时代的发展和社会的进步，大学专业的划分越来越细，数量也越来越多，要求学生进行课外动手实验的课程也越来越多；还有很多课程涉及到抽象的理论知识，学生不易懂，老师不好教，对于机械专业学生来说尤其如此。

如今市场上与机械原理课程有关的教具种类繁多，但是用来演绎反转法基本原理的教具至今尚未出现。特别是利用反转法基本原理设计平面四杆机构和凸轮轮廓这两部分内容，抽象的反转法原理让很多学生难以理解，老师也没有合适的教学设备进行辅助教学。在这个背景下，为了帮助学生更好地理解反转法基本原理，同时也为了教室更顺利的授课，就必须提供一种简单、实用的反转法原理教具。

发明内容

本发明提供了一种用于模拟反转法的组合教具，该教具解决了背景技术中的不足，采用该教具，能够示教平面四杆机构和凸轮机构在设计中的反转法基本原理。本教具通过模块化设计，将平面四杆机构和凸轮机构的反转法基本原理示教机构集成到了同一个基础模块上，两部分功能切换方便，简化了设计。本教具可以帮助同学们更好地理解反转法的基本原理，同时也为老师在课堂上讲授该部分内容提供了帮助。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种用于模拟反转法的组合教具，该组合教具由底座、支架、箱体、驱动部件以及模拟部件组成，其中箱体和支架固定安装在底座上，支架位于箱体中，驱动部件以及模拟部件均安装在箱体中且固定在支架上，所述的驱动部件至少包括差速器、手柄、输出轴以及制动装置，手柄安装在箱体的一侧壁上，手柄通过联轴器与差速器的输入轴连接并带动输入轴旋转，差速器的两输出轴朝向左右两侧，且分别为输出轴A和输出轴B，其中输出轴A和输出轴B上均套有锥形齿轮，分别为锥形齿轮A和锥形齿轮B，输出轴A与锥形齿轮A间隙配合且两者之间可相对旋转，输出轴B与锥形齿轮B之间键连接，锥形齿轮A和锥形齿轮B之间还设有与两者啮合的锥形传动齿轮，当输出轴B旋转时带动锥形齿轮B旋转，锥形齿轮B通过锥形传动齿轮带动锥形齿轮A绕输出轴A旋转；输出轴A的顶端设有十字槽，锥形齿轮A的外侧壁上固定安装有螺栓；所述制动装置设有两个，分别安装在输出轴A和输出轴B上，用于控制输出轴A和输出轴B的旋转；所述的模拟部件中至少包括有主轴以及反转盘，反转盘套在主轴上且两者之间可相对旋转，主轴安装在输出轴A上，且主轴的顶端设有与十字槽相咬合的十字键，输出轴A带动主轴旋转；反转盘与锥形齿轮A外侧壁上的螺栓固定连接，锥形齿轮A通过螺栓带动反转盘旋转，所述的模拟部件具体为四杆机构模拟部件或凸轮机构模拟部件。

所述的制动装置采用弹簧紧闸块式制动器，该装置包括制动杆、弹簧、两橡胶块以及两弹性片，其中橡胶块固定在弹性片上，两橡胶块共同将输出轴夹在两者之间，两弹性片上设有位置相对应的通孔，制动杆穿过两弹性片上的通孔并且能够在通孔中移动，制动杆的内端设有宽度大于通孔直径的限位块，制动杆的外端由箱体上朝外伸出，且制动杆的外端设有拉环，弹簧套在位于两弹性片之间的制动杆上，两弹性片均固定在底座上，当向外拉动制动杆时，两弹性片在限位块的作用下相对运动，两橡胶块从而将输出轴包夹在两者之间，阻止输出轴转动。

所述的四杆机构模拟部件包括主轴、副轴、反转盘、透明盘、主动杆、从动杆以及传动轴，透明盘和反转盘相平行，主轴、副轴和传动轴均安装在透明盘和反转盘之间，主动杆和从动杆分别安装在主轴和副轴的端部上，且与透明板相平行，主轴、副轴和传动轴上均安装有两个直齿轮，两个直齿轮分别为大齿轮和小齿轮，且大齿轮和小齿轮之间固定连接，其中主轴和副轴上的大齿轮和小齿轮的安装位置相对应，传动轴位于主轴和副轴之间，且传动轴可轴向移动，当传动轴沿轴向推进箱体中时，其上的大齿轮与主轴和副轴上的小齿轮相啮合，当传动轴沿轴向拉出箱体时，其上的小齿轮与主轴和副轴上的大齿轮相啮合。

所述的凸轮机构模拟部件包括主轴、反转盘、凸轮盘、推杆以及推杆架，其中反转盘安装在箱体的侧壁上且可旋转，凸轮盘安装固定在主轴的外端上且随轴旋转，凸轮盘与反转盘平行，推杆架固定在反转盘上，推杆安装在推杆架中。