[实用新型]轮系传动特性演示系统

说明书

技术领域

本实用新型属机械原理课程教具技术领域，具体涉及一种轮系传动特性演示系统。

背景技术

机械原理、机械设计是大学机械、机电类专业的核心技术基础课，对于培养学生的机械设计创新意识、分析及解决问题的能力具有重要的作用。单片机课程也是大学电子类专业的一门重要基础课，对电子信息技术和电气自动化专业学生的专业技能的培养有着举足轻重的作用，但其外围电路设计复杂、硬件电路制作难度大，因而导致学生在学习过程中难以彻底理解课程原理、学习效果极为不佳。尤其是将机械原理、机械设计和单片机原理几门课程核心内容有机结合，机电综合训练有效结合时，学生更是感觉行星轮系、差动轮系、周转轮系和复合轮系齿轮构件运动关系抽象。

此外，对于齿轮系统、定轴轮系、行星轮系、差动轮系、周转轮系和复合轮系传动特性的相关理论教学，学生感觉齿轮构件空间运动关系十分抽象难懂，教师在理论教学时，多有轮系构架运动理论阐释分析和相关公式推导计算，鲜有齿轮系统、行星轮系、差动轮系、周转轮系和复合轮系有机结合的实验模拟演示系统，因而，非常不利于课堂理论教学的开展和学生对于轮系理论知识的理解与掌握。

专利《复合轮系传动机构演示教具》(申请日：2013-12-31，申请号：201320892315.2，授权公告号：CN203689806U)，通过内外齿圈将太阳轮的驱动和齿圈驱动齿轮的驱动分开，通过定位销限制太阳轮、内外齿圈或行星架的转动，可以实现不同的运动形式，帮助学生直观深刻的理解周转轮系、差动轮系的运动规律。但是由于该演示教具行星齿轮和行星架安装采用偏载布置形式，因此其在输入大传动比、高转速的运动时，运动平稳性差，噪音和振动明显，而且由于该教具采用手摇驱动方式，效率低，非常不利于演示行星变齿机构大传动比、高转速的机构特性，此外，该教具在切换不同齿轮系统时采用滑移齿轮方式，尤其在转速较高时，容易产生冲击振动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮系传动特性演示系统，解决了现有演示教具在输入大传动比、高转速的运动时运动平稳性差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：轮系传动特性演示系统，包括底板和分别设置在底板上的支座a和支座b，支座a中设置有太阳轮轴，太阳轮轴一端固定连接太阳轮输入齿轮、另一端连接内外齿圈和太阳轮，太阳轮输入齿轮与第二步进电机连接，内外齿圈与第三步进电机连接，支座b中设置有行星架连接轴，行星架连接轴一端固定连接行星架输入齿轮c、另一端依次固定行星架输入齿轮b和行星架输入齿轮a并与行星架连接，行星架输入齿轮c与第一步进电机连接，行星架两端固定有行星少齿齿轮和行星架齿轮，行星架两端还分别通过行星架齿轮轴连接行星齿轮，2个行星齿轮同时与太阳轮和内外齿圈内齿啮合。

本实用新型的特点还在于，

底板上设置有T型槽，支座a和支座b分别通过螺栓固定在T型槽中。

支座a与太阳轮轴之间设置有支座轴承，太阳轮轴与内外齿圈通过齿圈轴承相连接，太阳轮轴与太阳轮为花键连接，太阳轮输入齿轮与太阳轮轴之间设置有挡圈。

太阳轮输入齿轮与第二步进电机输入齿轮啮合，第二步进电机输入齿轮与第二步进电机连接，第二步进电机通过第二步进电机支架固定在底板上；第二步进电机输入齿轮还与第二编码器输入齿轮啮合，第二编码器输入齿轮与第二编码器连接，第二编码器通过第二编码器支架固定在底板上。

内外齿圈外齿与第三步进电机输入齿轮啮合，第三步进电机输入齿轮与第三步进电机连接，第三步进电机通过第三步进电机支架固定在底板上；第三步进电机输入齿轮还与第三编码器输入齿轮啮合，第三编码器输入齿轮与第三编码器连接，第三编码器通过第三编码器支架固定在底板上。

支座b与行星架连接轴之间设置有轴承。

行星架输入齿轮c与第一步进电机输入齿轮啮合，第一步进电机输入齿轮与第一步进电机连接，第一步进电机通过第一步进电机支架固定在底板上；第一步进电机输入齿轮还与第一编码器输入齿轮啮合，第一编码器输入齿轮与第一编码器连接，第一编码器通过第一编码器支架固定在底板上。

行星少齿齿轮与行星架输入齿轮b啮合，行星架齿轮与行星架输入齿轮a啮合，行星少齿齿轮、行星架齿轮和行星架输入齿轮c外分别设置有挡圈。

太阳轮与支座a、内外齿圈与支座a、行星架输入齿轮c与支座b、行星少齿齿轮与行星架、行星架齿轮与行星架、行星齿轮与行星架齿轮轴间分别设置有销轴。

底板上还固定有微控制器，微控制器分别与液晶显示屏和稳压器连接，微控制器分别通过模数转换器与第一编码器、第二编码器和第三编码器连接。