[实用新型]同轴往复运动机构教学演示装置

权利要求书

1.一种同轴往复运动机构教具，其特征在于：包括执行部分、为执行部分提供驱动力的驱动部分和对执行部分检测并显示运动特性规律的演示控制系统；

所述执行部分包括旋转盘、曲柄滑块机构和将旋转盘的旋转运动等速转换为曲柄滑块机构的直线往复运动的转换机构，旋转盘由所述驱动部分驱动旋转；

所述演示控制系统包括：

参数采集单元，用于采集执行部分的运动特性参数；

控制处理单元，用于将参数采集单元传来的特性参数所对应信号进行处理，并对处理后的数字信号进行整合传输；

显示模块，用于根据整合后的数字信号描点显示执行部分的运动规律图像。

2.根据权利要求1所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述转换机构包括相互间形成球头连接的第一推杆和第二推杆，所述旋转盘的动力输出端端面上设置有过其自身圆心并以圆心为对称中心的S形曲线槽，S形曲线槽的两端点到中心点沿旋转盘轴向的高度均为逐渐降低，所述第一推杆通过端部设置的嵌入S形曲线槽内滑动配合的球体与旋转盘配合，所述第二推杆与所述曲柄滑块机构的曲柄枢接。

3.根据权利要求2所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述参数采集单元至少包括速度传感器，所述速度传感器设置于曲柄滑块机构的滑块上并用于检测滑块的速度信号。

4.根据权利要求3所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述控制处理单元包括主机、从机、用于得到速度信号的运放匹配电路、用于得到位移信号的积分电路和用于得到加速度信号的微分电路，所述从机对应运放匹配电路、积分电路和微分电路各设置一个，所述主机和从机采取串行多机通信的方式连接；

控制处理单元还包括滤波放大装置和模数转换器，所述滤波放大装置与速度传感器的输出端连接并对信号进行放大和整流滤波处理，所述模数转换器对应放匹配电路、积分电路和微分电路各设置一个并输入端与对应电路的输出端连接，输出端与对应从机输入端连接。

5.根据权利要求4所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述演示控制系统还包括用于在所述主机和所述显示模块之间通过外部中断方式进行数据传输进行外部判断的外部中断判断单元。

6.根据权利要求5所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述旋转盘的动力输出端端面为凹球面，所述S形曲线槽自两端点到中心点为平滑过渡结构。

7.根据权利要求6所述的同轴往复运动机构教具，其特征在于：所述驱动部分包括驱动电机、减速器和设置于减速器动力输入端的联轴器，所述驱动电机与所述联轴器直连式配合，或所述驱动电机通过皮带传动副与联轴器传动配合。