[实用新型]一种轴承级联铰接结构

说明书

本实用新型属于设备领域，具体涉及一种轴承级联铰接结构，其包括至少两个轴承铰接元件和等数量的连杆，各轴承铰接元件均包括轴承和内嵌轴，内嵌轴均紧密配合于轴承的内轮中，任意相邻的两个内嵌轴均固定连接，各内嵌轴的中心轴线均重合设置；连杆的一端均一一对应地固定于轴承上。本实用新型的有益效果是：轴承可为滚珠轴承，大大减少了摩擦力，降低搭建实验环境的难度与实验设备的危险性；由于采用了固定连接的级联结构，不存在平面位移问题，连杆的端部不会发生偏移中心位置，提高了实验精准度。

技术领域

本实用新型属于机械实验器具领域，具体涉及一种轴承级联铰接结构。

背景技术

连杆机构是机械原理或机械设计中最重要的机构之一，可以用于演示存在周转副的条件，曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构，曲柄滑块机构等。平面四杆机构的基本类型以及演化方式成为教学中的重点难点。为此，市场有两种演示该实验的做法，一是采用传统的钢制机械结构杆件来实现，另一种是采用圆形磁铁将杆件作为铰链连接在一起，来实现各原理的搭建或演示。传统的钢制结构实验仪搭建麻烦，要用到活动扳手，搭建时间长，在实验时危险因素较多；另一种磁性杆件，搭建实验简单快捷拆除方便，但存在磁铁易发生偏移或偏离滑块重心，以及各杆件累积误差，导致实验结果偏离理论数据。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种轴承可大大减少了摩擦力，降低搭建实验环境的难度与实验设备的危险性；由于采用了固定连接的级联结构，不存在平面位移问题，连杆的端部不会发生偏移中心位置，提高了实验精准度的轴承级联铰接结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轴承级联铰接结构，其包括至少两个轴承铰接元件和等数量的连杆，各轴承铰接元件均包括轴承和内嵌轴，内嵌轴均紧密配合于轴承的内轮中，任意相邻的两个内嵌轴均固定连接，各内嵌轴的中心轴线均重合设置；连杆的一端均一一对应地固定于轴承上。优选地，轴承铰接元件和连杆的数量均为两个。

本实用新型通过轴承实现连杆的铰接转动，连杆的端部又通过多个内嵌轴串联固定，从而作为用于机械原理与设计实验装置中，作为四杆或者多杆机构的铰链，连杆采用塑料或木材材质。本实用新型具有如下优点：一、轴承可为滚珠轴承，大大减少了摩擦力，降低搭建实验环境的难度与实验设备的危险性；二、由于采用了固定连接的级联结构，不存在平面位移问题，连杆的端部不会发生偏移中心位置，提高了实验精准度。本实用新型可有效应用于机械原理研究、展示与验证的机械结构实验室、或者玩具等领域。

具体地，内嵌轴一端设有凹槽，且另一端设有凸起；相邻的两个内嵌轴通过凹槽和凸起紧密配合且粘接成一体；可以实现快速插接，安装方便。

作为改进的技术方案，凹槽和凸起均为圆形，凹槽内同心设置有若干道环形榫，凸起上同心设置设有若干道环形槽，环形榫和环形槽紧密配合且粘接成一体。通过环形榫和环形槽的紧密配合，两个内嵌轴之间的结合面更大，安装更牢固。

另一个可选的技术方案，内嵌轴一端设有凹槽，且另一端设有凸起；相邻的两个内嵌轴通过凹槽和凸起螺纹连接。相邻的两个内嵌轴之间通过螺纹连接，拆装更便捷，结构牢固。

另一个可选的技术方案，各内嵌轴的中心均轴向设置有螺纹通孔，各内嵌轴通过穿设于螺纹通孔中的螺钉连接成一体。通过螺钉将各内嵌轴串联成一体，拆装更便捷，同轴度更高。

进一步地，各内嵌轴中均内置有磁体。磁体可以采用圆环状永磁体，能够使得两个或两个以上铰链结构件利用磁力吸合在一起，在实验运动中既不会发生离心或偏移现象；相邻的两个内嵌轴之间在不通过粘接的情况下，可快速轴向级联，既拆装方便省时省力，又规避了传统金属实验机构的操作危险性。

具体地，连杆的一端固定有套接环，套接环紧密配合于轴承的外轮上，套接环的端面上轴向设置有两个以上的贯穿孔；优选地，贯穿孔数量为两个。可使用专用工具卡入两个贯穿孔中，夹持连杆上的套接环套接于轴承的外轮上。套接环和轴承之间紧密配合，以便于固定连接。