[发明专利]一种四连杆机构教具及机械结构演示系统

说明书

本发明提供一种四连杆机构教具及机械结构演示系统，属于教学用具领域，四连杆机构教具包括依次转动连接的四个连杆，四个所述连杆均为伸缩结构；其中，四个所述连杆的长度满足：相对设置的两个连杆拉伸至最长，另两个连杆收缩至最短时，四个所述连杆能够形成长方形或平行四边形。机械结构演示系统包括插件、以及上述的四连杆机构教具。本发明的四个连杆均为伸缩结构，在使用时，通过调节各个连杆的长度，即可实现曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等多种四杆机构的演示，解决了现有四连杆机构教具存在的携带不便和使用不便的缺陷，同时可以发现和验证各种四杆机构成立的条件及内在联系。

技术领域

本发明属于教学用具领域，具体涉及一种四连杆机构教具，另外，本发明还涉及一种包括上述四连杆机构教具的机械结构演示系统。

背景技术

在机械原理教学过程中，通常是教师通过画图、PPT课件、动画、短视频或简易模型等方式来讲授四杆机构及其运动特性，这些方法缺乏体验感，学生只能通过想象力来理解，无法体验到各种四杆机构运动特性及内在联系，难以激发学习兴趣。

为此，现有技术中也公开了一些四连杆机构教具，如：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等，目前的四连杆机构教具通常都包括四根依次首尾相连的连杆，四根连杆的长度满足：长度最短的杆与长度最长的杆的长度之和小于或等于另外两根杆的长度之和。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：

为了讲解不同的四连杆机构，往往需要使用不同的四杆机构教具，不仅携带不方便，而且不同教具的来回切换导致使用不便。

发明内容

基于上述背景问题，本发明旨在提供一种四连杆机构教具，将四个连杆均设计为伸缩结构，通过调节四个连杆的长度即可实现多种四杆机构原理的演示，解决了现有四连杆机构教具存在的携带不便、以及使用不便的缺陷；本发明的另一目的是提供一种包括上述四连杆机构教具的机械结构演示系统。

为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供的技术方案是：

一种四连杆机构教具，包括依次转动连接的四个连杆，四个所述连杆均为伸缩结构。

其中，四个所述连杆的长度满足：相对设置的两个连杆拉伸至最长，另两个连杆收缩至最短时，四个所述连杆能够形成长方形或平行四边形。

在一个实施例中，所述连杆包括：

伸缩杆，所述伸缩杆上设有用于与相邻的连杆铰接的连接孔I，所述连接孔I靠近伸缩杆的端部设置；

伸缩套，用于供所述伸缩杆插入，所述伸缩套上设有用于与相邻的连杆铰接的连接孔II，所述连接孔II靠近伸缩套的端部设置；

所述伸缩杆插入伸缩套的一端向外延伸有凸缘I，所述伸缩套供伸缩杆插入的一端向内延伸有凸缘II，所述凸缘I和凸缘II配合，以防止伸缩杆脱出。

所述伸缩套上穿设有一锁止件，所述伸缩杆的表面沿长度方向均匀分布有若干个限位槽，所述锁止件穿过所述伸缩套的端部顶入所述限位槽内以防止伸缩杆窜动。

优选地，所述伸缩杆和伸缩套上均设有刻度，所述刻度起始于所述连接孔I/连接孔II中心处。

另一方面，本发明实施例提供多种机械结构演示系统，包括插件、以及上述的四连杆机构教具。

在一个实施例中，所述四连杆机构教具的第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆的两端均开设有用于连接所述插件的插接槽。

所述第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆上还开设有多个用于连接插件的插接孔。