[实用新型]一种平面连杆机构综合演示装置

说明书

本实用新型涉及一种平面连杆机构综合演示装置，包括：安装架、驱动机构、长度可调的第一连架杆、长度可调的连杆、第二连架杆以及用于连接第二连架杆和安装架的连接组件，连杆两端可分别与第一连架杆一端以及第二连架杆一端通过转动副连接，连接组件与第二连架杆另一端通过转动副连接，连接组件设置于安装架上且位置可调节；驱动机构设置于安装架上，用于驱动第一连架杆转动。基于本实用新型的平面连杆机构综合演示装置，通过该装置可以对多种平面连杆机构的工作原理、基本结构进行演示，操作方便、省时。

技术领域

本实用新型属于教学教具技术领域，具体涉及一种平面连杆机构综合演示装置。

背景技术

平面连杆机构是一种应用十分广泛的机构，在机械原理课程中占有重要地位，是课堂重点内容，是机构学的重要组成部分，在教学中使用具体、直观的教具模型进行操作演示，有助于学生理解和掌握连杆机构的特性。目前在教学中教师通常采用仿真动画配合PPT、四杆机构教学模型陈列柜来进行演示，由于陈列柜笨重、体积大，通常摆放在实验室，与课堂分离而使教学效果大打折扣；且现有教具不能有效地展现机构的急回特性，使得学生对该概念的理解只能停留在公式的推理与分析上，学生学习起来生涩难懂、感到乏味无趣；在传统教学模型中，由于杆机构尺寸不变，每一种形式的四杆机构就需要一个教学模型进行展示，数量繁多、体积庞大、不便携带；常规的四连杆机构实验台，一般采用更换连杆来适应不同杆件长度的实验要求，这种实验台需要预备大量的连杆以备更换使用，而且实验过程中需要不断拆装杆件，实验操作不方便且费时。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题为：提供一种平面连杆机构综合演示装置，通过该装置可以实现对多种平面连杆机构的工作原理、基本结构进行演示，操作方便、省时。

本实用新型提供了一种平面连杆机构综合演示装置，包括：安装架、驱动机构、长度可调的第一连架杆、长度可调的连杆、第二连架杆以及用于连接第二连架杆和所述安装架的连接组件，所述连杆两端可分别与所述第一连架杆一端以及第二连架杆一端通过转动副连接，所述连接组件与所述第二连架杆另一端通过转动副连接，所述连接组件设置于所述安装架上且位置可调节；所述驱动机构设置于所述安装架上，用于驱动所述第一连架杆转动。

连杆机构定义：由若干刚性构件用低副(转动副、移动副、球面副、球销副或螺旋副等)联接而成的机构称为连杆机构，又称为低副机构。连杆机构常以包含的构件数命名，如四杆机构、多杆机构(五杆机构、六杆机构)。铰接四杆机构是所有运动副均为转动副的平面四杆机构，它是平面四杆机构的最基本的型式，其他的平面四杆机构都可看作是在它的基础上通过变异而成，铰接四杆机构具有三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构以及双摇杆机构。曲柄摇杆机构是两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的四杆机构，曲柄作360°周转运动，摇杆作往复运动；双曲柄机构是两连架杆都是曲柄，都能作360°周转运动的四杆机构，主动曲柄作等速转动，从动曲柄作变速转动；双摇杆机构是两连接架均为摇杆，只能作往复摆动的机构，一般是主动摇杆作等速摆动，从动摇杆作变速摆动；若不满足杆长之和条件，该机构始终为双摇杆机构。

具体的，曲柄存在的条件为：最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和。以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，该机构为曲柄摇杆机构；以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该曲柄为双曲柄机构；以最短杆的对边构件为机架，无曲柄存在，该机构为双摇杆机构。

基于本实用新型的平面连杆机构综合演示装置，通过对连接组件位置进行调节，以及对第一连架杆、连杆长度进行直接调节，不需要额外的配件以及拆卸固定操作，即可以实现双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构之间的转换，从而可对不同机构的运动状态进行演示并对不同机构的运动特性进行比较，结构简单，操作方便。

在上述方案的基础上，本实用新型还可以进行如下改进：

进一步，所述第一连架杆以及连杆分别包括滑套、与所述滑套滑动连接的滑杆以及第一紧固件，所述第一紧固件设置于所述滑套上，用于对滑杆与滑套滑动连接位置进行定位固定。