一種齒輪教具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種齒輪教具，屬于教學(xué)儀器領(lǐng)域。齒輪教具包括：框架、設(shè)于框架內(nèi)的發(fā)條、可轉(zhuǎn)動地固定在框架內(nèi)的第一外齒輪和第二外齒輪、與第二外齒輪同軸連接的第三外齒輪、連桿、第四外齒輪和第五外齒輪，第一外齒輪套設(shè)在發(fā)條的外部，且第一外齒輪的內(nèi)壁與發(fā)條的輸出端連接，第二外齒輪與第一外齒輪嚙合，連桿的一端固定在第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，連桿的另一端固定在第四外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，第五外齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在連桿的中部且第五外齒輪分別與第三外齒輪和第四外齒輪嚙合。本發(fā)明通過上述方案，可以形象地演示齒輪的運動、相嚙合的齒輪之間的傳動、同軸齒輪的傳動、連桿的運動和傳動等，該齒輪教具結(jié)構(gòu)簡單，易拆裝更換，便于攜帶。
【專利說明】一種齒輪教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)儀器領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪教具。
【背景技術(shù)】
[0002]教具是一種教學(xué)的輔助工具，運用教具可以使抽象的知識形象化、具體化、生動化。齒輪的教學(xué)是機(jī)械原理課堂中的難點，為了便于對其齒輪的理解，在教學(xué)中一般會用教具演示齒輪。目前用于演示齒輪的教具，多是采用靜止的齒輪，不能形象直觀地演示齒輪的傳動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種齒輪教具。所述技術(shù)方案如下:
[0004]本發(fā)明實施例提供了一種齒輪教具，所述齒輪教具包括:框架、設(shè)于所述框架內(nèi)的發(fā)條、可轉(zhuǎn)動地固定在所述框架內(nèi)的第一外齒輪和第二外齒輪、與所述第二外齒輪同軸連接的第三外齒輪、連桿、第四外齒輪和第五外齒輪，所述第一外齒輪套設(shè)在所述發(fā)條的外部，且所述第一外齒輪的內(nèi)壁與所述發(fā)條的輸出端連接，所述第二外齒輪與所述第一外齒輪嚙合，所述連桿的一端固定在所述第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述連桿的另一端固定在所述第四外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述第五外齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述連桿的中部且所述第五外齒輪分別與所述第三外齒輪和所述第四外齒輪嚙合。
[0005]可選地，所述第三外齒輪的半徑小于所述第二外齒輪的半徑。
[0006]優(yōu)選地，所述齒輪教具還包括與所述第四外齒輪同軸連接的第六外齒輪，所述第六外齒輪的半徑大于所述第四外齒輪的半徑。
[0007]進(jìn)一步地，所述齒輪教具還包括一與所述第六外齒輪嚙合的內(nèi)齒輪，所述第三外齒輪和所述第四外齒輪連接的連桿的長度與所述第六外齒輪的半徑之和，與所述內(nèi)齒輪的半徑的長度相等。
[0008]優(yōu)選地，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪的表面上沿著所述齒輪的徑向均設(shè)有標(biāo)記線，所述標(biāo)記線為直線。
[0009]可選地，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪的表面均貼有圖片。
[0010]具體地，所述圖片為齒輪圖片或者星球圖片。
[0011]可選地，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪均為塑料齒輪。
[0012]具體地，所述框架為透明盒子。
[0013]可選地，所述框架為塑料框架。
[0014]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:[0015]通過發(fā)條帶動第一外齒輪轉(zhuǎn)動，第一外齒輪轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合的第二外齒輪轉(zhuǎn)動，第二外齒輪轉(zhuǎn)輪帶動與其同軸的第三外齒輪轉(zhuǎn)動，同時通過連桿帶動第四外齒輪和第五外齒輪繞著第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，由于第五外齒輪分別與第三外齒輪和第四外齒輪嚙合，則第三外齒輪轉(zhuǎn)動同時帶動第四外齒輪和第五外齒輪自傳，從而可以形象地演示齒輪的運動、相嚙合的齒輪之間的傳動，同軸齒輪的傳動、連桿的運動和傳動，并且發(fā)條和齒輪設(shè)于框架內(nèi)，便于齒輪教具的攜帶，該齒輪教具結(jié)構(gòu)簡單，易拆裝更換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種齒輪教具結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0019]實施例
[0020]本發(fā)明實施例提供了一種齒輪教具，參見圖1，該齒輪教具包括:框架1、設(shè)于框架I內(nèi)的發(fā)條2、可轉(zhuǎn)動地固定在框架I內(nèi)的第一外齒輪31和第二外齒輪32，與第二外齒輪32同軸連接的第三外齒輪33、連桿4、第四外齒輪34和第五外齒輪35，第一外齒輪31套設(shè)在發(fā)條2的外部，且第一外齒輪31的內(nèi)壁與發(fā)條2的輸出端連接，第二外齒輪32與第一外齒輪31哨合,連桿4的一端固定在第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸上,連桿4的另一端固定在第四外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，第五外齒輪35可轉(zhuǎn)動地安裝在連桿4的中部且第五外齒輪35分別與第三外齒輪33和第四外齒輪34嚙合。
[0021]可選地，第三外齒輪33的半徑小于第二外齒輪32的半徑。如果第二外齒輪32與第三外齒輪33的半徑相同，一個齒輪會遮擋住另一個齒輪，不方便觀察齒輪的同軸傳動。
[0022]優(yōu)選地,齒輪教具還包括與第四外齒輪34同軸連接的第六外齒輪36，第六外齒輪36的半徑大于第四外齒輪34的半徑。第六外齒輪36隨著第四外齒輪34 —起繞著第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，并且，第三外齒輪33轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合的第五外齒輪35轉(zhuǎn)動，第五外齒輪35帶動與其嚙合的第四外齒輪34轉(zhuǎn)動，第四外齒輪34帶動與其同軸的第六外齒輪36轉(zhuǎn)動，即第四外齒輪34、第五外齒輪35、第六外齒輪36在繞著第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸周轉(zhuǎn)的同時還自轉(zhuǎn)。
[0023]進(jìn)一步地，齒輪教具還包括一與第六外齒輪36嚙合的內(nèi)齒輪37，第三外齒輪33和第四外齒輪34連接的連桿4的長度與第六外齒輪36的半徑之和，與內(nèi)齒輪37的半徑的長度相等，第六外齒輪36的轉(zhuǎn)動，帶動與其嚙合的內(nèi)齒輪37旋轉(zhuǎn)。
[0024]優(yōu)選地，第一外齒輪31、第二外齒輪32、第三外齒輪33、第四外齒輪34、第五外齒輪35、第六外齒輪36、以及內(nèi)齒輪37的表面上沿著齒輪的徑向均設(shè)有標(biāo)記線，標(biāo)記線為直線。在計算齒輪之間的傳動比時，用T型尺的刻度線與被測齒輪的圓心對齊，量角器平面一端與T型尺刻度線對齊。在齒輪不旋轉(zhuǎn)時，再進(jìn)行角度測量。轉(zhuǎn)動前的角度為標(biāo)記線與刻度線之間夾角的角度，轉(zhuǎn)動停止后的角度為標(biāo)記線與刻度線之間夾角的角度，則齒輪的轉(zhuǎn)動角度=轉(zhuǎn)動停止后的角度-轉(zhuǎn)動前的角度+圈數(shù)*360°，則齒輪的角速度=齒輪的轉(zhuǎn)動角度/轉(zhuǎn)動時間，則傳動比即為齒輪的角速度的比值。
[0025]可選地，第一外齒輪31、第二外齒輪32、第三外齒輪33、第四外齒輪34、第五外齒輪35、第六外齒輪36、以及內(nèi)齒輪37的表面均貼有圖片。在齒輪的表面貼上圖片，使得教具更加美觀。
[0026]具體地，圖片為齒輪圖片或者星球圖片。例如，可以在第一外齒輪31、第二外齒輪32、第二外齒輪33以及內(nèi)齒輪37上貼上恒星圖片，第四外齒輪、第五外齒輪和第六外齒輪36上貼上行星圖片，如此，通過該齒輪教具還可以演示星球之間的運動形式。
[0027]可選地，第一外齒輪31、第二外齒輪32、第三外齒輪33、第四外齒輪34、第五外齒輪35、第六外齒輪36、以及內(nèi)齒輪37均為塑料齒輪。塑料齒輪質(zhì)地輕盈，便于攜帶，且造價低。
[0028]具體地，框架I可以為透明盒子。更具體地，框架I可以為A3紙張大小的、厚度為10?20nm的透明盒子。將框架I設(shè)為透明盒子，可以方便從框架I的任意面觀察齒輪的運動。
[0029]可選的，框架I可以為塑料框架，塑料框架質(zhì)地輕盈，便于攜帶，且造價低。
[0030]下面通過齒輪教具的工作過程來具體說明本發(fā)明實施例提供的一種齒輪教具。
[0031]給發(fā)條I上勁，發(fā)條I帶動第一外齒輪31旋轉(zhuǎn)，與第一外齒輪31嚙合的第二外齒輪32隨之旋轉(zhuǎn)，與第二外齒輪32同軸的第三外齒輪33旋轉(zhuǎn)，并通過連桿4，帶動第四外齒輪34、第五外齒輪35繞著第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，同時，第三外齒輪的轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合的第五外齒輪轉(zhuǎn)動、第四外齒輪34與第五外齒輪35嚙合，則第四外齒輪也轉(zhuǎn)動，第六外齒輪36與第四外齒輪34同軸，則第六外齒輪36隨著第四外齒輪34繞著第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的同時還自轉(zhuǎn)，第六外齒輪36帶動與第六外齒輪36嚙合的內(nèi)齒輪37旋轉(zhuǎn)。
[0032]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:通過發(fā)條帶動第一外齒輪轉(zhuǎn)動，第一外齒輪轉(zhuǎn)動帶動與其嚙合的第二外齒輪轉(zhuǎn)動，第二外齒輪轉(zhuǎn)輪帶動與其同軸的第三外齒輪轉(zhuǎn)動，同時通過連桿帶動第四外齒輪和第五外齒輪繞著第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，由于第五外齒輪分別與第三外齒輪和第四外齒輪嚙合，則第三外齒輪轉(zhuǎn)動同時帶動第四外齒輪和第五外齒輪自傳，從而可以形象地演示齒輪的運動、相嚙合的齒輪之間的傳動，同軸齒輪的傳動、連桿的運動和傳動，并且發(fā)條和齒輪設(shè)于框架內(nèi)，便于齒輪教具的攜帶，該齒輪教具結(jié)構(gòu)簡單，易拆裝更換；
[0033]第四外齒輪、第五外齒輪與第三外齒輪通過連桿連接，形象直觀地演示了齒輪傳動和連桿傳動。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪教具，其特征在于，所述齒輪教具包括框架、設(shè)于所述框架內(nèi)的發(fā)條、可轉(zhuǎn)動地固定在所述框架內(nèi)的第一外齒輪和第二外齒輪、與所述第二外齒輪同軸連接的第三外齒輪、連桿、第四外齒輪和第五外齒輪，所述第一外齒輪套設(shè)在所述發(fā)條的外部，且所述第一外齒輪的內(nèi)壁與所述發(fā)條的輸出端連接，所述第二外齒輪與所述第一外齒輪嚙合，所述連桿的一端固定在所述第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述連桿的另一端固定在所述第四外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述第五外齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述連桿的中部且所述第五外齒輪分別與所述第三外齒輪和所述第四外齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪教具，其特征在于，所述第三外齒輪的半徑小于所述第二外齒輪的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪教具，其特征在于，所述齒輪教具還包括與所述第四外齒輪同軸連接的第六外齒輪，所述第六外齒輪的半徑大于所述第四外齒輪的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪教具，其特征在于，所述齒輪教具還包括一與所述第六外齒輪嚙合的內(nèi)齒輪，所述第三外齒輪和所述第四外齒輪連接的連桿的長度與所述第六外齒輪的半徑之和，與所述內(nèi)齒輪的半徑的長度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪教具，其特征在于，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪的表面上沿著所述齒輪的徑向均設(shè)有標(biāo)記線，所述標(biāo)記線為直線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪教具，其特征在于，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪的表面均貼有圖片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的齒輪教具，其特征在于，所述圖片為齒輪圖片或者星球圖片。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪教具，其特征在于，所述第一外齒輪、所述第二外齒輪、所述第三外齒輪、所述第四外齒輪、所述第五外齒輪、所述第六外齒輪、以及所述內(nèi)齒輪均為塑料齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的齒輪教具，其特征在于，所述框架為透明盒子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的齒輪教具，其特征在于，所述框架為塑料框架。
【文檔編號】G09B25/02GK104008692SQ201410162030
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】王雄, 胡瑨, 劉豪, 劉欣宇, 方國輝, 李堯, 易建鋼 申請人:江漢大學(xué)