一種齒輪定比傳動(dòng)演示儀的制作方法
【專利摘要】一種齒輪定比傳動(dòng)演示儀，包括安裝在支架上能夠相互嚙合的絕緣齒輪和導(dǎo)體齒輪，且絕緣齒輪與動(dòng)力裝置相連，絕緣齒輪的齒面上設(shè)有若干與齒面接觸線平行的第一漆包線，第一漆包線對(duì)應(yīng)與用于顯示嚙合線的LED燈相連，且LED燈沿絕緣齒輪的齒廓軌跡設(shè)置在絕緣齒輪的輪齒一端。本實(shí)用新型通過(guò)在絕緣齒輪上設(shè)置與齒面接觸線平行的第一漆包線，同時(shí)，第一漆包線與LED燈相連，當(dāng)絕緣齒輪與導(dǎo)體齒輪嚙合時(shí)，整個(gè)電路導(dǎo)通，LED燈發(fā)光，而依次閃爍的燈光形成一條直線，該直線即為要模擬的嚙合線。本實(shí)用新型將傳統(tǒng)通過(guò)動(dòng)畫模擬嚙合線轉(zhuǎn)化為實(shí)際裝置模擬嚙合線，這樣能夠形象的展示嚙合線的形成過(guò)程，為教學(xué)帶來(lái)了極大的方便。
【專利說(shuō)明】一種齒輪定比傳動(dòng)演示儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體涉及一種齒輪定比傳動(dòng)演示儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在知識(shí)日新月異的今天，好多新生事物都是建立在對(duì)原有的原理以及規(guī)律的基礎(chǔ)之上。但是我們卻忽視了對(duì)原理的正確認(rèn)識(shí)。確切的說(shuō)，好多人都是有著對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，而沒(méi)有達(dá)到理性的認(rèn)識(shí)。人們普遍感受到需要對(duì)知識(shí)有著充分的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握規(guī)律，利用規(guī)律。
[0003]齒輪定比傳動(dòng)演示儀是一種廣泛用于實(shí)驗(yàn)以及教學(xué)的設(shè)備，根據(jù)齒輪嚙合基本定律可知，當(dāng)兩個(gè)齒輪相互嚙合時(shí)，在兩齒輪齒廓之間會(huì)出現(xiàn)一條定直線，此直線稱為嚙合線。隨著教學(xué)設(shè)備的多樣化出現(xiàn)。例如FLASH，S0LIDERW0RKES等軟件的出現(xiàn)，教學(xué)樣式的豐富多樣，三維動(dòng)畫的出現(xiàn)也大大方便了老師的正常教學(xué)條件。但是實(shí)物才更有利于學(xué)生的理解和對(duì)知識(shí)的掌握，而現(xiàn)在這種現(xiàn)場(chǎng)模擬嚙合線的儀器卻是沒(méi)有的，因此，開(kāi)發(fā)一種用于模擬嚙合線的儀器是非常必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠顯示齒廓嚙合線的齒輪定比傳動(dòng)演示儀。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括安裝在支架上能夠相互嚙合的絕緣齒輪和導(dǎo)體齒輪，且導(dǎo)體齒輪與動(dòng)力裝置相連，絕緣齒輪的齒面上設(shè)有若干與齒面接觸線平行的第一漆包線，第一漆包線對(duì)應(yīng)與用于顯示嚙合線的LED燈相連，且LED燈沿絕緣齒輪的齒廓軌跡設(shè)置在絕緣齒輪的輪齒一端，第一漆包線與LED燈電源的正極相連，LED燈電源的負(fù)極與導(dǎo)體齒輪相連。
[0006]所述的導(dǎo)體齒輪的輪齒齒面上沿導(dǎo)體齒輪的齒廓軌跡開(kāi)設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)鑲嵌有一條第二漆包線。
[0007]所述的輪齒齒面上貼合有一層導(dǎo)電膠。
[0008]每個(gè)LED燈通過(guò)塑料板貼合在輪齒的一端。
[0009]所述的支架由底座以及支撐架構(gòu)成，且支撐架的側(cè)面設(shè)置有用于安放底座的底座凹槽，支撐架上設(shè)置有用于安裝絕緣齒輪和導(dǎo)體齒輪的支撐凹槽。
[0010]所述的絕緣齒輪通過(guò)第一齒輪軸安裝在支撐架的凹槽中，導(dǎo)體齒輪通過(guò)第二齒輪軸安裝在支撐架的凹槽中。
[0011]所述的導(dǎo)體齒輪與動(dòng)力裝置通過(guò)聯(lián)軸器相連。
[0012]所述的動(dòng)力裝置為步進(jìn)電機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0014]本實(shí)用新型通過(guò)在絕緣齒輪上設(shè)置與齒面接觸線平行的第一漆包線，同時(shí)，第一漆包線與LED燈相連，當(dāng)絕緣齒輪與導(dǎo)體齒輪嚙合時(shí)，整個(gè)電路導(dǎo)通，LED燈發(fā)光，而依次閃爍的燈光形成一條直線，該直線即為要模擬的嚙合線。本實(shí)用新型將傳統(tǒng)通過(guò)動(dòng)畫模擬嚙合線轉(zhuǎn)化為實(shí)際裝置模擬嚙合線，這樣能夠形象的展示嚙合線的形成過(guò)程，為教學(xué)帶來(lái)了極大的方便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型側(cè)視圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中，1、絕緣齒輪，2、導(dǎo)體齒輪，3、第一齒輪軸，4、支架，5、LED燈，6、第二齒輪軸。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型是一款能夠形象的展現(xiàn)出齒輪的嚙合線的儀器，主要用作實(shí)驗(yàn)儀器以及教學(xué)儀器。該產(chǎn)品的出現(xiàn)主要是為廣大師生服務(wù)的，把深?yuàn)W的道理講到透徹，使得人們可以很快理解平常不太注意思考的問(wèn)題，從而很快掌握知識(shí)。
[0021]參見(jiàn)圖1-2，本實(shí)用新型包括安裝在支架4上能夠相互嚙合的絕緣齒輪I和導(dǎo)體齒輪2，且導(dǎo)體齒輪2通過(guò)聯(lián)軸器與動(dòng)力裝置相連，絕緣齒輪I的齒面上設(shè)有若干與齒面接觸線平行的第一漆包線，每根第一漆包線對(duì)應(yīng)與一個(gè)用于顯示嚙合線的LED燈5相連，且LED燈5沿絕緣齒輪的齒廓軌跡設(shè)置在絕緣齒輪I的輪齒一端；每個(gè)LED燈5通過(guò)塑料板貼合在輪齒的一端，而LED燈就代表這兩齒輪嚙合過(guò)程中嚙合線的嚙合點(diǎn)。由于LED燈5沿絕緣齒輪的齒廓軌跡布置在絕緣齒輪I的輪齒一端，這樣LED燈就能精確地將LED燈安裝在齒輪的齒廓上，從而精確地展示出嚙合點(diǎn)，最終達(dá)到精確顯示嚙合線的目的。導(dǎo)體齒輪2的輪齒齒面上貼合有一層導(dǎo)電膠，導(dǎo)體齒輪2的輪齒齒面上沿導(dǎo)體齒輪2的軌跡開(kāi)設(shè)凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有一根第二漆包線，第一漆包線與LED燈電源的正極相連，LED燈電源的負(fù)極與導(dǎo)體齒輪2相連。
[0022]參見(jiàn)圖3，所述的支架4由底座以及支撐架構(gòu)成，且支撐架的側(cè)面設(shè)置有用于安放底座的底座凹槽，支撐架上設(shè)置有用于安裝絕緣齒輪I和導(dǎo)體齒輪2的支撐凹槽。絕緣齒輪I通過(guò)第一齒輪軸3安裝在支撐架的凹槽中，導(dǎo)體齒輪2通過(guò)第二齒輪軸6安裝在支撐架的凹槽中。本實(shí)用新型利用絕緣材料尼龍板做成支撐兩個(gè)單個(gè)軸承座的機(jī)架。本實(shí)用新型的支架4的特點(diǎn)是裝拆方便。由于考慮到老師上課會(huì)受到條件的限制，教學(xué)儀器不便于攜帶。整體的架子被設(shè)計(jì)成可裝拆式，不用的時(shí)候，將會(huì)被放置箱子里面，需要的時(shí)候很快組裝便能成型。這樣的設(shè)計(jì)充分考慮到了使用者的需求。
[0023]本實(shí)用新型采用的動(dòng)力裝置采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速，停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是一固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
[0024]本實(shí)用新型的傳動(dòng)裝置為聯(lián)軸器，通過(guò)聯(lián)軸器傳遞扭矩。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖，減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。本實(shí)用新型型通過(guò)聯(lián)軸器將步進(jìn)電機(jī)的軸與固定導(dǎo)體齒輪2的軸相聯(lián)接，從而將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)形式和能量傳遞到齒輪軸上來(lái)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)嚙合。
[0025]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:使用本實(shí)用新型裝置前，首先從支撐架的底座凹槽中取出底座，組裝成支架4 ;然后將絕緣齒輪I和導(dǎo)體齒輪2分別安裝在支架4的凹槽中，本實(shí)用新型齒輪定比傳動(dòng)演示儀采用m = 16mm, z = 20的一對(duì)嚙合齒輪，其中，絕緣齒輪I作為電路的負(fù)極，導(dǎo)體齒輪2作為電極的正極。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絕緣齒輪I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絕緣齒輪I和導(dǎo)體齒輪2嚙合，嚙合點(diǎn)通過(guò)在絕緣齒輪的齒面的一端沿齒廓軌跡粘貼用于顯示嚙合線的LED燈，當(dāng)電源通電時(shí)，因?yàn)辇X輪嚙合基本定律，依次亮起的LED燈組成一條直線，即為嚙合線。另外，本實(shí)用新型的第一、二漆包線均采用非常細(xì)的漆包線，這樣就可以保證齒輪的正確嚙合,而又不至于被卡死。
[0026]本實(shí)用新型的研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)體齒輪2的輪齒齒面上的凹槽內(nèi)鑲嵌有三條第二漆包線時(shí)，隨著齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，絕緣齒輪I與導(dǎo)體齒輪2的各對(duì)輪齒依次接觸不同接觸點(diǎn)的電路依次導(dǎo)通和斷開(kāi)，LED燈逐個(gè)發(fā)光，雖然依次亮起的LED燈組成的直線代表了嚙合線。但是由于加工的誤差導(dǎo)致絕緣齒輪I和導(dǎo)體齒輪2中的各個(gè)漆包線存在垂直誤差，從而在端面上會(huì)同時(shí)看到導(dǎo)亮的三盞燈，無(wú)法正確觀看到嚙合線。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將導(dǎo)體齒輪2的第二漆包線由三條改為一條時(shí)，就能確保一個(gè)嚙合點(diǎn)保證一個(gè)LED燈的導(dǎo)亮，從而能夠觀察到真實(shí)的嚙合線。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:包括安裝在支架(4)上能夠相互嚙合的絕緣齒輪(I)和導(dǎo)體齒輪(2)，且導(dǎo)體齒輪(2)與動(dòng)力裝置相連，絕緣齒輪(I)的齒面上設(shè)有若干與齒面接觸線平行的第一漆包線，第一漆包線對(duì)應(yīng)與用于顯示嚙合線的LED燈(5)相連，且LED燈(5)沿絕緣齒輪⑴的齒廓軌跡設(shè)置在絕緣齒輪⑴的輪齒一端，第一漆包線與LED燈電源的正極相連，LED燈電源的負(fù)極與導(dǎo)體齒輪(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的導(dǎo)體齒輪(2)的輪齒齒面上沿導(dǎo)體齒輪(2)的齒廓軌跡開(kāi)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有一條第二漆包線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的輪齒齒面上貼合有一層導(dǎo)電膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:每個(gè)LED燈(5)通過(guò)塑料板貼合在輪齒的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的支架(4)由底座以及支撐架構(gòu)成，且支撐架的側(cè)面設(shè)置有用于安放底座的底座凹槽，支撐架上設(shè)置有用于安裝絕緣齒輪(I)和導(dǎo)體齒輪(2)的支撐凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的絕緣齒輪(I)通過(guò)第一齒輪軸(3)安裝在支撐架的凹槽中，導(dǎo)體齒輪(2)通過(guò)第二齒輪軸(6)安裝在支撐架的凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的導(dǎo)體齒輪(2)與動(dòng)力裝置通過(guò)聯(lián)軸器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的齒輪定比傳動(dòng)演示儀，其特征在于:所述的動(dòng)力裝置為步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204010501SQ201420396364
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】史麗晨, 王海濤, 陳凱, 張文輝, 韋興, 王嘉謙, 岑立長(zhǎng) 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)