一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，尤其涉及一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，包括通過合頁連接的兩大小不同的底板，并在組合底板上刻有兩對(duì)稱的半圓弧槽和定位銷孔，作為主、從動(dòng)軸改變夾角的裝置，在底板上設(shè)置有抬高機(jī)構(gòu)，抬高機(jī)構(gòu)包括兩塊合頁、一塊支架桿，支架桿通過螺釘固定在底板一端的側(cè)面，但并不擰緊，可根據(jù)支架桿的長度來調(diào)節(jié)一端底板的抬高距離，但由于升高的距離并不作為驗(yàn)證的主要參數(shù)，所以對(duì)于其定位精度要求不高。
【專利說明】一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)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，尤其涉及一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]教具是以傳播科技、教育人為目的的實(shí)物，是教學(xué)研究中必不可少的器材。立體直觀的萬向聯(lián)軸器教具可以使知識(shí)具體化，形象化，為學(xué)生感知、理解和記憶知識(shí)創(chuàng)造了條件。直觀能促使學(xué)生的具體感知與抽象思維相結(jié)合，減少學(xué)生掌握抽象概念的困難，幫助其形成明確的概念，發(fā)展其觀察能力和思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
[0003]萬向聯(lián)軸器分為單萬向聯(lián)軸器和雙萬向聯(lián)軸器，單萬向聯(lián)軸器用來傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，雙萬向聯(lián)軸器是由單萬向聯(lián)軸器成對(duì)串聯(lián)使用構(gòu)成的，在以往的教學(xué)研究中，萬向聯(lián)軸器都是以單調(diào)枯燥的文字?jǐn)⑹龊褪疽鈭D出現(xiàn)在教學(xué)中，學(xué)生只能通過表面的文字和想象來理解它，抽象概念使學(xué)生不易理解，致使學(xué)習(xí)能力下降，達(dá)不到良好的學(xué)習(xí)效果。因此，我們本次的設(shè)計(jì)目的就是想要改變這種現(xiàn)狀，通過立體直觀的教具來更形象萬向聯(lián)軸器的特點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種簡易易懂的驗(yàn)證萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)的特點(diǎn)的教學(xué)裝置，以提高和加深機(jī)械專業(yè)學(xué)生對(duì)課本上所學(xué)相關(guān)知識(shí)的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，方便老師的講解的萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:包括底板，所述的底板通過尺寸不同的第一底板和第二底板活動(dòng)連接而成，在第一底板和第二底板上對(duì)稱設(shè)置有半圓弧滑動(dòng)槽以及若干等間距分布的定位銷孔，所述的定位銷孔位于半圓弧滑動(dòng)槽的內(nèi)側(cè)且沿其圓弧軌道分布；
[0006]在底板上固定有抬高機(jī)構(gòu)，該抬高機(jī)構(gòu)包括一號(hào)軸承座、二號(hào)軸承座、三號(hào)軸承座以及四號(hào)軸承座；其中，一號(hào)軸承座及四號(hào)軸承座安裝在與其配套的軸承底座上，且軸承底座上開設(shè)有與定位銷孔配合的定位孔，
[0007]所述的軸承底座固定在半圓弧滑動(dòng)槽內(nèi)；
[0008]二號(hào)軸承座、三號(hào)軸承座沿半圓弧滑動(dòng)槽的中心軸線固定在底板上；
[0009]二號(hào)軸承座和三號(hào)軸承座通過軸承與中間軸的兩端連接，且該中間軸的兩端穿過二號(hào)軸承座和三號(hào)軸承座上的軸承孔；
[0010]所述的中間軸包括一端通過聯(lián)軸器相連的一號(hào)中間軸和二號(hào)中間軸，且一號(hào)中間軸和二號(hào)中間軸的另一端分別穿過二號(hào)軸承座和三號(hào)軸承座上的軸承孔，并通過一號(hào)萬向聯(lián)軸器和二號(hào)萬向聯(lián)軸器與從動(dòng)軸的一端和主動(dòng)軸的一端連接；從動(dòng)軸的另一端和主動(dòng)軸的另一端穿過一號(hào)軸承座和四號(hào)軸承座上的軸承孔，在主動(dòng)軸的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；
[0011]所述的從動(dòng)軸、主動(dòng)軸以及二號(hào)中間軸上均固定有刻度盤。
[0012]所述的第一底板和第二底板通過兩個(gè)合頁連接。
[0013]所述的刻度盤采用激光雕刻。
[0014]所述的一號(hào)軸承座、二號(hào)軸承座、三號(hào)軸承座以及四號(hào)軸承座分別通過螺釘固定在底板上。
[0015]在第二底板的一端側(cè)面通過螺釘固定有支架桿，四號(hào)軸承座的軸承孔內(nèi)設(shè)置有調(diào)心軸承。
[0016]通過與一號(hào)軸承座、二號(hào)軸承座、三號(hào)軸承座以及四號(hào)軸承座配套的軸承板將從動(dòng)軸、一號(hào)中間軸、二號(hào)中間軸以及主動(dòng)軸固定在相應(yīng)軸承座的軸承孔中。
[0017]所述的第一底板和第二底板的長度總和為500mm、第一底板和第二底板的寬度均為300mm,定位銷孔的直徑為6?7mm、二號(hào)軸承座與三號(hào)軸承座之間為距離為140mm ；
[0018]所述的半圓弧滑動(dòng)槽的內(nèi)徑、外徑分別為180mm和200mm,半圓弧滑動(dòng)槽的槽寬為1mm ;且兩個(gè)半圓弧滑動(dòng)槽的中心距離為250mm。
[0019]在第二底板的一端側(cè)面設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，該絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括絲杠以及可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)，所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)與絲桿通過螺母連接，主動(dòng)軸通過可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)固定在絲杠上端。
[0020]所述的底板背面設(shè)置有四個(gè)支撐角。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過改變主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸間角，通過手柄旋轉(zhuǎn)主動(dòng)軸一定的角度，觀察從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的角度，然后觀察各個(gè)刻度盤的度數(shù)，通過多次測(cè)量即可總結(jié)出規(guī)律，驗(yàn)證萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)時(shí)需要滿足的三個(gè)條件。改變角度重復(fù)操作，繪制角度變化圖，從中驗(yàn)證萬向聯(lián)軸器同步傳動(dòng)的條件，操作簡單、便于攜帶、實(shí)用性強(qiáng)，成本低廉相比與目前只通過書面講解和學(xué)習(xí)，經(jīng)調(diào)查同學(xué)們普遍對(duì)于萬向節(jié)同步轉(zhuǎn)速傳動(dòng)要滿足的條件很難理解，本實(shí)用新型裝置通過實(shí)物立體驗(yàn)證并用數(shù)據(jù)制表繪圖放大的方法，使萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)的特點(diǎn)清晰明了，避免在以往的教學(xué)研究中，學(xué)生只能通過表面的文字和想象來理解它，導(dǎo)致學(xué)生們普遍表示不易理解，致使學(xué)習(xí)能力下降，達(dá)不到良好的學(xué)習(xí)效果。
[0022]更進(jìn)一步，通過設(shè)置的支架桿的長度能夠改變抬高機(jī)構(gòu)的距離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0024]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的示意圖二 ；
[0025]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的示意圖三；
[0026]其中，1、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；2、支架桿；3、第二底板；4、第一底板；5、從動(dòng)軸；6、主動(dòng)軸；7、一號(hào)軸承座；8、半圓弧滑動(dòng)槽；9、底板；10、二號(hào)軸承座；11、聯(lián)軸器；12、二號(hào)萬向聯(lián)軸器；13、三號(hào)軸承座；14、刻度盤；15、合頁；16、二號(hào)中間軸；17、一號(hào)中間軸；18、定位銷孔；19、四號(hào)軸承座。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0028]參見圖1，本實(shí)用新型的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀包括底板9，底板9通過尺寸不同的第一底板4和第二底板3通過兩個(gè)合頁活動(dòng)連接而成，在第一底板4和第二底板3上對(duì)稱設(shè)置有半圓弧滑動(dòng)槽8以及若干等間距分布的定位銷孔18，所述的定位銷孔18位于半圓弧滑動(dòng)槽8的內(nèi)側(cè)且沿其圓弧軌道分布；
[0029]在底板9上固定有抬高機(jī)構(gòu)，該抬高機(jī)構(gòu)包括一號(hào)軸承座7、二號(hào)軸承座10、三號(hào)軸承座13以及四號(hào)軸承座19 ;其中，一號(hào)軸承座7及四號(hào)軸承座19安裝在軸承底座上，且軸承底座上開設(shè)有與定位銷孔18配合的定位孔，軸承底座固定在半圓弧滑動(dòng)槽8內(nèi)，且軸承底座能夠沿著半圓弧滑動(dòng)槽8轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0030]二號(hào)軸承座10和三號(hào)軸承座13通過軸承與中間軸的兩端連接，且該中間軸的兩端穿過二號(hào)軸承座10和三號(hào)軸承座13上的軸承孔；中間軸包括一端通過聯(lián)軸器11相連的一號(hào)中間軸17和二號(hào)中間軸16,且一號(hào)中間軸17和二號(hào)中間軸16的另一端分別穿過二號(hào)軸承座10和三號(hào)軸承座13上的軸承孔,并通過一號(hào)萬向聯(lián)軸器18和二號(hào)萬向聯(lián)軸器12與從動(dòng)軸15的一端和主動(dòng)軸6的一端連接；從動(dòng)軸5的另一端和主動(dòng)軸6的另一端穿過一號(hào)軸承座7和四號(hào)軸承座19上的軸承孔，在主動(dòng)軸6的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I ;
[0031]從動(dòng)軸5、主動(dòng)軸6以及二號(hào)中間軸16上均固定有采用激光雕刻的刻度盤14。
[0032]在第二底板3的一端側(cè)面通過螺釘固定有支架桿2，且位于第二底板3的四號(hào)軸承座19的軸承孔內(nèi)設(shè)置有調(diào)心軸承。
[0033]通過與一號(hào)軸承座7、二號(hào)軸承座10、三號(hào)軸承座13以及四號(hào)軸承座19配套的軸承板將從動(dòng)軸5、一號(hào)中間軸17、二號(hào)中間軸16以及主動(dòng)軸6固定在相應(yīng)軸承座的軸承孔中。
[0034]在第二底板3的一端側(cè)面設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，該絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括絲杠以及可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)，所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)與絲桿通過螺母連接，主動(dòng)軸6通過可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)固定在絲杠上端，在第二底板3的一端側(cè)面設(shè)置有滑塊機(jī)構(gòu)，底板9背面設(shè)置有四個(gè)支撐角。
[0035]參見圖2和圖3，本實(shí)用新型的第一底板4和第二底板3長度總和為500mm、第一底板4和第二底板3的寬度均為300mm，定位銷孔18的直徑為6?7mm、二號(hào)軸承座與三號(hào)軸承座之間為距離為140 ;半圓弧滑動(dòng)槽8的內(nèi)徑、外徑分別為180mm和200mm,半圓弧滑動(dòng)槽的槽寬為1mm ;且半圓弧滑動(dòng)槽8之間中心距離為250mm。
[0036]本實(shí)用新型的工作原理:
[0037]1.單萬向聯(lián)軸器
[0038]改變主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸間角，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I旋轉(zhuǎn)主動(dòng)軸6 —定的角度，觀察從動(dòng)軸10旋轉(zhuǎn)的角度，改變角度重復(fù)操作，繪制角度變化圖，從中得出結(jié)論，單萬向聯(lián)軸器只影響其瞬時(shí)角速度比的大小。
[0039]2.驗(yàn)證滿足三個(gè)條件時(shí)雙萬向聯(lián)軸器的特點(diǎn)
[0040]旋轉(zhuǎn)主動(dòng)軸6 —定角度，觀察從動(dòng)軸15旋轉(zhuǎn)了相同的角度，說明在滿足條件時(shí)雙萬向聯(lián)軸器能保證其等角速度比。
[0041]驗(yàn)證主動(dòng)軸、從動(dòng)軸角速度同步的雙萬向聯(lián)軸器的三個(gè)安裝條件:
[0042]I)采用單一變量原則來逐個(gè)驗(yàn)證三個(gè)條件:
[0043]中間軸與主動(dòng)軸5、從動(dòng)軸6的軸間角應(yīng)相等，在滿足后兩個(gè)條件下，通過滑動(dòng)軸承底座改變中間軸與主動(dòng)軸5、從動(dòng)軸6的軸間角使之不相等，轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸5 —個(gè)確定的角度，觀察從動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是否相同。
[0044]2)主動(dòng)軸5、從動(dòng)軸6和中間軸三軸的軸線應(yīng)在同一平面內(nèi)，在滿足其他兩個(gè)的條件下,通過支架桿2使主動(dòng)軸5、從動(dòng)軸6和中間軸三軸的軸線不在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸6 一個(gè)確定的角度，觀察從動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是否相同。
[0045]3)中間軸兩端軸叉應(yīng)位于同一平面內(nèi)。在滿足其他兩個(gè)的條件下，通過旋轉(zhuǎn)一端的軸叉讓兩端軸叉不在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸5 —個(gè)確定的角度，觀察從動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是否相同。
[0046]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型操作簡單、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的專業(yè)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:包括底板(9)，所述的底板(9)通過尺寸不同的第一底板(4)和第二底板(3)活動(dòng)連接而成,在第一底板(4)和第二底板(3)上對(duì)稱設(shè)置有半圓弧滑動(dòng)槽(8)以及若干等間距分布的定位銷孔(18)，所述的定位銷孔(18)位于半圓弧滑動(dòng)槽(8)的內(nèi)側(cè)且沿其圓弧軌道分布； 在底板(9)上固定有抬高機(jī)構(gòu)，該抬高機(jī)構(gòu)包括一號(hào)軸承座(7)、二號(hào)軸承座(10)、三號(hào)軸承座(13)以及四號(hào)軸承座(19);其中，一號(hào)軸承座(7)及四號(hào)軸承座(19)安裝在與其配套的軸承底座上，且軸承底座上開設(shè)有與定位銷孔(18)配合的定位孔， 所述的軸承底座固定在半圓弧滑動(dòng)槽(8)內(nèi)； 二號(hào)軸承座(10)、三號(hào)軸承座(13)沿半圓弧滑動(dòng)槽(8)的中心軸線固定在底板(9)上； 二號(hào)軸承座(10)和三號(hào)軸承座(13)通過軸承與中間軸的兩端連接，且該中間軸的兩端穿過二號(hào)軸承座(10)和三號(hào)軸承座(13)上的軸承孔； 所述的中間軸包括一端通過聯(lián)軸器(11)相連的一號(hào)中間軸(17)和二號(hào)中間軸(16)，且一號(hào)中間軸(17)和二號(hào)中間軸(16)的另一端分別穿過二號(hào)軸承座(10)和三號(hào)軸承座(13)上的軸承孔，并通過一號(hào)萬向聯(lián)軸器和二號(hào)萬向聯(lián)軸器(12)與從動(dòng)軸(15)的一端和主動(dòng)軸￠)的一端連接；從動(dòng)軸(5)的另一端和主動(dòng)軸￠)的另一端穿過一號(hào)軸承座(7)和四號(hào)軸承座(19)上的軸承孔，在主動(dòng)軸￠)的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(I)； 所述的從動(dòng)軸(5)、主動(dòng)軸(6)以及二號(hào)中間軸(16)上均固定有刻度盤(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:所述的第一底板(4)和第二底板(3)通過兩個(gè)合頁(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:所述的刻度盤(14)采用激光雕刻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:所述的一號(hào)軸承座(7)、二號(hào)軸承座(10)、三號(hào)軸承座(13)以及四號(hào)軸承座(19)分別通過螺釘固定在底板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:在第二底板(3)的一端側(cè)面通過螺釘固定有支架桿(2)，四號(hào)軸承座(19)的軸承孔內(nèi)設(shè)置有調(diào)心軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:通過與一號(hào)軸承座(7)、二號(hào)軸承座(10)、三號(hào)軸承座(13)以及四號(hào)軸承座(19)配套的軸承板將從動(dòng)軸(5)、一號(hào)中間軸(17)、二號(hào)中間軸(16)以及主動(dòng)軸(6)固定在相應(yīng)軸承座的軸承孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:所述的第一底板(4)和第二底板(3)的長度總和為500mm、第一底板(4)和第二底板(3)的寬度均為300mm,定位銷孔的直徑為6?7mm、二號(hào)軸承座與三號(hào)軸承座之間為距離為140mm ； 所述的半圓弧滑動(dòng)槽(8)的內(nèi)徑、外徑分別為180mm和200mm,半圓弧滑動(dòng)槽(8)的槽寬為1mm ;且兩個(gè)半圓弧滑動(dòng)槽的中心距離為250mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:在第二底板(3)的一端側(cè)面設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，該絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括絲杠以及可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)，所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)與絲桿通過螺母連接，主動(dòng)軸(6)通過可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)固定在絲杠上端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向聯(lián)軸器教學(xué)演示儀，其特征在于:所述的底板(9)背面設(shè)置有四個(gè)支撐角。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204130061SQ201420547093
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】王寧俠, 曹安, 聶哲哲, 張亞恒, 王曌, 羅帥 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)