[实用新型]一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种演示教具，特别是一种由控制电路、无线检测、机电结合组成的基于齿轮连杆组合机构的演示教具。

背景技术

教具是教学时用来讲解说明某事物的模型、机构、原理等方面的工具，是以传播科技、教育人为目的的实物，可以使知识具体化、形象化。在《机械原理》和《包装机械》等课程中关于齿轮——连杆组合机构知识点的讲解时，由于机构原理复杂，且在现有的教学条件下，老师即使运用软件模拟仿真，学生也难以接受、理解该知识点。在传统的课堂教学中，教学形式过于单一、吸引力小、理论性强；软件仿真时，仅能演示某一动作，演示效果较差。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：提供一种通过机电控制的方式，自动调整四杆机构中机架长度，实现从动齿轮连动、瞬停、逆转三种运动状态的演示，并将从动齿轮的角速度通过无线信号传给电脑，在电脑上产生角速度波形图，实现三种运动状态下角速度的直观显示的基于齿轮连杆组合机构的演示教具。

本实用新型的技术方案是：一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征包括：底板、丝杆、丝杆驱动电机、导轨、支撑架、支撑板、无线发射装置、固定轴、主动齿轮、行星齿轮、从动齿轮、连杆、偏心盘、主轴、主轴驱动电机、电路控制装置。底板上方固定着一个丝杆驱动电机，丝杆驱动机通过丝杆控制支撑板在导轨上的运动，支撑板上有支撑架和无线发射装置，支撑架安装在无线发射装置的左边，固定轴穿过从动齿轮安装在支撑架上，从动齿轮啮合行星齿轮，行星齿轮啮合主动齿轮，三个齿轮由连杆固定连接，固定轴穿过主动齿轮安装在滑块上，滑块安装在偏心盘的内部，偏心盘通过主轴连接着主轴驱动电机，主轴左端连接主轴驱动电机，主轴右端连接偏心盘，两个电机的控制电路安装在底板上的电路控制装置内。

一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于：一个无线发射装置，包括外壳、滚轮、集成电路板、光电发射装置、光电接收装置。滚轮固定在外壳上，含有控制芯片的集成电路板安装在外壳内部，在滚轮位置上，安装有一对光电“发射/接收”装置，滚轮的左边为光电接收装置，滚轮的右边为光电发射装置，滚轮上带有栅格，由于栅格能够间隔的“阻断”这对光电“发射/接收”装置的光路，当滚轮转动时便能产生脉冲信号，此脉冲信号经过集成电路板上的控制芯片以无线信号的形式传送给电脑，从而实现从动齿轮不同状态下角速度的实时显示。

一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于：丝杆驱动电动机带动上方丝杆做间歇、往复的旋转运动，从而使丝杆上面的支撑板作间歇、往复运动，实现支撑架上面的从动齿轮连动、瞬停、逆转三种状态的最佳演示效果。一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于：从动齿轮啮合行星齿轮，行星齿轮啮合主动齿轮，三个齿轮由连杆固定连接。

一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于：一个偏心盘，内部开有滑槽，滑块切合在滑槽中，通过手动改变滑块在滑槽中的位置，可以实现从动齿轮连动、瞬停、逆转三种运动状态的演示。

一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于：主轴驱动电机连接主轴，带动主轴作旋转运动，继而带动偏心盘旋转。

一种基于齿轮连杆组合机构的演示教具，其特征还在于，电路控制装置由总开关、正转开关、反转开关、调试开关、绿灯、红灯组成的电路构成。打开总开关后，按正转开关，指示正转的绿灯亮，按反转开关，指示反转的红灯亮，当正转开关不能产生相应动作，则按调试开关使动作继续进行。

本实用新型的有益效果是：由于采用以上结构装置，能使该教具通过机电控制的方式，自动调整丝杆机构中机架长度，实现从动齿轮连动、瞬停、逆转三种运动状态的演示，并将从动齿轮的角速度通过无线信号传给电脑，实现三种运动状态下角速度的直观显示，使学生更有利于理解齿轮连杆组合机构的知识点。成本低廉，操作方便，演示效果明显直观，易于推广，有利于课堂上知识的授与学，使老师与学生之间的沟通更加顺畅。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

附图1 是本实用新型结构示意图

附图2 是无线发射装置结构示意图

附图3 是齿轮连杆组合机构结构示意图

附图4 是偏心盘的组成结构示意图

附图5 是丝杆驱动电机的主回路示意图

附图6 是丝杆驱动电机的控制电路示意图