專利名稱：車床變速器模型的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學模型，具體涉及一種向學生演示車床變速器工作過程和工作原理的車床變速器模型。
背景技術：
車床變速器，是車床的重要組成部件之一，是用于協(xié)調電機的轉速和車床轉軸的轉速的變速裝置，用于發(fā)揮電機的最佳性能。車床變速器在車床工作過程中，在電機和車床轉軸之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋來改變車床轉軸的轉動速度，同時使電機工作在最佳的動力性能狀態(tài)下。車床變速器內(nèi)有幾組傳動比不同的齒輪，通過操縱機構使不同的齒輪工作，帶動車床轉軸轉動來實現(xiàn)變速。以兩檔的變速器為例，變速箱內(nèi)有兩個齒數(shù)比不同的齒輪組，第一齒輪組為輸入端齒輪齒數(shù)較多而輸出端齒輪齒數(shù)較少的齒輪組；第二齒輪組為輸入端齒輪齒數(shù)較少而輸出端齒輪齒數(shù)較多的齒輪組。一端與輸入端齒輪連接的動力輸入軸的另一端與電機連接，將電機的動力傳輸給輸入端齒輪，輸入端齒輪轉動，帶動輸出端齒輪轉動。 連接在動力輸出軸上的換擋調節(jié)結構可以選擇由第一齒輪組工作或第二齒輪組工作來帶動車床轉軸轉動，從而實現(xiàn)變速。第一齒輪組工作時，輸入端齒輪齒數(shù)多而輸出端齒輪齒數(shù)少，因此，輸出端齒輪轉速較快，帶動車床轉軸快速旋轉。第二齒輪組工作時，輸入端齒輪齒數(shù)少而輸出端齒輪齒數(shù)多，因此，輸出端齒輪轉速較慢，帶動車床轉軸慢速旋轉。這樣，通過換擋調節(jié)結構，就可以改變車床轉軸的轉動速度，滿足不同的轉速需要。現(xiàn)在高中教學中已經(jīng)增加了車床變速器工作原理和結構的內(nèi)容，但沒有模型，枯燥的文字無法激發(fā)學生們的學習興趣，也很難讓學生們真正理解車床變速器的原理和工作過程，得不到預想的教學效果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決上述問題而提供一種向學生演示車床變速器工作過程和工作原理的車床變速器模型。本實用新型為解決這一問題所采取的技術方案是本實用新型的車床變速器模型，包括支撐架，設置在支撐架兩端的支撐板之間的動力輸入軸和動力輸出軸，連接在動力輸入軸上的輸入端大齒輪和輸入端小齒輪，連接在動力輸出軸上并沿動力輸出軸縱向滑動的變速調節(jié)裝置；動力輸入軸穿過輸入端小齒輪和輸入端大齒輪的軸心并帶動輸入端小齒輪和輸入端大齒輪轉動，動力輸入軸的一端與設置在支撐板外側的轉盤連接，轉盤上設置有偏心的手柄；變速調節(jié)裝置包括輸出端大齒輪、輸出端小齒輪、將輸出端大齒輪和輸出端小齒輪連接為一體的連接件和與連接件連接的撥動換擋叉；動力輸出軸穿過變速調節(jié)裝置的軸心，動力輸出軸的一端穿過支撐板與輪盤連接并帶動輪盤轉動。所述的動力輸出軸位于兩支撐板的部分沿縱向形成有凸凹相間的鍵槽，輸出端大齒輪、輸出端小齒輪和連接件的內(nèi)側壁形成有與其相對應的鍵槽。所述的輸出端大齒輪、輸出端小齒輪和連接件一體形成。所述的支撐架兩端的支撐板的四個角上分別設置有連接并支撐兩支撐板的支撐桿，撥動換擋叉連接在其中一個支撐桿上。所述的撥動換擋叉包括與連接件連接的撥動叉頭，與支撐桿連接并沿支撐桿縱向滑動的支撐部，連接在撥動叉頭與支撐部之間的連接桿以及連接在支撐部上的扳把。所述的撥動叉頭連接在連接件外側壁上形成的環(huán)形凹槽內(nèi)。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的車床變速器模型，應用齒輪傳動的變速原理，通過手動撥動換擋調節(jié)器與傳動比不同的齒輪組結合，觀察在手搖手柄轉速相同的情況下，輪盤產(chǎn)生的不同轉速，從而真實地模擬車床變速的全過程。同時，本實用新型的車床變速器模型能夠直觀地展示車床變速器的內(nèi)部結構，使學生更易于理解和接受車床變速的工作原理和工作過程，且全手動的過程，可以讓學生參與其中，激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造性思維，有利于青少年的智力開發(fā)。


[0016]圖1是本實用新型的車床變速器模型的結構示意圖；[0017]圖2是本實用新型的變速調節(jié)裝置的結構示意圖；[0018]圖3是本實用新型的車床變速器模型在低速檔狀態(tài)下的結構示意圖。[0019]附圖中主要部件符號說明[0020]1 轉盤2 手柄[0021]3 輸入端小齒輪4 動力輸入軸[0022]5 輸入端大齒輪6 支撐桿[0023]7 支撐板8:支撐架[0024]9 輪盤10 動力輸出軸[0025]11 變速調節(jié)裝置12 輸出端大齒輪[0026]13 連接件14 輸出端小齒輪[0027]15 凹槽16 撥動叉頭[0028]17 連接桿18 支撐部[0029]19 扳把20 撥動換擋叉。
具體實施方式
以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。圖1是本實用新型的車床變速器模型的結構示意圖；圖2是本實用新型的變速調節(jié)裝置的結構示意圖。如圖1和圖2所示，本實用新型的車床變速器模型，包括由設置在兩端的支撐板7和連接并支撐兩支撐板的支撐桿6構成的支撐架8，設置在兩支撐板7之間的動力輸入軸4和動力輸出軸10，連接在動力輸入軸4上的輸入端大齒輪5和輸入端小齒輪 3，連接在動力輸出軸10上并能沿動力輸出軸縱向滑動的變速調節(jié)裝置11。變速調節(jié)裝置 11包括輸出端大齒輪12、輸出端小齒輪14、將輸出端大齒輪12和輸出端小齒輪14連接為一體的連接件13和與連接件13連接的撥動換擋叉20。輸出端大齒輪12、輸出端小齒輪14和連接件13可以采用固定連接的方式連接在一起，也可以直接一體形成。上述的兩支撐板7的四個角上分別設置有一根連接兩支撐板的支撐桿6。動力輸入軸4穿過輸入端小齒輪3和輸入端大齒輪5的軸心并帶動輸入端小齒輪 3和輸入端大齒輪5 —起同步轉動。動力輸入軸4的一端穿過支撐板7與設置在支撐板外側的轉盤1連接，轉盤1的外側設置有位于圓心一側的偏心手柄2。動力輸出軸10穿過變速調節(jié)裝置11的軸心。動力輸出軸9的一端穿過支撐板7 與輪盤9連接并帶動輪盤9轉動，輪盤9用于模擬車床的夾具。動力輸出軸10位于兩支撐板的部分沿縱向形成有凸凹相間的鍵槽，變速調節(jié)裝置11的內(nèi)側壁形成有與其相對應的鍵槽。這樣的連接方式使變速調節(jié)裝置11既可以在動力輸出軸9上縱向滑動，又可以帶動動力輸出軸9與其同步旋轉。當變速調節(jié)裝置11滑動到一端時，能夠使輸入端大齒輪5與輸出端小齒輪14呈嚙合狀態(tài)；當變速調節(jié)裝置11滑動到另一端時，能夠使輸入端小齒輪3 與輸出端大齒輪12呈嚙合狀態(tài)。撥動換擋叉20包括與連接件13連接的撥動叉頭16，與支撐桿6連接并沿支撐桿縱向滑動的支撐部18，連接在撥動叉頭16與支撐部18之間的連接桿17以及連接在支撐部 18上的扳把19。連接件13的外側壁上形成有繞連接件一周的環(huán)形凹槽15，撥動叉頭16連接在上述的凹槽15內(nèi)。用手撥動扳把19，撥動換擋叉20就會帶動變速調節(jié)裝置11在動力輸出軸10上沿縱向滑動。圖1是本實用新型的車床變速器模型在高速檔狀態(tài)下的結構示意圖。如圖1所示，變速調節(jié)裝置11處于使輸入端大齒輪3與輸出端小齒輪14嚙合的一端。此時，輸入端小齒輪5與輸出端大齒輪12成分離狀態(tài)，用手搖動手柄2使轉盤1旋轉，轉盤1帶動動力輸入軸4和連接在動力輸入軸4上的輸入端大齒輪3轉動，與輸入端大齒輪3嚙合的輸出端小齒輪14隨之轉動，帶動動力輸出軸10 —起同步轉動，動力輸出軸10帶動輪盤9旋轉。 由于輸入端大齒輪3齒數(shù)較多而輸出端小齒輪14齒數(shù)較少，因此，輸出端小齒輪14轉動較快，可以觀察到輪盤9的轉速相對較快。即在這種狀態(tài)下，車床夾具會較快旋轉，變速為增速。圖3是本實用新型的車床變速器模型在低速檔狀態(tài)下的結構示意圖。如圖3所示， 變速調節(jié)裝置11處于使輸入端小齒輪5與輸出端大齒輪12嚙合的一端。此時，輸入端大齒輪3與輸出端小齒輪14成分離狀態(tài)，用手搖動手柄2使轉盤1旋轉產(chǎn)生相同的轉速，轉盤1帶動動力輸入軸4和連接在動力輸入軸4上的輸入端小齒輪5轉動，與輸入端小齒輪5 嚙合的輸出端大齒輪12隨之轉動，帶動動力輸出軸10 —起同步轉動，動力輸出軸10帶動輪盤9旋轉。由于輸入端小齒輪5齒數(shù)較少而輸出端大齒輪12齒數(shù)較多，因此，輸出端大齒輪12轉動較慢，可以觀察到輪盤9的轉速相對較慢。即在這種狀態(tài)下，車床夾具會較慢旋轉，變速為減速。綜上所述，利用本實用新型的車床變速器模型，通過手動撥動換擋調節(jié)器與傳動比不同的齒輪結合，可以明顯地觀察到，在手搖手柄2轉速相同的情況下，輪盤9會產(chǎn)生不同的轉速。從而真實地模擬車床變速器內(nèi)有多組傳動比不同的齒輪，通過操縱機構使變速器的不同齒輪工作，實現(xiàn)改變轉軸和夾具轉動速度的過程。因此，本實用新型的車床變速器模型能夠直觀地展示車床變速器的內(nèi)部結構，真實地模擬車床變速的全過程，使學生更易于理解和接受車床變速的工作原理和工作過程，且全手動的過程，可以讓學生參與其中，激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造性思維，有利于青少年的智力開發(fā)。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，然而，并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi)，當然會利用揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾，成為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種車床變速器模型，其特征在于該車床變速器模型包括支撐架(8)，設置在支撐架(8)兩端的支撐板(7)之間的動力輸入軸(4)和動力輸出軸(10)，連接在動力輸入軸(4) 上的輸入端大齒輪(3)和輸入端小齒輪(5)，連接在動力輸出軸(10)上并沿動力輸出軸縱向滑動的變速調節(jié)裝置(11)；動力輸入軸(4)穿過輸入端小齒輪和輸入端大齒輪的軸心并帶動輸入端小齒輪和輸入端大齒輪轉動，動力輸入軸的一端與設置在支撐板外側的轉盤 (1)連接，轉盤(1)上設置有偏心的手柄(2);變速調節(jié)裝置(11)包括輸出端大齒輪(12)、輸出端小齒輪(14)、將輸出端大齒輪和輸出端小齒輪連接為一體的連接件(13)和與連接件 (13)連接的撥動換擋叉(20);動力輸出軸(10)穿過變速調節(jié)裝置的軸心，動力輸出軸(10) 的一端穿過支撐板(7)與輪盤(9)連接并帶動輪盤轉動。
2.根據(jù)權利要求1所述的車床變速器模型，其特征在于動力輸出軸(10)位于兩支撐板的部分沿縱向形成有凸凹相間的鍵槽，輸出端大齒輪(12)、輸出端小齒輪(14)和連接件 (13)的內(nèi)側壁形成有與其相對應的鍵槽。
3.根據(jù)權利要求2所述的車床變速器模型，其特征在于輸出端大齒輪(12)、輸出端小齒輪(14)和連接件(13) 一體形成。
4.根據(jù)權利要求1所述的車床變速器模型，其特征在于支撐架(8)兩端的支撐板(7) 的四個角上分別設置有連接并支撐兩支撐板的支撐桿(6)，撥動換擋叉(20)連接在其中一個支撐桿上。
5.根據(jù)權利要求4所述的車床變速器模型，其特征在于撥動換擋叉(20)包括與連接件(13)連接的撥動叉頭(16)，與支撐桿(6)連接并沿支撐桿縱向滑動的支撐部(18)，連接在撥動叉頭(16)與支撐部(18)之間的連接桿(17)以及連接在支撐部(18)上的扳把(19)。
6.根據(jù)權利要求5所述的車床變速器模型，其特征在于撥動叉頭(16)連接在連接件 (13)外側壁上形成的環(huán)形凹槽(15)內(nèi)。
專利摘要一種車床變速器模型，包括支撐架，設置在支撐架兩端的支撐板之間的動力輸入軸和動力輸出軸，連接在動力輸入軸上的輸入端大齒輪和輸入端小齒輪，連接在動力輸出軸上并沿動力輸出軸縱向滑動的變速調節(jié)裝置；動力輸入軸的一端與設置在支撐板外側的轉盤連接，轉盤上設置有偏心的手柄；變速調節(jié)裝置包括輸出端大齒輪、輸出端小齒輪、將輸出端大齒輪和輸出端小齒輪連接為一體的連接件和與連接件連接的撥動換擋叉；動力輸出軸的一端穿過支撐板與輪盤連接并帶動輪盤轉動。本實用新型的車床變速器模型能夠直觀地展示車床變速器的內(nèi)部結構，使學生更易于理解和接受車床變速的工作原理和工作過程，全手動過程，讓學生參與其中，有利于青少年的智力開發(fā)。
文檔編號G09B25/02GK202003585SQ20112004880
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權日2011年2月28日
發(fā)明者常金星, 陳安麗, 陳賢 申請人:天津啟星動力科技有限公司