一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具，屬于機(jī)械課堂教具領(lǐng)域。所述機(jī)械驅(qū)動的課堂教具，所述教具包括：活頁環(huán)扣以及安裝在所述活頁環(huán)扣上的多個(gè)書頁裝置，所述書頁裝置包括透明的殼體以及安裝在所述殼體內(nèi)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括動力機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種。本實(shí)用新型提供的機(jī)械驅(qū)動的課堂教具能夠通過機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得演示能夠連續(xù)運(yùn)動，同時(shí)，該課堂教具結(jié)構(gòu)簡單巧妙、操作簡便，能夠簡潔明了地展示教學(xué)中的機(jī)械運(yùn)動原理，提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)本教具固定在透明的盒子中，便于直觀地觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，便于學(xué)生發(fā)散思維和提高創(chuàng)新意識。
【專利說明】一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械課堂教具領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械課堂教具是將機(jī)械的運(yùn)動形式直觀地演示給學(xué)生看，幫助學(xué)生了解機(jī)械的運(yùn)動形式。
[0003]現(xiàn)有的機(jī)械課堂教具結(jié)構(gòu)簡單，多是通過幾個(gè)部件簡單的組合，且演示過程多為教師手動完成。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]由于演示過程多為手動完成，有時(shí)會存在機(jī)械課堂教具不能夠連續(xù)且平穩(wěn)地演示其運(yùn)動，不利于學(xué)生理解該機(jī)械課堂教具所反映的運(yùn)動形式，此外，現(xiàn)有的機(jī)械課堂教具結(jié)構(gòu)簡單，局限學(xué)生的思維和創(chuàng)新意識。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械課堂教具結(jié)構(gòu)簡單且演示過程多為手動完成的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具。所述技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例了一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具，所述教具包括:活頁環(huán)扣以及安裝在所述活頁環(huán)扣上的多個(gè)書頁裝置，所述書頁裝置包括透明的殼體以及安裝在所述殼體內(nèi)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括動力機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種。
[0008]具體地，所述書頁裝置包括所述第一書頁裝置，所述第一書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第一動力機(jī)構(gòu)、傳動齒輪、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿和第八連桿，
[0009]所述傳動齒輪的齒輪軸可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一書頁裝置的殼體上，所述第一動力機(jī)構(gòu)與所述傳動齒輪嚙合，所述第一連桿的一端固定在所述齒輪軸上，所述第一連桿的另一端與所述第三連桿的中間鉸接；
[0010]所述第二連桿的一端和所述第四連桿的一端固定在所述第一書頁裝置的殼體上，所述第二連桿的另一端鉸接在所述第三連桿的一端，所述第四連桿的另一端、所述第三連桿的另一端和所述第五連桿的一端鉸接；所述第一連桿、所述第二連桿、以及所述第四連桿平行且位于所述第三連桿的同一側(cè)，所述第一連桿、所述第二連桿、以及所述第三連桿組成一個(gè)所述雙曲柄機(jī)構(gòu)，所述第一連桿、所述第三連桿、以及所述第四連桿組成另一個(gè)所述雙曲柄機(jī)構(gòu)；
[0011]所述第六連桿的中間固定在所述第一書頁裝置的殼體上，所述第五連桿的另一端與所述第六連桿的一端鉸接，所述第六連桿的另一端與所述第七連桿的一端鉸接；所述第四連桿和所述第六連桿位于所述第五連桿的同一側(cè)，所述第四連桿、所述第五連桿、以及所述第六連桿組成一個(gè)所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；
[0012]所述第八連桿的一端固定在所述第一書頁裝置的殼體上，所述第七連桿的另一端與所述第八連桿的另一端鉸接；所述第六連桿和所述第八連桿位于所述第七連桿的同一側(cè)，所述第六連桿、所述第七連桿、以及所述第八連桿組成一個(gè)所述雙搖桿機(jī)構(gòu)。
[0013]具體地，所述書頁裝置包括第二書頁裝置，所述第二書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第二動力機(jī)構(gòu)、主動齒輪、L型桿、二連桿機(jī)構(gòu)、可伸縮裝置、小圓柱、齒條、第二傳動齒輪第二凸輪；
[0014]所述第二書頁裝置的殼體包括平行設(shè)置的第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板通過側(cè)板連接，所述第二動力機(jī)構(gòu)包括動力齒輪，所述第二動力機(jī)構(gòu)、所述主動齒輪和所述齒條安裝在所述第一面板上，且所述動力齒輪與所述主動齒輪嚙合，所述二連桿機(jī)構(gòu)的一端固定在所述主動齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述L型桿包括垂直連接的橫桿和豎桿，所述二連桿機(jī)構(gòu)的另一端與所述橫桿的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述橫桿的另一端與所述豎桿連接，且所述橫桿的另一端上設(shè)有第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪與所述齒條嚙合，所述第二凸輪固定在所述第二傳動齒輪上，所述可伸縮裝置與所述豎桿連接，所述小圓柱設(shè)于所述可伸縮裝置上，所述小圓柱與所述第二凸輪相切，所述小圓柱上設(shè)有筆頭。
[0015]具體地，所述第二書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)還包括固定在所述第二面板上的滑槽，所述橫桿設(shè)置在所述滑槽中，所述滑槽固定在所述第二面板上。
[0016]具體地,所述二連桿機(jī)構(gòu)包括第一橫桿和第二橫桿，所述第一橫桿和第二橫桿的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述第一橫桿的另一端與所述L型桿可轉(zhuǎn)動連接，所述第二橫桿的另一端固定在所述主動齒輪的轉(zhuǎn)動軸上。
[0017]具體地，所述書頁裝置包括第三書頁裝置，所述第三書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第三動力機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)，所述齒輪機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動地固定在所述第三書頁裝置的殼體上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、第九連桿、第四外齒輪和第五外齒輪，所述第一外齒輪套設(shè)在所述第三動力機(jī)構(gòu)的外部，且所述第一外齒輪的內(nèi)壁與所述第三動力機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述第二外齒輪與所述第一外齒輪嚙合，所述第九連桿的一端固定在所述第二外齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，所述第九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)動地安裝在所述第九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。
[0018]具體地，所述第三書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)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。
[0019]具體地，所述書頁裝置包括第四書頁裝置，所述第四書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第四動力機(jī)構(gòu)、第四傳動機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、第一滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和第二滑塊機(jī)構(gòu)；
[0020]所述第四動力機(jī)構(gòu)與所述第四傳動機(jī)構(gòu)連接，所述第四傳動機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)輸出軸；
[0021]所述第四書頁裝置的所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、第十連桿以及搖桿，所述曲柄的一端與所述第四傳動機(jī)構(gòu)的一個(gè)所述輸出軸固定連接，所述第十連桿的兩端分別與所述曲柄的另一端及所述搖桿的一端鉸接，所述搖桿的另一端鉸接在所述述第四書頁裝置的殼體上，所述搖桿的中部與所述第一滑塊機(jī)構(gòu)連接，所述搖桿為鈍三角形結(jié)構(gòu)，所述鈍三角形結(jié)構(gòu)的三個(gè)角上分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)；
[0022]所述凸輪機(jī)構(gòu)包括第四凸輪、從動件及第十一連桿，所述第四凸輪與所述第四傳動機(jī)構(gòu)的另一個(gè)所述輸出軸固定連接，所述第四凸輪的邊緣與所述從動件的邊緣接觸，所述從動件與所述第十一連桿的一端鉸接，所述第十一連桿的中部鉸接在所述第四書頁裝置的殼體上，所述第十一連桿的另一端與所述第二滑塊機(jī)構(gòu)連接，所述第十一連桿為A形結(jié)構(gòu)，所述A形結(jié)構(gòu)的三個(gè)頂點(diǎn)處分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)。
[0023]具體地，所述書頁裝置的殼體具有正面和背面，所述正面設(shè)有圖片，所述背面設(shè)有用于說明所述書頁裝置利用的知識點(diǎn)的文字和所述知識點(diǎn)的原理圖，所述圖片分別安裝在所述雙曲柄機(jī)構(gòu)、所述雙搖桿機(jī)構(gòu)、所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、所述凸輪機(jī)構(gòu)、所述齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種上。
[0024]具體地,所述動力機(jī)構(gòu)為發(fā)條。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本實(shí)用新型提供的機(jī)械驅(qū)動的課堂教具能夠通過機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得演示能夠連續(xù)運(yùn)動，同時(shí)，該課堂教具結(jié)構(gòu)簡單巧妙、操作簡便，能夠簡潔明了地展示教學(xué)中的機(jī)械運(yùn)動原理，提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)本教具固定在透明的盒子中，便于直觀地觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，便于學(xué)生發(fā)散思維和提高創(chuàng)新意識，同時(shí)，該機(jī)械驅(qū)動的課堂教具材料輕盈便于存放或攜帶，且價(jià)格低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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實(shí)用新型的一些實(shí)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。
[0027]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)械驅(qū)動的課堂教具的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一書頁裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二書頁裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二書頁裝置另一種狀態(tài)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第三書頁裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第四書頁裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第四書頁裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種四連桿機(jī)構(gòu)教具，參見圖1，該教具包括:活頁環(huán)扣14以及安裝在所述活頁環(huán)扣14上的多個(gè)書頁裝置，該書頁裝置包括透明的殼體以及安裝在殼體內(nèi)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)，每個(gè)書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括動力機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種。
[0037]具體地，書頁裝置包括第一書頁裝置11a，該第一書頁裝置Ila的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第一動力機(jī)構(gòu)1、傳動齒輪2、第一連桿3、第二連桿4、第三連桿5、第四連桿6、第五連桿7、第六連桿8、第七連桿9和第八連桿10。
[0038]具體地，傳動齒輪2的齒輪軸可轉(zhuǎn)動地安裝在第一書頁裝置Ila的殼體上，第一動力機(jī)構(gòu)I與傳動齒輪2嚙合，第一連桿3的一端固定在齒輪軸上，第一連桿3的另一端與第三連桿5的中間鉸接。
[0039]第二連桿4的一端和第四連桿6的一端固定在第一書頁裝置Ila的殼體上，第二連桿4的另一端鉸接在第三連桿5的一端，第四連桿6的另一端、第三連桿5的另一端和第五連桿7的一端鉸接。第一連桿3、第二連桿4、以及第四連桿6平行且位于第三連桿5的同一側(cè)，第一連桿3、第二連桿4、以及第三連桿5組成一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，第一連桿3、第三連桿5、以及第四連桿6組成另一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)。
[0040]第六連桿8的中間固定在第一書頁裝置Ila的殼體上，第五連桿7的另一端與第六連桿8的一端鉸接，第六連桿8的另一端與第七連桿9的一端鉸接。第四連桿6和第六連桿8位于第五連桿7的同一側(cè)，第四連桿6、第五連桿7、以及第六連桿8組成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
[0041]第八連桿10的一端固定在第一書頁裝置Ila上，第七連桿9的另一端與第八連桿10的另一端鉸接。第六連桿8和第八連桿10位于第七連桿9的同一側(cè),第六連桿8、第七連桿9、以及第八連桿10組成一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)。
[0042]在本實(shí)施例中，一個(gè)連桿的中間是指該連桿上，到該連桿的兩端距離相等的位置。
[0043]容易知道，在四連桿中，機(jī)架為固定不動的桿，曲柄是與機(jī)架相連的桿，連桿是不與機(jī)架相連的桿。雙曲柄機(jī)構(gòu)的長度條件為最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其它兩桿的長度之和，且最短桿為機(jī)架。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的長度條件為最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其它兩桿的長度之和，且最短桿為曲柄。雙搖桿機(jī)構(gòu)的長度條件為最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其它兩桿的長度之和，且最短桿為連桿。
[0044]相應(yīng)地，在本實(shí)施例中，第一連桿3和第三連桿5 —半的長度之和等于第二連桿4和第二連桿4的一端與第一連桿3的一端之間的長度之和,且第二連桿4的一端與第一連桿3的一端之間的長度最短。第一連桿3和第三連桿5 —半的長度之和等于第四連桿6和第四連桿6的一端與第一連桿3的一端之間的長度之和，且第四連桿6的一端與第一連桿3的一端之間的長度最短。第四連桿6和第五連桿7的長度之和小于第六連桿8一半和第四連桿6的一端與第六連桿8的中間之間的長度之和，且第四連桿6的長度最短。第六連桿8 一半和第八連桿10的長度之和大于第七連桿9和第六連桿8的中間與第八連桿10的一端之間的長度之和，且第七連桿9的長度最短。
[0045]需要說明的是，發(fā)條的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，連桿不方便安裝在發(fā)條上，齒輪的結(jié)構(gòu)比發(fā)條的結(jié)構(gòu)簡單，連桿很容易安裝在齒輪上，因此本實(shí)用新型通過將發(fā)條與傳動齒輪嚙合，連桿安裝在傳動齒輪上，實(shí)現(xiàn)發(fā)條驅(qū)動連桿轉(zhuǎn)動。
[0046]第一連桿3、第二連桿4、以及第四連桿6平行，第一連桿3、第二連桿4、以及第三連桿5組成一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，第一連桿3、第三連桿5、以及第四連桿6組成另一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)以第一連桿3為對稱軸對稱，可以防止第二連桿4和第四連桿6在第一連桿3的帶動下作圓周運(yùn)動的過程中出現(xiàn)卡死。
[0047]具體地，第二連桿4的一端、第四連桿6的一端、第六連桿8的中間、第八連桿10的一端通過銷釘固定在第一書頁裝置Ila的殼體上(圖1中用黑點(diǎn)標(biāo)明)。
[0048]在本實(shí)施例中,傳動齒輪2的齒輪軸、第二連桿4的一端、第四連桿6的一端、第六連桿8的中間、第八連桿10的一端在同一條直線上,方便學(xué)生同時(shí)對雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動、雙搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動進(jìn)行直觀的觀察。容易知道，在其它實(shí)施例中，傳動齒輪2的齒輪軸、第二連桿4的一端、第四連桿6的一端、第六連桿8的中間、第八連桿10的一端也可以不在同一條直線上，本實(shí)用新型對此不作限制。
[0049]具體地，第一動力機(jī)構(gòu)I為發(fā)條。
[0050]優(yōu)選地，發(fā)條與傳動齒輪2平行嚙合，以減小教具整體的體積。容易知道，在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)條與傳動齒輪2也可以垂直嚙合，同樣可以達(dá)到通過傳動齒輪2傳遞發(fā)條的動力的目的，本實(shí)用新型對此不作限制。
[0051]可選地，發(fā)條的齒數(shù)大于傳動齒輪2的齒數(shù)，以達(dá)到增距的作用。例如，發(fā)條I的齒數(shù)為20,傳動齒輪2的齒數(shù)為15。
[0052]在本實(shí)施例中，第一連桿3的長度40mm，第二連桿4的長度為40mm，第三連桿5的長度為60mm,第四連桿6的長度為40mm,第五連桿7的長度為70mm,第六連桿8的長度為130mm,第七連桿9的長度為45mm,第八連桿10的長度為80mm,第二連桿4的一端與第一連桿3的一端之間的距離為30mm,第一連桿3的一端與第四連桿6的一端之間的距離為30mm,第四連桿6的一端與第六連桿8的中間之間的距離為60_，第六連桿8的一端與第八連桿10的中間之間的距離為90mm。
[0053]容易知道，在其它實(shí)施例中，連桿的長度和連桿之間的距離也可以為其它值?？蛇x地，第一連桿3的長度35_45mm,第二連桿4的長度為35_45mm,第三連桿5的長度為50-70mm，第四連桿6的長度為35_45mm，第五連桿7的長度為65_75mm，第六連桿8的長度為120-140mm，第七連桿9的長度為40_50mm，第八連桿10的長度為75_85mm，第二連桿4的一端與第一連桿3的一端之間的距離為25_35mm,第一連桿3的一端與第四連桿6的一端之間的距離為25-35mm，第四連桿6的一端與第六連桿8的中間之間的距離為55_65mm，第六連桿8的一端與第八連桿10的中間之間的距離為85-95mm。
[0054]在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖2，第一書頁裝置Ila的殼體包括側(cè)板12、以及連接第一書頁裝置Ila和側(cè)板12的四塊連接板13，第一書頁裝置11a、側(cè)板12、以及四塊連接板14是透明的，在對連桿進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)，滿足直接對連桿的運(yùn)動進(jìn)行觀察的要求。
[0055]可選地，第一書頁裝置Ila的殼體構(gòu)成一個(gè)封閉區(qū)間，防止課堂教具內(nèi)的部件受到損壞。
[0056]具體地，封閉空間的長度可以為400mm-420mm,封閉區(qū)間的寬度可以為287-307mm，封閉區(qū)間的厚度可以為10_20mm。
[0057]可選地，第一連桿3、第二連桿4、第三連桿5、第四連桿6、第五連桿7、第六連桿8、第七連桿9、以及第八連桿10為塑料桿，第一書頁裝置Ila的殼體為塑料板，減輕了教具的重量，降低了教具的成本，提高了教具攜帶的方便性。
[0058]優(yōu)選地，該教具還包括宇宙背景圖片、月球圖片、宇航員圖片、以及航天器圖片，宇宙背景圖片粘貼在側(cè)板12上，月球圖片粘貼在傳動齒輪2上，宇航員圖片粘貼在第六連桿8的一端上，航天器圖片粘貼在第八連桿10的另一端上，提高教學(xué)的趣味性。
[0059]優(yōu)選地，第一書頁裝置Ila上刻有用于說明教具利用的知識點(diǎn)的文字和該知識點(diǎn)的原理圖，方便老師進(jìn)行知識點(diǎn)的講解。
[0060]下面簡單介紹一下本實(shí)用新型提供的四連桿機(jī)構(gòu)教具的工作原理:
[0061]在上了發(fā)條之后，發(fā)條轉(zhuǎn)動，帶動與發(fā)條的外齒嚙合的傳動齒輪2繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動一端固定在傳動齒輪2的齒輪軸上的第一連桿3繞齒輪軸作圓周運(yùn)動。月球圖片粘貼在傳動齒輪2上，學(xué)生可以透過透明的側(cè)板12看到月球作圓周運(yùn)動。
[0062]第一連桿3、第二連桿4、以及第三連桿5組成一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，第一連桿3、第三連桿5、以及第四連桿6組成另一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，第一連桿3通過第三連桿5分別帶動第二連桿4和第四連桿6作圓周運(yùn)動。學(xué)生可以透過透明的第一書頁裝置Ila的殼體看到雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。其中，第二連桿4上可以粘貼月球圖片。
[0063]第四連桿6、第五連桿7、以及第六連桿8組成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，第四連桿6通過第五連桿7帶動第六連桿8作往復(fù)運(yùn)動。宇航員圖片粘貼在第六連桿8的一端上，學(xué)生可以透過透明的側(cè)板12看到宇航員作往復(fù)運(yùn)動，透過透明的第一書頁裝置Ila的殼體看到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。
[0064]第六連桿8、第七連桿9、以及第八連桿10組成一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)，第六連桿8通過第七連桿9帶動第八連桿10作往復(fù)運(yùn)動。航天器圖片粘貼在第八連桿10的另一端上，學(xué)生可以透過透明的側(cè)板12看到航天器作往復(fù)運(yùn)動，透過透明的第一書頁裝置Ila的殼體看到雙搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。
[0065]本實(shí)用新型實(shí)施例通過提供的第一書頁裝置將雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)合成在一起，方便攜帶。而且，采用發(fā)條同時(shí)驅(qū)動雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，教學(xué)過程省時(shí)省力。
[0066]具體地，參見圖2和圖3，書頁裝置包括第二書頁裝置11b，第二書頁裝置Ilb的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第二動力機(jī)構(gòu)動力裝置22、主動齒輪23、L型桿24、二連桿機(jī)構(gòu)25、可伸縮裝置26、小圓柱27、齒條28、第二傳動齒輪29以及第二凸輪30 ；
[0067]第二書頁裝置Ilb的殼體包括平行設(shè)置的第一面板和第二面板，第一面板和第二面板通過側(cè)板連接，第二動力裝置22包括動力齒輪22a，第二動力裝置22、主動齒輪23和齒條28安裝在第一面板上，且第二動力齒輪22a與主動齒輪23嚙合，二連桿機(jī)構(gòu)25的一端固定在主動齒輪23的轉(zhuǎn)動軸上，L型桿24包括垂直連接的橫桿241和豎桿242，二連桿機(jī)構(gòu)25的另一端與橫桿241的一端可轉(zhuǎn)動連接,橫桿241的另一端與豎桿242連接,且橫桿241的另一端上設(shè)有第二傳動齒輪29，第二傳動齒輪29與齒條28嚙合，第二凸輪30固定在第二傳動齒輪29上，可伸縮裝置26與豎桿242連接，小圓柱27設(shè)于可伸縮裝置26上，小圓柱27與第二凸輪30相切，小圓柱27上設(shè)有筆頭。
[0068]在本實(shí)施例中，第二動力機(jī)構(gòu)22包括發(fā)條，發(fā)條與動力齒輪22a連接。在其他實(shí)施例中，該第二動力機(jī)構(gòu)22還可以由電動馬達(dá)等設(shè)備組成。
[0069]進(jìn)一步地，該課堂教具還包括滑槽24a，第二書頁裝置Ilb的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)還包括固定在第二面板上的滑槽24a，橫桿241設(shè)置在滑槽24a中。
[0070]參見圖2和圖3, 二連桿機(jī)構(gòu)25包括第一橫桿252和第二橫桿251,第一橫桿252和第二橫桿251的一端可轉(zhuǎn)動連接,第一橫桿252的另一端與L型桿24可轉(zhuǎn)動連接,第二橫桿251的另一端固定在主動齒輪23的轉(zhuǎn)動軸上。
[0071 ] 另外，在本實(shí)施例中，上述筆頭還可以緊貼第二面板，以使筆頭可以在第二面板上畫圖。
[0072]當(dāng)?shù)诙恿C(jī)構(gòu)22打開時(shí)，帶動主動齒輪23轉(zhuǎn)動，主動齒輪23通過二連桿機(jī)構(gòu)25帶動L型桿24在滑槽4a中來回滑動，相應(yīng)地，第二傳動齒輪29在齒條28上往返運(yùn)動，在傳動齒輪29轉(zhuǎn)動時(shí)，第二凸輪30也轉(zhuǎn)動，由于第二凸輪30與小圓柱27相切，因此，小圓柱27會沿著L型桿24的豎桿242運(yùn)動，而另一個(gè)方向上，小圓柱27還會隨著L型桿24的橫桿241運(yùn)動，因此在此運(yùn)動過程中，小圓柱27的運(yùn)動軌跡是一個(gè)凸輪輪廓曲線。在小圓柱27上設(shè)置筆頭可以將該凸輪輪廓曲線描繪在透明的第二面板上，以用于觀察、學(xué)習(xí)和研究，例如計(jì)算凸輪輪廓曲線方程。
[0073]在本實(shí)施例中，第一面板和第二面板為玻璃塑料面板。采用玻璃塑料制成教具的盒子可以減輕重量，方便攜帶和移動，成本低。
[0074]在本實(shí)施例中，可伸縮裝置26可以為套筒，套筒與豎桿242可滑動地連接。
[0075]在其他實(shí)施例中，可伸縮裝置26還可以為彈簧裝置，彈簧裝置與豎桿242連接。
[0076]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，動力裝置22和主動齒輪23通過連接件安裝在第一面板上，連接件包括螺栓和螺母。
[0077]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，滑槽24a可以通過膠水粘連在第二面板上。
[0078]進(jìn)一步地，在第二面板上還可以印制與凸輪輪廓曲線相關(guān)的知識點(diǎn)，方便觀察該教具時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓機(jī)械課堂充滿生動性和藝術(shù)性。
[0079]進(jìn)一步地，還可以在該教具中的齒輪上粘貼圖片，以增強(qiáng)教具的美觀程度，具體地，該圖片通過細(xì)長軸粘貼在小圓柱27上。
[0080]本實(shí)用新型實(shí)施例通過第二動力機(jī)構(gòu)的動力齒輪與主動齒輪嚙合，L型桿包括垂直連接的橫桿和豎桿，二連桿機(jī)構(gòu)的一端固定在主動齒輪的轉(zhuǎn)動軸上，二連桿機(jī)構(gòu)的另一端與橫桿的一端可轉(zhuǎn)動連接，橫桿的另一端與豎桿連接，動力裝置工作時(shí)帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪通過二連桿機(jī)構(gòu)帶動L型桿在來回滑動，而橫桿的另一端還設(shè)有傳動齒輪，傳動齒輪與齒條嚙合，因此傳動齒輪在齒條上往返運(yùn)動，由于第二凸輪固定在傳動齒輪上，所以在傳動齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，第二凸輪也轉(zhuǎn)動，由于第二凸輪與小圓柱相切，因此，小圓柱會沿著L型桿的豎桿運(yùn)動，而另一個(gè)方向上，小圓柱還會隨著L型桿的橫桿運(yùn)動，在此運(yùn)動過程中，小圓柱的運(yùn)動軌跡是一個(gè)凸輪輪廓曲線，在小圓柱上設(shè)置筆頭可以將該凸輪輪廓曲線描繪出來，以用于觀察、學(xué)習(xí)和研究，該教具不但生動形象，使用和攜帶方便，且成本低，讓機(jī)械課堂充滿生動性和藝術(shù)性。
[0081]參見圖4和圖5，書頁裝置包括第三書頁裝置11c，第三書頁裝置Ilc的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第三動力機(jī)構(gòu)301和齒輪機(jī)構(gòu)，該齒輪機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動地固定在第三書頁裝置Ilc的殼體上的第一外齒輪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、第九連桿304、第四外齒輪34和第五外齒輪35，第一外齒輪31套設(shè)在第三動力機(jī)構(gòu)301的外部，且第一外齒輪31的內(nèi)壁與第三動力機(jī)構(gòu)301的輸出端連接，第二外齒輪32與第一外齒輪31嚙合，第九連桿304的一端固定在第二外齒輪32的轉(zhuǎn)動軸上，第九連桿304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)動地安裝在第九連桿304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。
[0082]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(gè)齒輪會遮擋住另一個(gè)齒輪，不方便觀察齒輪的同軸傳動。
[0083]優(yōu)選地，第三書頁裝置Ilc的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)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(shí)還自轉(zhuǎn)。
[0084]進(jìn)一步地,第三書頁裝置Ilc的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)還包括與第六外齒輪36嚙合的內(nèi)齒輪37，第三外齒輪33和第四外齒輪34連接的第九連桿304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)。
[0085]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(jì)算齒輪之間的傳動比時(shí)，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(shí)，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(shí)間，則傳動比即為齒輪的角速度的比值。
[0086]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。在齒輪的表面粘貼上圖片，使得教具更加美觀。
[0087]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上粘貼上恒星圖片，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(yùn)動形式。
[0088]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(jià)低。
[0089]具體地，第三書頁裝置Ilc的殼體可以為透明盒子。更具體地，第三書頁裝置Ilc的殼體可以為A3紙張大小的、厚度為10?20nm。透明的第三書頁裝置Ilc的殼體可以方便從框架的任意面觀察齒輪的運(yùn)動。
[0090]可選的，第三書頁裝置Ilc的殼體可以為塑料框架，塑料框架質(zhì)地輕盈，便于攜帶，且造價(jià)低。
[0091]具體地，第三動力機(jī)構(gòu)301可以為發(fā)條。
[0092]下面通過齒輪教具的工作過程來具體說明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種齒輪教具。
[0093]給發(fā)條上勁，發(fā)條帶動第一外齒輪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)，并通過第九連桿304，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(shí)，第三外齒輪33的轉(zhuǎn)動帶動與其卩齒合的第五外齒輪35轉(zhuǎn)動、第四外齒輪34與第五外齒輪35卩齒合,則第四外齒輪34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(shí)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)。
[0094]本實(shí)用新型實(shí)施例提供第三書頁裝置通過發(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(shí)通過第九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二外齒輪和第四外齒輪哨合，則第二外齒輪轉(zhuǎn)動同時(shí)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(yùn)動、相嚙合的齒輪之間的傳動，同軸齒輪的傳動、第九連桿的運(yùn)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；第四外齒輪、第五外齒輪與第三外齒輪通過第九連桿連接，形象直觀地演示了齒輪傳動和第九連桿傳動。
[0095]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(shí)通過第九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(shí)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(yùn)動、相嚙合的齒輪之間的傳動，同軸齒輪的傳動、第九連桿的運(yùn)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。
[0096]參見圖6和圖7，書頁裝置包括第四書頁裝置lld，第四書頁裝置Ild的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第四動力機(jī)構(gòu)41、第四傳動機(jī)構(gòu)42、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)43、第一滑塊機(jī)構(gòu)44、凸輪機(jī)構(gòu)45和第二滑塊機(jī)構(gòu)46。
[0097]具體地，第四動力機(jī)構(gòu)41與第一齒輪421連接，為第四傳動機(jī)構(gòu)42提供動力，第四傳動機(jī)構(gòu)42分別與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)43及凸輪機(jī)構(gòu)45連接，用于接收動力并帶動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)43及凸輪機(jī)構(gòu)45運(yùn)轉(zhuǎn)；第二齒輪422由第一齒輪421帶動，分別為由第三齒輪423及第四齒輪424帶動的兩處分支機(jī)構(gòu)提供動力；第四傳動機(jī)構(gòu)42的齒輪均固定在第四書頁裝置Ild的殼體上，保證了本實(shí)施例教具整體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)第四傳動機(jī)構(gòu)42的穩(wěn)定性。
[0098]具體地，第四書頁裝置Ild的殼體包括側(cè)面板以及連接側(cè)面板的連接板，側(cè)面板及連接板均是透明的工程塑料板。第四書頁裝置Ild的殼體呈相框結(jié)構(gòu)，從第四書頁裝置Ild的殼體的頂面可以觀察到第一滑塊機(jī)構(gòu)44及第二滑塊機(jī)構(gòu)46的運(yùn)動情況，從第四書頁裝置Ild的殼體的底面可以觀察到上述各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡，簡明直觀地展示了復(fù)雜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動原理，可以提高教學(xué)質(zhì)量；同時(shí)，采用工程塑料板作為第四書頁裝置Ild的殼體的材料，使得教具整體價(jià)格低廉且方便攜帶。
[0099]第四動力機(jī)構(gòu)41與第四傳動機(jī)構(gòu)42連接，第四傳動機(jī)構(gòu)42包括兩個(gè)輸出軸。
[0100]具體地，第四動力機(jī)構(gòu)41用于向第四傳動機(jī)構(gòu)42提供動力。如圖3-4所示，動力機(jī)構(gòu)21可以為發(fā)條。發(fā)條的核心結(jié)構(gòu)為平面渦卷彈簧。平面渦卷彈簧又叫發(fā)條彈簧，發(fā)條彈簧可以在垂直于軸的平面內(nèi)形成轉(zhuǎn)動力矩，借以儲存能量。當(dāng)外界對發(fā)條彈簧做功后，這部分的功就轉(zhuǎn)換為發(fā)條的彈性變形能，當(dāng)發(fā)條工作時(shí)，發(fā)條的彈性變形能又逐漸釋放，驅(qū)動第四傳動機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)做功。容易知道，此處并不限于使用發(fā)條作為本實(shí)施例的第四動力機(jī)構(gòu)41，還可以使用如電機(jī)、搖桿等動力裝置或者其他形式的動力源。
[0101]第四傳動機(jī)構(gòu)42包括第一齒輪421、第二齒輪422、第三齒輪423及第四齒輪424，第一齒輪421與第四動力機(jī)構(gòu)41連接并且與第二齒輪422嚙合，第二齒輪422分別與第三齒輪423及第四齒輪424嚙合，第三齒輪423與曲柄431的一端通過一個(gè)輸出軸固定連接，第四齒輪424與第四凸輪451通過另一個(gè)輸出軸固定連接。
[0102]第四書頁裝置Ild的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)43包括曲柄431、第十連桿432以及搖桿433，曲柄431的一端與第四傳動機(jī)構(gòu)42的一個(gè)輸出軸固定連接,第十連桿432的兩端分別與曲柄431的另一端及搖桿433的一端鉸接，搖桿433的另一端鉸接在第四書頁裝置Ild上，搖桿433的中部與第一滑塊機(jī)構(gòu)44連接；搖桿433為鈍三角形結(jié)構(gòu)，鈍三角形結(jié)構(gòu)的三個(gè)角上分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)。
[0103]具體地，曲柄431的一端與第四傳動機(jī)構(gòu)42的第三齒輪423連接，第三齒輪423轉(zhuǎn)動時(shí)會帶動曲柄431與第十連桿432連接的一端繞第三齒輪423中心轉(zhuǎn)動，由于搖桿433的一端通過鉸鏈固定在第四書頁裝置Ild的殼體上，所以在曲柄432轉(zhuǎn)動時(shí)會經(jīng)由第十連桿432帶動搖桿433做往復(fù)擺動運(yùn)動。
[0104]具體地，鈍三角結(jié)構(gòu)中鈍角一端的鉸接點(diǎn)用于鉸接搖桿433與第一滑塊機(jī)構(gòu)44的第十二連桿441，在節(jié)省材料的前提下可以避免第十連桿432運(yùn)動過程中與第十二連桿441產(chǎn)生干涉碰撞；鈍角端接近搖桿433與第十連桿432的鉸接端，使得第十連桿432可以在運(yùn)動過程中帶動第十二連桿441產(chǎn)生更大的位移，促使第一滑塊機(jī)構(gòu)44的機(jī)械運(yùn)動更明顯。
[0105]凸輪機(jī)構(gòu)45包括第四凸輪451、從動件452及第i^一連桿453，第四凸輪451與第四傳動機(jī)構(gòu)42的另一個(gè)輸出軸固定連接，第四凸輪451的邊緣與從動件452的邊緣接觸，從動件452與第i^一連桿453的一端鉸接，第i^一連桿453的中部鉸接在第四書頁裝置Ild的殼體上，第i 連桿453的另一端與第二滑塊機(jī)構(gòu)46連接,第^ 連桿453的A形結(jié)構(gòu)頂部尖角端作為第十一連桿453與固定盒的鉸接點(diǎn)，第十一連桿453其余兩端作為A形結(jié)構(gòu)的底部端可以同向移動，在保證各結(jié)構(gòu)件運(yùn)動狀態(tài)下不干涉碰撞的同時(shí)節(jié)省了空間。
[0106]具體地，第四凸輪451的軸與第四傳動機(jī)構(gòu)42的第四齒輪424的軸連接，在第四齒輪424轉(zhuǎn)動時(shí)一起轉(zhuǎn)動，由于第四凸輪451的輪廓曲線只有一部分是圓弧，所以在第四凸輪451轉(zhuǎn)動時(shí)，與第四凸輪451接觸的從動件452會間歇性的往復(fù)移動，第i^一連桿453的中間部位通過鉸鏈固定在第四書頁裝置Ild的殼體上，在第十一連桿453與從動件452連接的一端往復(fù)移動時(shí)，第十二連桿453的另一端做間歇性的往復(fù)擺動運(yùn)動。本實(shí)施例中從動件452為小圓柱形狀，可以增加從動件452與第四凸輪451接觸的面積，能夠更加穩(wěn)定地使從動件452隨第四凸輪451移動；容易知道，此處并不限定從動件452的形狀，也可以使用小圓球或其他形狀的部件與第四凸輪451接觸。
[0107]進(jìn)一步地，第十一連桿453為A形結(jié)構(gòu)，A形結(jié)構(gòu)的三個(gè)頂點(diǎn)處分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)。
[0108]第一滑塊機(jī)構(gòu)44包括第十二連桿441、第一滑塊442及第一導(dǎo)軌443，第十二連桿441的一端與搖桿433鉸接，第十二連桿441的另一端與第一滑塊442鉸接，第一滑塊442放置在第一導(dǎo)軌443上。
[0109]進(jìn)一步地，第一導(dǎo)軌443上設(shè)置有C形槽，第一滑塊442放置在C形槽中。
[0110]具體地，第一導(dǎo)軌443固定在第四書頁裝置Ild上，第十二連桿441的一端鉸接在搖桿433的中間，在搖桿433做往復(fù)擺動運(yùn)動時(shí)，會通過第十二連桿441帶動滑塊442在第一導(dǎo)軌443上滑動，由于C形槽的限位作用，滑塊442只能在C形槽內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動但又不會脫離導(dǎo)軌，容易知道，此處并不限于設(shè)置C形槽，還可以設(shè)置如U形槽等具有限位作用的凹槽；另一方面，凹槽還可以設(shè)置在第一滑塊442上，在第一導(dǎo)軌443上配合設(shè)置突出的滑道，此時(shí)第一滑塊442同樣可以在第一導(dǎo)軌443上平滑地往復(fù)運(yùn)動；第一滑塊442上可以粘接圖片，當(dāng)教具整體運(yùn)作時(shí)，會形成動態(tài)的運(yùn)行軌跡圖，促使教學(xué)過程更加具有生動性。
[0111]第二滑塊機(jī)構(gòu)46包括第十三連桿461、第二滑塊462及第二導(dǎo)軌463，第四連桿461的一端與第二連桿453的一端鉸接,第十三連桿461的另一端與第二滑塊462鉸接,第二滑塊462放置在第二導(dǎo)軌463上。
[0112]進(jìn)一步地，第二導(dǎo)軌463上設(shè)置有C形槽，第二滑塊462放置在C形槽中。
[0113]具體地，第十三連桿461的一端鉸接在第十二連桿453的一端,在第十二連桿453做間歇性的往復(fù)擺動運(yùn)動時(shí)，會通過第十三連桿461帶動滑塊462在第二導(dǎo)軌463上滑動，由于C形槽的限位作用，滑塊462只能在C形槽內(nèi)做間歇性的往復(fù)運(yùn)動但又不會脫離導(dǎo)軌，容易知道，此處并不限于設(shè)置C形槽，還可以設(shè)置如U形槽等具有限位作用的凹槽；另一方面，凹槽還可以設(shè)置在第二滑塊462上，在第二導(dǎo)軌463上配合設(shè)置突出的滑道，此時(shí)第二滑塊462同樣可以在第二導(dǎo)軌463上平滑地往復(fù)運(yùn)動；第二滑塊462、第一滑塊442和第三齒輪423上可以分別粘接圖片，當(dāng)教具整體運(yùn)作時(shí)，會形成動態(tài)的運(yùn)行軌跡圖，促使教學(xué)過程更加具有生動性。
[0114]本實(shí)施例提供的教具在使用前，可以預(yù)先使得發(fā)條儲存彈性變形能，在使用時(shí)釋放第四動力機(jī)構(gòu)41的能量，使得發(fā)條帶動第四傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，本實(shí)施例中第四傳動機(jī)構(gòu)42會同時(shí)帶動兩組機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，第一組由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)43和第一滑塊機(jī)構(gòu)44組成，在教具運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，第一滑塊442在第一導(dǎo)軌443上做往復(fù)運(yùn)動；第二組由凸輪機(jī)構(gòu)45和第二滑塊機(jī)構(gòu)46組成，在教具運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，第二滑塊462在第二導(dǎo)軌463上做間歇性往復(fù)運(yùn)動。
[0115]本實(shí)施例提供的教具的第四書頁裝置為平面機(jī)構(gòu)，根據(jù)本教具可計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度(機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架所能有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目)，計(jì)算公式為F = 3η -(2PL+Ph)，其中，η是活動構(gòu)件數(shù)，PL是低副約束數(shù)，Ph是高副約束數(shù)。同時(shí)，依據(jù)本教具還可以制作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，具體是一種根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動副的位置，并用國際規(guī)定的簡單線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，能夠準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征的簡明圖形。機(jī)構(gòu)是用來傳遞運(yùn)動和動力或者是改變運(yùn)動形式的機(jī)械裝置，通常要求機(jī)構(gòu)具有確定的相對運(yùn)動，計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度能夠幫助分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)；制作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖能夠直觀地反映各個(gè)構(gòu)件之間的連接關(guān)系以及運(yùn)動關(guān)系，對教學(xué)中幫助學(xué)生理解知識點(diǎn)極為有益，本實(shí)施例提供的教具對教學(xué)質(zhì)量的提升有較佳的促進(jìn)作用。
[0116]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第四書頁裝置采用第四動力機(jī)構(gòu)、第四傳動機(jī)構(gòu)帶動其他機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置結(jié)構(gòu)簡單巧妙、操作簡便，能夠簡潔明了地展示教學(xué)中的機(jī)械運(yùn)動原理，提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)本教具固定在透明的盒子中，便于直觀地觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，同時(shí)便于存放或攜帶，盒子由透明的工程塑料板制成，材料輕盈、價(jià)格低廉。
[0117]具體地，參見圖1，該機(jī)械驅(qū)動的課堂教具還可以包括書皮14a，該活頁環(huán)扣14固定在書皮14a上。
[0118]需要說明的是，在本實(shí)施例中，書頁裝置包括前述第一至第四書頁裝置，但是并不僅限于第一至第四書頁裝置，書頁裝置內(nèi)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)可以采用其它組合形式。
[0119]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械驅(qū)動的課堂教具，其特征在于，所述教具包括:活頁環(huán)扣(14)以及安裝在所述活頁環(huán)扣(14)上的多個(gè)書頁裝置，所述書頁裝置包括透明的殼體以及安裝在所述殼體內(nèi)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述書頁裝置的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括動力機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂教具，其特征在于，所述書頁裝置包括第一書頁裝置(11a)，所述第一書頁裝置(Ila)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第一動力機(jī)構(gòu)(I)、傳動齒輪(2)、第一連桿(3)、第二連桿(4)、第三連桿(5)、第四連桿￠)、第五連桿(7)、第六連桿(8)、第七連桿(9)和第八連桿(10)， 所述傳動齒輪(2)的齒輪軸可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一書頁裝置(Ila)的殼體上，所述第一動力機(jī)構(gòu)(I)與所述傳動齒輪(2)哨合，所述第一連桿(3)的一端固定在所述齒輪軸上，所述第一連桿(3)的另一端與所述第三連桿(5)的中間鉸接； 所述第二連桿(4)的一端和所述第四連桿￠)的一端固定在所述第一書頁裝置(Ila)的殼體上，所述第二連桿(4)的另一端鉸接在所述第三連桿(5)的一端，所述第四連桿(6)的另一端、所述第三連桿(5)的另一端和所述第五連桿(7)的一端鉸接；所述第一連桿(3)、所述第二連桿(4)、以及所述第四連桿(6)平行且位于所述第三連桿(5)的同一側(cè)，所述第一連桿(3)、所述第二連桿(4)、以及所述第三連桿(5)組成一個(gè)所述雙曲柄機(jī)構(gòu)，所述第一連桿(3)、所述第三連桿(5)、以及所述第四連桿(6)組成另一個(gè)所述雙曲柄機(jī)構(gòu)； 所述第六連桿(8)的中間固定在所述第一書頁裝置(Ila)的殼體上，所述第五連桿(7)的另一端與所述第六連桿(8)的一端鉸接，所述第六連桿(8)的另一端與所述第七連桿(9)的一端鉸接；所述第四連桿(6)和所述第六連桿(8)位于所述第五連桿(7)的同一側(cè)，所述第四連桿￠)、所述第五連桿(7)、以及所述第六連桿(8)組成一個(gè)所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 所述第八連桿(10)的一端固定在所述第一書頁裝置(Ila)的殼體上，所述第七連桿(9)的另一端與所述第八連桿(10)的另一端鉸接；所述第六連桿(8)和所述第八連桿(10)位于所述第七連桿(9)的同一側(cè)，所述第六連桿(8)、所述第七連桿(9)、以及所述第八連桿(10)組成一個(gè)所述雙搖桿機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂教具，其特征在于，所述書頁裝置包括第二書頁裝置(11b)，所述第二書頁裝置(Ilb)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第二動力機(jī)構(gòu)(22)、主動齒輪(23)、L型桿(24)、二連桿機(jī)構(gòu)(25)、可伸縮裝置(26)、小圓柱(27)、齒條(28)、第二傳動齒輪(29)第二凸輪(30)； 所述第二書頁裝置(Ilb)的殼體包括平行設(shè)置的第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板通過側(cè)板連接，所述第二動力機(jī)構(gòu)(22)包括動力齒輪(22a)，所述第二動力機(jī)構(gòu)(22)、所述主動齒輪(23)和所述齒條(28)安裝在所述第一面板上，且所述動力齒輪(22a)與所述主動齒輪(23)嚙合，所述二連桿機(jī)構(gòu)(25)的一端固定在所述主動齒輪(23)的轉(zhuǎn)動軸上，所述L型桿(24)包括垂直連接的橫桿(241)和豎桿(242)，所述二連桿機(jī)構(gòu)(25)的另一端與所述橫桿(241)的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述橫桿(241)的另一端與所述豎桿(242)連接，且所述橫桿(241)的另一端上設(shè)有第二傳動齒輪(29)，所述第二傳動齒輪(29)與所述齒條(28)嚙合，所述第二凸輪(30)固定在所述第二傳動齒輪(29)上，所述可伸縮裝置(26)與所述豎桿(242)連接，所述小圓柱(27)設(shè)于所述可伸縮裝置(26)上，所述小圓柱(27)與所述第二凸輪(30)相切，所述小圓柱(27)上設(shè)有筆頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的課堂教具，其特征在于，所述第二書頁裝置(Ilb)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)還包括固定在所述第二面板上的滑槽(24a)，所述橫桿(241)設(shè)置在所述滑槽(24a)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的課堂教具，其特征在于，所述二連桿機(jī)構(gòu)(25)包括第一橫桿(252)和第二橫桿(251),所述第一橫桿(252)和第二橫桿(251)的一端可轉(zhuǎn)動連接,所述第一橫桿(252)的另一端與所述L型桿(24)可轉(zhuǎn)動連接,所述第二橫桿(251)的另一端固定在所述主動齒輪(23)的轉(zhuǎn)動軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂教具，其特征在于，所述書頁裝置包括第三書頁裝置(11c)，所述第三書頁裝置(Ilc)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第三動力機(jī)構(gòu)(301)和齒輪機(jī)構(gòu)，所述齒輪機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動地固定在所述第三書頁裝置(Ilc)的殼體上的第一外齒輪(31)和第二外齒輪(32)、與所述第二外齒輪(32)同軸連接的第三外齒輪(33)、第九連桿(304)、第四外齒輪(34)和第五外齒輪(35)，所述第一外齒輪(31)套設(shè)在所述第三動力機(jī)構(gòu)(301)的外部，且所述第一外齒輪(31)的內(nèi)壁與所述第三動力機(jī)構(gòu)(301)的輸出端連接，所述第二外齒輪(32)與所述第一外齒輪(31)哨合,所述第九連桿(304)的一端固定在所述第二外齒輪(32)的轉(zhuǎn)動軸上，所述第九連桿(304)的另一端固定在所述第四外齒輪(34)的轉(zhuǎn)動軸上，所述第五外齒輪(35)可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第九連桿(304)的中部且所述第五外齒輪(35)分別與所述第三外齒輪(33)和所述第四外齒輪(34)嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的課堂教具，其特征在于，所述第三書頁裝置(Ilc)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)還包括與所述第四外齒輪(34)同軸連接的第六外齒輪(36)，所述第六外齒輪(36)的半徑大于所述第四外齒輪(34)的半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂教具，其特征在于，所述書頁裝置包括第四書頁裝置(Ild)，所述第四書頁裝置(Ild)的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)包括第四動力機(jī)構(gòu)(41)、第四傳動機(jī)構(gòu)(42)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(43)、第一滑塊機(jī)構(gòu)(44)、凸輪機(jī)構(gòu)(45)和第二滑塊機(jī)構(gòu)(46)； 所述第四動力機(jī)構(gòu)(41)與所述第四傳動機(jī)構(gòu)(42)連接，所述第四傳動機(jī)構(gòu)(42)包括兩個(gè)輸出軸； 所述第四書頁裝置(Ild)的所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(43)包括曲柄(431)、第十連桿(432)以及搖桿(433)，所述曲柄(431)的一端與所述第四傳動機(jī)構(gòu)(42)的一個(gè)所述輸出軸固定連接，所述第十連桿(432)的兩端分別與所述曲柄(431)的另一端及所述搖桿(433)的一端鉸接，所述搖桿(433)的另一端鉸接在所述述第四書頁裝置(Ild)的殼體上，所述搖桿(433)的中部與所述第一滑塊機(jī)構(gòu)(44)連接，所述搖桿(433)為鈍三角形結(jié)構(gòu)，所述鈍三角形結(jié)構(gòu)的三個(gè)角上分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)； 所述凸輪機(jī)構(gòu)(45)包括第四凸輪(451)、從動件(452)及第十一連桿(453)，所述第四凸輪(451)與所述第四傳動機(jī)構(gòu)(42)的另一個(gè)所述輸出軸固定連接，所述第四凸輪(451)的邊緣與所述從動件(452)的邊緣接觸，所述從動件(452)與所述第十一連桿(453)的一端鉸接，所述第十一連桿(453)的中部鉸接在所述第四書頁裝置(Ild)的殼體上，所述第十一連桿(453)的另一端與所述第二滑塊機(jī)構(gòu)(46)連接，所述第十一連桿(453)為A形結(jié)構(gòu)，所述A形結(jié)構(gòu)的三個(gè)頂點(diǎn)處分別設(shè)置有鉸接點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述課堂教具，其特征在于，所述書頁裝置的殼體具有正面和背面，所述正面設(shè)有圖片，所述圖片分別安裝在所述雙曲柄機(jī)構(gòu)、所述雙搖桿機(jī)構(gòu)、所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、所述凸輪機(jī)構(gòu)、所述齒輪機(jī)構(gòu)中的一種或多種上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的課堂教具，其特征在于，所述動力機(jī)構(gòu)為發(fā)條。
【文檔編號】G09B25/02GK204087671SQ201420200225
【公開日】2015年1月7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】劉豪, 王雄, 胡瑨, 劉欣宇, 方國輝, 李堯, 易建鋼 申請人:江漢大學(xué)