一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置制造方法
【專利摘要】一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，包括主支撐桿、輔助支撐桿、關(guān)節(jié)軸、軸承、連接關(guān)節(jié)、伸縮桿、連接螺栓和滑塊，所述主支撐桿和輔助支撐桿之間通過關(guān)節(jié)軸相連，所述主支撐桿和輔助支撐桿上均通過緊固件套裝有一個(gè)滑塊，所述伸縮桿有3個(gè)，所述三個(gè)伸縮桿相連，所述關(guān)節(jié)軸穿過兩個(gè)伸縮桿的連接關(guān)節(jié)的通孔內(nèi)的軸承將伸縮桿的兩個(gè)連接關(guān)節(jié)相連，所述連接關(guān)節(jié)一側(cè)焊接有定位螺母，所述連接螺栓穿過相鄰的兩個(gè)定位螺母將兩個(gè)連接關(guān)節(jié)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關(guān)節(jié)通過連接件固定在對應(yīng)滑塊的主安裝孔上。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，操作方便，可以在教學(xué)中演示各類鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，因此可方便學(xué)生對四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行理解。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿 機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置。 -種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，它不僅在眾多工農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械中得到廣泛應(yīng) 用，而且諸于人造衛(wèi)星太陽能板的展開機(jī)構(gòu)、機(jī)械手的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、折疊傘的收放機(jī)構(gòu)及人體 假肢等也都用有連桿機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)可分為平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)兩大類，在一般 機(jī)械中應(yīng)用最多的還是平面連桿機(jī)構(gòu)。而鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)又是平面連桿機(jī)構(gòu)的基本組成機(jī) 構(gòu)，因此對鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的深刻理解顯得尤為重要。
[0003] 因此其是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)構(gòu)學(xué)》或《機(jī)械原理》教學(xué)中一個(gè)最基本的機(jī)械結(jié) 構(gòu)。教師在教學(xué)中，講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)容時(shí)一般只能通過理論的描述，無法進(jìn)行相應(yīng)的 演示，因此急需一種教學(xué)設(shè)備來便于老師在課堂上對其進(jìn)行演示，以便于學(xué)生理解。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對以上問題，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置， 該裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，操作方便，可以在教學(xué)中演示各類鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，因此可方便學(xué)生對 四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行理解，為達(dá)此目的，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演 示裝置，包括主支撐桿、輔助支撐桿、關(guān)節(jié)軸、軸承、連接關(guān)節(jié)、伸縮桿、連接螺栓和滑塊，所 述主支撐桿和輔助支撐桿之間通過關(guān)節(jié)軸相連，所述主支撐桿和輔助支撐桿上均通過緊固 件套裝有一個(gè)滑塊，所述伸縮桿有3個(gè)，所述伸縮桿包括內(nèi)螺紋管和2個(gè)外螺紋桿，所述兩 個(gè)外螺紋桿在內(nèi)螺紋管兩側(cè)，所述外螺紋桿一端在內(nèi)螺紋管內(nèi)，所述內(nèi)螺紋管兩端均有限 位螺母套裝在對應(yīng)外螺紋桿上，所述伸縮桿兩端各有一個(gè)連接關(guān)節(jié)，所述連接關(guān)節(jié)端部有 連接螺母，所述連接關(guān)節(jié)通過連接螺母固定在外螺紋桿上，所述連接關(guān)節(jié)有通孔，所述連接 關(guān)節(jié)的通孔內(nèi)有軸承，所述三個(gè)伸縮桿相連，所述關(guān)節(jié)軸穿過兩個(gè)伸縮桿的連接關(guān)節(jié)的通 孔內(nèi)的軸承將伸縮桿的兩個(gè)連接關(guān)節(jié)相連，所述連接關(guān)節(jié)一側(cè)焊接有定位螺母，所述連接 螺栓穿過相鄰的兩個(gè)定位螺母將兩個(gè)連接關(guān)節(jié)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關(guān)節(jié) 通過連接件固定在對應(yīng)滑塊的主安裝孔上。
[0005] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主支撐桿內(nèi)有滑槽，所述主支撐桿上的滑塊 的緊固件穿過主支撐桿的滑槽沿滑槽運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型可在主支撐桿上設(shè)置滑槽以便于滑 塊移動(dòng)。
[0006] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助支撐桿上至少有2個(gè)定位銷孔，一些試 驗(yàn)演示需要將滑塊在輔助支撐桿上固定，為了便于固定可在輔助支撐桿的相應(yīng)位置上設(shè)置 定位銷孔。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述滑塊的主安裝孔的兩側(cè)各有一個(gè)定位孔，為 了便于滑塊固定可通過滑塊兩側(cè)定位孔進(jìn)行固定。
[0008] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外螺紋桿的螺紋長度為40mm，外螺紋桿的長 度為40mm可以保證，伸縮桿的最大伸縮范圍大概為60mm，這個(gè)長度范圍可便于教師進(jìn)行操 作。
[0009] 本實(shí)用新型除了結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用外還具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0010] 1、本實(shí)用新型用5根桿演示幾乎所有典型的平面四桿機(jī)構(gòu)；
[0011] 2、本實(shí)用新型通過將滑塊與固定鉸鏈結(jié)合為一體，從而大大減少機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性；
[0012] 3、本實(shí)用新型利用焊接螺栓解決桿與桿之間活動(dòng)與鎖定的功能；
[0013] 4、本實(shí)用新型利用兩頭左右旋螺紋實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸長與縮短的設(shè)計(jì)目標(biāo)；
[0014] 5、本實(shí)用新型在支撐桿內(nèi)部開槽使加工工藝簡化，又能實(shí)現(xiàn)滑塊的周向固定；
[0015] 6、本實(shí)用新型各類機(jī)構(gòu)的切變迅速快捷，操作簡易，易于實(shí)施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本實(shí)用新型演示曲柄搖桿或雙曲柄或雙搖桿或平行四邊行機(jī)構(gòu)或逆平行 四邊形的示意圖；
[0017] 圖2是本實(shí)用新型演示對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本實(shí)用新型伸縮桿示意圖；
[0019] 圖4是本實(shí)用新型連接關(guān)節(jié)固定示意圖；
[0020] 圖5是本實(shí)用新型滑塊示意圖；
[0021] 圖中的構(gòu)件為：
[0022] 1、主支撐桿；1-1、滑槽；2、輔助支撐桿；
[0023] 3、關(guān)節(jié)軸；4、軸承； 5、連接關(guān)節(jié)；
[0024] 6、定位螺母；7、連接螺母；8、限位螺母；
[0025] 9、內(nèi)螺紋管；10、外螺紋桿；11、定位銷孔；
[0026] 12、連接螺栓；13、滑塊； 13-1、主安裝孔；
[0027] 13-2、側(cè)定位孔。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對實(shí)用新型做詳細(xì)的說明：
[0029] 本實(shí)用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單 實(shí)用，操作方便，可以在教學(xué)中演示各類鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，因此可方便學(xué)生對四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行理 解。
[0030] 作為本實(shí)用新型一種實(shí)施例，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教 學(xué)演示裝置，包括主支撐桿1、輔助支撐桿2、關(guān)節(jié)軸3、軸承4、連接關(guān)節(jié)5、伸縮桿、連接螺栓 12和滑塊13,所述主支撐桿1和輔助支撐桿2之間通過關(guān)節(jié)軸3相連，所述主支撐桿1和輔 助支撐桿2上均通過緊固件套裝有一個(gè)滑塊13,所述伸縮桿有3個(gè)，所述伸縮桿如圖3所示 包括內(nèi)螺紋管9和2個(gè)外螺紋桿10,所述兩個(gè)外螺紋桿10在內(nèi)螺紋管9兩側(cè)，所述外螺紋 桿10 -端在內(nèi)螺紋管9內(nèi)，所述外螺紋桿10的螺紋長度為40mm，外螺紋桿的長度為40mm 可以保證，伸縮桿的最大伸縮范圍大概為60_，這個(gè)長度范圍可便于教師進(jìn)行操作，所述內(nèi) 螺紋管9兩端均有限位螺母8套裝在對應(yīng)外螺紋桿10上，當(dāng)伸縮桿兩端固定，旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋 管9即可實(shí)現(xiàn)伸縮，當(dāng)我們需要固定好長度后，擰緊限位螺母8即可，除此還能對伸縮桿進(jìn) 行鎖緊，所述伸縮桿兩端各有一個(gè)如圖4所示的連接關(guān)節(jié)5,所述連接關(guān)節(jié)5端部有連接螺 母7,所述連接關(guān)節(jié)5通過連接螺母7固定在外螺紋桿10上，在螺紋桿上套上連接螺母和限 位螺母，當(dāng)我們需要鎖定長度時(shí)，只需要將螺母擰緊外桿套，便能鎖緊外桿套，不使它發(fā)生 周向旋轉(zhuǎn)，所述連接關(guān)節(jié)5有通孔，所述連接關(guān)節(jié)5的通孔內(nèi)有軸承4,所述三個(gè)伸縮桿相 連，所述關(guān)節(jié)軸3穿過兩個(gè)伸縮桿的連接關(guān)節(jié)5的通孔內(nèi)的軸承4將伸縮桿的兩個(gè)連接關(guān) 節(jié)5相連，考慮到在伸縮桿與滑塊連結(jié)的一端會(huì)存在較大的角度偏差，裝置采用了關(guān)節(jié)軸， 以消除無法避免的角度偏差，使機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，所述連接關(guān)節(jié)5 -側(cè) 焊接有定位螺母6,所述連接螺栓12穿過相鄰的兩個(gè)定位螺母6將兩個(gè)連接關(guān)節(jié)5連在一 起，本實(shí)用新型在演示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)時(shí)需要將兩跟桿固定在一起，使其起一 根的作用，因此在連接關(guān)節(jié)5 -側(cè)用氬弧焊焊接一個(gè)定位螺母6,當(dāng)我們需要固定兩伸縮桿 時(shí)，再其間旋上連接螺栓即可將兩桿固定死，實(shí)現(xiàn)一根桿的作用，省去了裝拆過程的不便， 也是機(jī)構(gòu)更加簡潔，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關(guān)節(jié)5通過連接件固定在對應(yīng)滑塊13的主 安裝孔13-1上。
[0031] 作為本實(shí)用新型一種最佳具體實(shí)施例，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī) 構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，包括主支撐桿1、輔助支撐桿2、關(guān)節(jié)軸3、軸承4、連接關(guān)節(jié)5、伸縮桿、 連接螺栓12和滑塊13,所述主支撐桿1和輔助支撐桿2之間通過關(guān)節(jié)軸3相連，所述主支 撐桿1和輔助支撐桿2上均通過緊固件套裝有一個(gè)滑塊13,所述主支撐桿1內(nèi)有滑槽1-1， 所述主支撐桿1上的滑塊13的緊固件穿過主支撐桿1的滑槽1-1沿滑槽運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型 可在主支撐桿上設(shè)置滑槽以便于滑塊移動(dòng)，所述輔助支撐桿2上至少有2個(gè)定位銷孔，一些 試驗(yàn)演示需要將滑塊在輔助支撐桿上固定，為了便于固定可在輔助支撐桿的相應(yīng)位置上設(shè) 置定位銷孔，所述伸縮桿有3個(gè)，所述伸縮桿如圖3所示包括內(nèi)螺紋管9和2個(gè)外螺紋桿 10,所述兩個(gè)外螺紋桿10在內(nèi)螺紋管9兩側(cè)，所述外螺紋桿10 -端在內(nèi)螺紋管9內(nèi)，所述 內(nèi)螺紋管9兩端均有限位螺母8套裝在對應(yīng)外螺紋桿10上，當(dāng)伸縮桿兩端固定，旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺 紋管9即可實(shí)現(xiàn)伸縮，當(dāng)我們需要固定好長度后，擰緊限位螺母8即可，除此還能對伸縮桿 進(jìn)行鎖緊，所述伸縮桿兩端各有一個(gè)如圖4所示的連接關(guān)節(jié)5,所述連接關(guān)節(jié)5端部有連接 螺母7,所述連接關(guān)節(jié)5通過連接螺母7固定在外螺紋桿10上，在螺紋桿上套上連接螺母和 限位螺母，當(dāng)我們需要鎖定長度時(shí)，只需要將螺母擰緊外桿套，便能鎖緊外桿套，不使它發(fā) 生周向旋轉(zhuǎn)，所述連接關(guān)節(jié)5有通孔，所述連接關(guān)節(jié)5的通孔內(nèi)有軸承4,所述三個(gè)伸縮桿相 連，所述關(guān)節(jié)軸3穿過兩個(gè)伸縮桿的連接關(guān)節(jié)5的通孔內(nèi)的軸承4將伸縮桿的兩個(gè)連接關(guān) 節(jié)5相連，考慮到在伸縮桿與滑塊連結(jié)的一端會(huì)存在較大的角度偏差，裝置采用了關(guān)節(jié)軸， 以消除無法避免的角度偏差，使機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，所述連接關(guān)節(jié)5-側(cè) 焊接有定位螺母6,所述連接螺栓12穿過相鄰的兩個(gè)定位螺母6將兩個(gè)連接關(guān)節(jié)5連在一 起，本實(shí)用新型在演示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)時(shí)需要將兩跟桿固定在一起，使其起一 根的作用，因此在連接關(guān)節(jié)5 -側(cè)用氬弧焊焊接一個(gè)定位螺母6,當(dāng)我們需要固定兩伸縮桿 時(shí)，再其間旋上連接螺栓即可將兩桿固定死，實(shí)現(xiàn)一根桿的作用，省去了裝拆過程的不便， 也是機(jī)構(gòu)更加簡潔，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關(guān)節(jié)5通過連接件固定在對應(yīng)滑塊13的主 安裝孔13-1上，所述滑塊13的主安裝孔13-1的兩側(cè)各有一個(gè)定位孔13-2,為了便于滑塊 固定可通過滑塊兩側(cè)定位孔進(jìn)行固定。
[0032] 本實(shí)用新型演示方法如下：
[0033] 1、演示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、平行四邊行機(jī)構(gòu)、逆平行四邊形 機(jī)構(gòu)。
[0034] 這幾類機(jī)構(gòu)有共同的特性，即兩端為固定鉸鏈。所以，在演示這類機(jī)構(gòu)時(shí)，如圖1 所示，我們需要將滑塊通過緊固件塞入滑槽對應(yīng)的定位銷孔內(nèi)，這樣左右兩端都為固定鉸 鏈。此時(shí)，我們只需要調(diào)節(jié)伸縮桿的長度，旋轉(zhuǎn)中間的桿套即可伸長縮短。這樣，便可以根 據(jù)機(jī)構(gòu)的需要演變這類機(jī)構(gòu)。
[0035] 2、演示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(偏置、對心)如圖2所示。由于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上面少了一根桿，多 了一個(gè)滑塊。首先，我們將滑塊的緊固件松開，使其能夠在支撐桿上滑動(dòng)，并通過連接螺栓 固定好兩桿，即為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。當(dāng)我們切換到對心曲柄滑塊的時(shí)候，需要將兩支撐桿 放平，呈180度，并用連接螺栓鎖緊。
[0036] 3、演示搖桿滑塊機(jī)構(gòu)(偏置、對心）
[0037] 與上述曲柄滑塊類似，唯一不同的地方就是將桿b與桿c固定，即使轉(zhuǎn)動(dòng)桿長度大 于連桿長度。
[0038] 4、演示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿、擺動(dòng)導(dǎo)桿）
[0039] 此機(jī)構(gòu)比較特殊，需要利用支撐桿作為導(dǎo)桿。我們將3根伸縮桿固定在一起，轉(zhuǎn)動(dòng) 伸縮桿，即可成為倒桿機(jī)構(gòu)。改變長度的大小，即可成為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。
[0040] 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作任何其他 形式的限制，而依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本實(shí)用新 型所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，包括主支撐桿（1)、輔助支撐桿 (2)、關(guān)節(jié)軸（3)、軸承（4)、連接關(guān)節(jié)（5)、伸縮桿、連接螺栓（12)和滑塊（13)，其特征在于： 所述主支撐桿（1)和輔助支撐桿（2 )之間通過關(guān)節(jié)軸（3 )相連，所述主支撐桿（1)和輔助支 撐桿（2)上均通過緊固件套裝有一個(gè)滑塊（13)，所述伸縮桿有3個(gè)，所述伸縮桿包括內(nèi)螺紋 管（9)和2個(gè)外螺紋桿（10)，所述兩個(gè)外螺紋桿（10)在內(nèi)螺紋管（9)兩側(cè)，所述外螺紋桿 (10 ) -端在內(nèi)螺紋管（9 )內(nèi)，所述內(nèi)螺紋管（9 )兩端均有限位螺母（8 )套裝在對應(yīng)外螺紋桿 (10 )上，所述伸縮桿兩端各有一個(gè)連接關(guān)節(jié)（5 )，所述連接關(guān)節(jié)（5 )端部有連接螺母（7 )，所 述連接關(guān)節(jié)（5 )通過連接螺母（7 )固定在外螺紋桿（10 )上，所述連接關(guān)節(jié)（5 )有通孔，所述 連接關(guān)節(jié)（5)的通孔內(nèi)有軸承（4)，所述三個(gè)伸縮桿相連，所述關(guān)節(jié)軸（3)穿過兩個(gè)伸縮桿 的連接關(guān)節(jié)（5 )的通孔內(nèi)的軸承（4 )將伸縮桿的兩個(gè)連接關(guān)節(jié)（5 )相連，所述連接關(guān)節(jié)（5 ) 一側(cè)焊接有定位螺母（6)，所述連接螺栓（12)穿過相鄰的兩個(gè)定位螺母（6)將兩個(gè)連接關(guān) 節(jié)（5)連在一起，所述最外側(cè)的伸縮桿的連接關(guān)節(jié)（5)通過連接件固定在對應(yīng)滑塊（13)的 主安裝孔（13-1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，其特征在 于：所述主支撐桿（1)內(nèi)有滑槽（1-1)，所述主支撐桿（1)上的滑塊（13)的緊固件穿過主支 撐桿（1)的滑槽（1-1)沿滑槽（1-1)運(yùn)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，其特征在 于：所述輔助支撐桿（2)上至少有2個(gè)定位銷孔（11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，其特征在 于：所述滑塊（13)的主安裝孔（13-1)的兩側(cè)各有一個(gè)定位孔（13-2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)參數(shù)萬能四桿機(jī)構(gòu)課堂教學(xué)演示裝置，其特征在 于：所述外螺紋桿（10)的螺紋長度為40mm。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK203910170SQ201420360745
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】朱鳴鳴, 郭語, 吳朋朋, 雷凱, 李曉暉, 陳曼華, 王珺 申請人:金陵科技學(xué)院