一種多桿機構綜合性教學演示平臺制造技術

本發明專利技術公開了一種多桿機構綜合性教學演示平臺，它具有通用性強、結構體積小、拼裝靈活等特點，它主要由一塊教學演示板和五種不同長度的桿件組成，演示板由四塊演示區組成，其上固定排列間距為50mm×40mm的鉸鏈點，可以同時演示三到四組機構。活動構件主要包括五種桿長的構件和三種移動副，可以自由組合成30余種常見機構。演示四桿機構的性質，多桿機構的演化過程，輸送機、插齒、壓床、插床、牛頭刨床、六桿肘桿等常見機構，還可以進行桿組的拆分與拼接實驗，配置的小型電機及變速器后可實現機構的自動運動，用于學生機構拼接創新實驗。本發明專利技術將抽象化的教學內容具象化，改變了以往理論教學過程中的填鴨式教學，增強了學生的動手能力。

【技術實現步驟摘要】
一種多桿機構綜合性教學演示平臺
本專利技術涉及機械學科機構學
，確切地說它是一種多桿機構綜合性教學演示平臺。
技術介紹
機械原理是機械類各專業(本科)教學計劃中的一門技術基礎課，起著從基礎課過度到專業課、從理論性課程過度到與工程實際結合的承前啟后作用，是機械系列課程中的主干課和學位課之一。課程介紹各類機械產品中常用機構設計的基本知識、基本理論和基本方法，著重培養學生創新能力、機械系統方案設計能力。改變以往理論教學過程中填鴨式教學，采用啟發式、問題式、自主學習、主動參與、積極討論的課堂教學模式，鼓勵學生多想、多看多聽、多問、多做，已經成為廣大教育工作者的共識。平面連桿機構是機構學研究的主體內容之一，主要內容包括:鉸鏈四桿機構的基本性質、平面連桿機構演化與運動分析和綜合。其中，鉸鏈四桿機構的基本性質和連桿機構演化是平面連桿機構的靈魂，只有透徹地理解、熟練地掌握，才能為后續專業課的學習和生產實踐提供有利的幫助。因此這一部分是本章的重點。其中諸如:曲柄存在條件、連桿機構的演化等知識點，常常需要學生具有一定的數學基礎和空間想象能力，這對于基礎較差的學生來說，分析、理解、歸納總結都有些捉襟見肘，因此學生學習這一部分有一定的難度。隨著計算機技術而產生的多媒體教育，是對傳統的教學模式、教學方法的挑戰，也給教育改革帶來了機遇，既為學生課堂增加了教學資源，擴充了教學手段，又豐富了課堂教學內容。機械原理課程介紹了各種常用機構的原理和設計方法，結合多媒體課件，可以形象生動地展示各種機構運動形式以及該機構在生產生活中的應用，拉近理論與實際的距離。但多媒體技術雖然給教育教學帶來了便利，但也不能濫用，否則會產生負面影響比如，多媒體包辦教學，教師按照課件從頭念到尾，忽視課堂上學生的反應，缺少針對性和靈活性；多媒體教學講課速度快，內容過多，與學生思維節奏不合拍，影響對所學知識的理解。機械原理是一門實踐性很強的課程，實踐教學環節十分重要，不僅能使學生將理論知識轉化為應用技能，還能強化工程意識，提高動手能力和培養創造性思維能力。課堂教學和實踐教學是該課程教學環節的兩個分支，不分伯仲。為了加強學生創新意識和實踐能力的培養，必須加強實踐教學環節。具有創造性思維和實踐動手能力是學生走向社會獲得成功的基礎，動手能力就是知識思維和實踐的綜合。實踐教學活動需要借助一定的手段工具和設備展開，教學活動的具體過程組織形式以及教學效果都和教學活動中使用的設備工具有關。在機械學科教學中，為了演示各種機械運動的不同的形式、簡單構造、以及運動機理，為了研究的方便，常常需要一些實體實驗平臺，將某種特定的運動模型具體化，現有實驗室中已有的實驗平臺平臺雖能實現這種目的進行機構的演示但是因其體積龐大，極其笨重，不方便攜帶無法登上日常課堂進行教學演示。
技術實現思路
本專利技術的目的就是解決現有試驗平臺存在的問題和不足，將其簡化并加以創新，展現在同學們的面前，增強感觀印象切身體會，加深對知識點剖析與理解。提供一種安裝靈活、易于拆卸、便于移動、適用課堂教學、可靠穩定的多桿機構綜合性教學演示平臺。本專利技術的木的是這樣實現的，一種多桿機構綜合性教學演示平臺包括主演示版和基本桿件，其特征在于:主演示版上設有四塊演示區，每塊演示區內設有鉸鏈點，鉸鏈點內安裝螺母，基本桿件上設有鉸鏈孔，基本桿件包括五種長度的桿件；五種基本桿件長度中最短的四種基本桿件不滿足最短基本桿件與最長基本桿件之和，小于其余兩基本桿件之和，最長的四種基本桿件滿足最短基本桿件與最長基本桿件之和小于其余兩基本桿件之和；演示版與基本桿件長條件滿足:基本桿件長為演示板上固定鉸鏈點的0.5倍或整數倍，滿足以不同構件為機架時的互換性要求。本專利技術的優點是，便捷、靈活，可用于演示四桿機構的性質:曲柄存在的條件、急回運動特性、死點位置。演示多桿機構的演化過程:變換主從動件實現的曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構、滑動導桿機構、擺動導桿機構、回轉導桿機構；變換運動副形式和尺寸實現的曲柄滑塊機構、正弦機構、正切機構；變換運動副尺寸的偏心輪機構。演示輸送機、插齒、壓床、插床、牛頭刨床、六桿肘桿等常見機構；可以進行桿組的拆分與拼接實驗。演示凸輪機構:直動凸輪、擺動凸輪?！靖綀D說明】圖1是本專利技術的孔位布置圖。圖2是本專利技術的五種基本桿件。圖3是本專利技術四桿機構的基本形式。圖4是本專利技術以不同構件為機架實現的機構轉換。圖5是本專利技術改變構件形狀和尺寸實現機構變換。圖6是本專利技術改變運動副尺寸實現機構變換。圖7是本專利技術四種常見機構。圖8是本專利技術兩種常見機構與凸輪機構?！揪唧w實施方式】實施例1: 本專利技術的演示板由四塊250mmX 138mm的演示區組成，其上固定排列間距為50mmX40mm的鉸鏈點，鉸鏈點內安裝M5的圓螺母，用于桿件鉸鏈點的固定與連接。本專利技術的基本桿件包括兩側鉸鏈點間距分別為25mm、50mm、80mm、150mm、160mm的五種長度的桿件，及其衍生桿件:曲率為80mm的曲線導軌和偏置距尚為50mm的偏心輪。五種桿長受曲柄存在的基本條件的約束，其中由25mm、50mm、80mm、150mm組成的四桿機構，最短桿與最長桿之和大于其余兩桿；由50mm、80mm、150mm、160 mm組成的四桿機構,最短桿與最長桿之和小于其余兩桿之和。50mm和150mm的桿與主演示版50mm的間距成正比；80mm和160mm的桿件與主演示版40mm的間距成正比,保證了以不同構件為機架時的互換性。當以25mm、50mm、80mm、150mm組成四桿機構時，則不存在曲柄；以50mm、80mm、150mm、160 mm組成四桿機構則存在曲柄時，演示了曲柄存在的條件。實施例2: 圖3示出的是，以50mm、80mm、150mm、160 mm組成的四桿機構，分別以80mm桿為機架，則為雙搖桿機構(曲線導軌)；以50mm桿為機架，則為雙曲柄機構(右上圖)；以50mm桿為連架桿，則為曲柄滑塊機構(左下圖)。如此演示了四桿機構的基本形式。實施例3: 圖4示出的是，曲柄滑塊機構(左上圖)，分別以不同構件為機架，轉換為回轉導桿機構(右上圖)、擺動導桿機構(左下圖)和移動導桿機構(右下圖)。實施例3: 圖5示出的是，將80mm桿用等曲率的曲線導軌替換，曲柄搖桿機構變為曲線曲柄滑塊機構(左上圖)；當曲率無窮大時，變為曲柄滑塊機構(右上圖)；同樣的變化可以分別轉換為曲線正弦機構(左下圖)和正弦機構(右下圖)。從而演示通過改變構件形狀和尺寸實現的機構轉換。實施例4: 圖6左圖示出的是，曲柄滑塊機構，通過擴大轉動副半徑，將50mm桿變為50mm的偏心輪，組成偏心輪機構(中圖)；通過擴大移動副尺寸，轉換為內置偏心輪機構(右圖)。實施例5: 圖7演示了通過不同構件組成的多桿機構，依次為:送料車機構(左上圖)、插床(右上圖)、壓床(左下圖)、插齒(右下圖)。實施例5: 圖8演示通過不同構件組成的多桿機構，依次為:六桿肘桿機構(左上圖)、牛頭刨床(右上圖)。以及兩種凸輪機構:擺動凸輪機構(左下圖)和移動凸輪機構(右下圖)。如上所述演示版與各種桿件，都由亞格力板通過激光雕刻機刻制。其中演示板采用白色，主動件采用黃色，從動件采用紅色，固定機架采用黑色。使得本教學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多桿機構綜合性教學演示平臺，它包括，主演示版和基本桿件，其特征在于：主演示版上排列固定間距的鉸鏈點，基本桿件上設有鉸鏈孔。

【技術特征摘要】
1.一種多桿機構綜合性教學演示平臺，它包括，主演示版和基本桿件，其特征在于:主演示版上排列固定間距的鉸鏈點，基本桿件上設有鉸鏈孔。2.根據權利要求所述的一種多桿機構綜合性教學演示平臺，其特征在于:主演示版上設有四塊演示區。3.根據權利要求所述的一種多桿機構綜合性教學演示平臺，其特征在于:主演示版上的鉸鏈點內裝有螺母。4.根據權利要求所述的一種多桿機構綜合性教學演示平臺，其特征在于:基本桿件的長度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙德宏，魯創業，張洪亮，王斌，
申請(專利權)人：沈陽建筑大學，
類型：發明
國別省市：