一种教学用机械设计基础综合实验台[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 2104029 U(45)授权公告日 2020.05.08

(21)申请号 201921084696.5(22)申请日 2019.07.11

(73)专利权人 泉州职业技术大学

地址 362268 福建省泉州市晋江市内坑镇

大学路(72)发明人 谢永杰　卢世伟　

(74)专利代理机构 泉州市潭思专利代理事务所

(普通合伙) 35221

代理人 程昭春(51)Int.Cl.

G09B 25/02(2006.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图3页

()实用新型名称

一种教学用机械设计基础综合实验台(57)摘要

本实用新型提供一种教学用机械设计基础综合实验台，包括实验台、设于实验台上的驱动器、与驱动器连接的减速机构、与减速机构连接的第一带传动机构、与第一带传动机构连接的第一圆锥齿轮传动机构、与第一圆锥齿轮传动机构的变速齿轮传动机构、与变速齿轮传动机构连接的链传动机构以及与链传动机构连接的槽轮机构。本实用新型集变速机构、离合机构、棘轮机构、凸轮机构、槽轮机构以及连杆机构等多种机械传动机构于一体，涵盖多种传动机构，方便学生学习，并且集成多种传动机构，减少教学过程需要使用的装置种类，提高学习效率，并且多种传动机构需要学生手动进行控制，提高了学生的参与度，更有利于学生的学习。

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1.一种教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：包括实验台、设于实验台上的驱动器、与驱动器连接的减速机构、与减速机构连接的第一带传动机构、与第一带传动机构连接的第一圆锥齿轮传动机构、与第一圆锥齿轮传动机构的变速齿轮传动机构、与变速齿轮传动机构连接的链传动机构以及与链传动机构连接的槽轮机构。

2.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述减速机构包括减速箱、转动安装在减速箱上的减速齿轮I以及减速齿轮II，所述减速齿轮I通过联轴器与驱动器连接，减速齿轮I与减速齿轮II啮合，所述减速齿轮II与第一带传动机构连接。

3.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述变速齿轮传动机构包括变速箱、转动安装在变速箱内的第一齿轮轴、第二齿轮轴和第三齿轮轴以及第一拨叉和第二拨叉；

所述第一齿轮轴与第一圆锥齿轮传动机构连接，第一齿轮轴上可轴向移动的安装有变速齿轮组I，所述第二齿轮轴设于第一齿轮轴的一侧，第二齿轮轴上同轴固定安装有变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III以及变速齿轮IV，所述第三齿轮轴设于第二齿轮轴的另一侧，第三齿轮轴上可轴向移动的安装有变速齿轮组II；

所述第一拨叉设于第一齿轮轴的旁侧且第一拨叉可沿第一齿轮轴轴向移动的安装在变速箱上以拨动变速齿轮组I轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合，所述第二拨叉设于第三齿轮轴旁侧且第二拨叉可沿第三齿轮轴轴向移动的安装在变速箱上以拨动变速齿轮组II轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合。

4.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述槽轮机构包括槽轮、转臂和圆柱销，所述槽轮的外周均布有四道凹圆弧，相邻两道凹圆弧之间设有径向槽；所述转臂上设有圆盘，圆盘的圆周边与凹圆弧相配合，所述圆盘上设有缺口，所述圆柱销设于缺口内，所述链传动机构与槽轮连接驱动槽轮转动以便圆柱销卡入径向槽内带动转臂转动。

5.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述教学用机械设计基础综合实验台还包括与减速机构连接的第二带传动机构、第二圆锥齿轮传动机构、连接于第二带传动机构与第二圆锥齿轮传动机构之间的离合机构、与第二圆锥齿轮传动机构连接的第三带传动机构、与第三带传动机构连接的凸轮机构以及与凸轮机构连接的可逆棘轮机构。

6.根据权利要求5所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述离合机构包括第一离合器、第二离合器以及离合拨叉，所述第一离合器与第二带传动机构连接，第二离合器可相对第一离合器前后运动的安装在实验台上，所述离合拨叉与第二离合器连接用于控制第二离合器与第一离合器啮合或脱离。

7.根据权利要求5所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述凸轮机构包括凸轮、顶杆和套设在顶杆上的弹簧，所述凸轮与第三带传动机构连接以驱动顶杆往复移动；所述实验台上设有出料机构，所述出料机构包括料仓、输送带以及用于驱动输送带运动的电机，所述顶杆可往复移动的设于料仓内，所述输送带设于料仓背向顶杆的一侧以便顶杆将料仓内的物料推送到输送带上。

8.根据权利要求5所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述可逆棘轮

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机构包括棘轮、棘爪、摇杆、连杆以及曲柄，所述棘轮转动安装在实验台上，摇杆和曲柄的一端均与实验台铰接连接，所述连杆铰接连接于摇杆和曲柄之间，所述棘爪的一端与棘轮啮合，棘爪的另一端与摇杆和连杆铰接连接。

9.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述实验台上还设有四连杆机构，所述四连杆机构包括第一机架、第一连架杆、第二连架杆以及第一连杆，第一连架杆和第二连架杆与第一机架铰接连接，第一连杆铰接连接于第一连架杆和第二连架杆之间，所述机架上设有用于驱动第一连架杆转动的第一手轮和用于驱动第二连架杆转动的第二手轮。

10.根据权利要求1所述的教学用机械设计基础综合实验台，其特征在于：所述实验台上还设有平行四边形机构，所述平行四边形机构包括第二机架、第一曲柄、第二曲柄以及第二连杆，第一曲柄、第二曲柄的一端均与第二机架铰接连接，第一曲柄和第二曲柄长度相等且第一曲柄和第二曲柄相平行，所述第二连杆铰接连接于第一曲柄与第二曲柄之间，第二机架上还设有与第一曲柄平行的第三曲柄，所述第二机架上还设有用于驱动第二曲柄转动的第三手轮。

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一种教学用机械设计基础综合实验台

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技术领域

[0001]本实用新型涉及教学用具技术领域，具体涉及一种教学用机械设计基础综合实验台。

背景技术

[0002]机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。在进行与机械传动相关的教学活动中，经常需要使用到演示教学装置。现有的机械传动机构演示教学装置所涵盖的传动机构种类较少，经常需要同时使用几个教学装置才能清楚向学生讲解，效率低，并且部分传动机构没有模型，无法生动形象的为学生讲解，不利于学生的学习。

实用新型内容

[0003]本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种涵盖机械传动种类多，有助于学生学习的教学用机械设计基础综合实验台。

[0004]本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种教学用机械设计基础综合实验台，包括实验台、设于实验台上的驱动器、与驱动器连接的减速机构、与减速机构连接的第一带传动机构、与第一带传动机构连接的第一圆锥齿轮传动机构、与第一圆锥齿轮传动机构的变速齿轮传动机构、与变速齿轮传动机构连接的链传动机构以及与链传动机构连接的槽轮机构。

[0005]进一步地，为了向学生演示减速机构，将动力减速输出；所述减速机构包括减速箱、转动安装在减速箱上的减速齿轮I以及减速齿轮II，所述减速齿轮I通过联轴器与驱动器连接，减速齿轮I与减速齿轮II啮合，所述减速齿轮II与第一带传动机构连接。[0006]进一步地，为了向学生演示变速机构，将动力变速输出；所述变速齿轮传动机构包括变速箱、转动安装在变速箱内的第一齿轮轴、第二齿轮轴和第三齿轮轴以及第一拨叉和第二拨叉；

[0007]所述第一齿轮轴与第一圆锥齿轮传动机构连接，第一齿轮轴上可轴向移动的安装有变速齿轮组I，所述第二齿轮轴设于第一齿轮轴的一侧，第二齿轮轴上同轴固定安装有变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III以及变速齿轮IV，所述第三齿轮轴设于第二齿轮轴的另一侧，第三齿轮轴上可轴向移动的安装有变速齿轮组II；

[0008]所述第一拨叉设于第一齿轮轴的旁侧且第一拨叉可沿第一齿轮轴轴向移动的安装在变速箱上以拨动变速齿轮组I轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合，所述第二拨叉设于第三齿轮轴旁侧且第二拨叉可沿第三齿轮轴轴向移动的安装在变速箱上以拨动变速齿轮组II轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合。

[0009]进一步地，为了向学生演示槽轮机构，让学生了解间歇运动机构的其中一种类型；所述槽轮机构包括槽轮、转臂和圆柱销，所述槽轮的外周均布有四道凹圆弧，相邻两道凹圆

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弧之间设有径向槽；所述转臂上设有圆盘，圆盘的圆周边与凹圆弧相配合，所述圆盘上设有缺口，所述圆柱销设于缺口内，所述链传动机构与槽轮连接驱动槽轮转动以便圆柱销卡入径向槽内带动转臂转动。[0010]进一步地，为了向学生尽可能多的演示各类机械结构，方便学生理解；所述教学用机械设计基础综合实验台还包括与减速机构连接的第二带传动机构、第二圆锥齿轮传动机构、连接于第二带传动机构与第二圆锥齿轮传动机构之间的离合机构、与第二圆锥齿轮传动机构连接的第三带传动机构、与第三带传动机构连接的凸轮机构以及与凸轮机构连接的可逆棘轮机构。

[0011]进一步地，为了向学生演示离合机构；所述离合机构包括第一离合器、第二离合器以及离合拨叉，所述第一离合器与第二带传动机构连接，第二离合器可相对第一离合器前后运动的安装在实验台上，所述离合拨叉与第二离合器连接用于控制第二离合器与第一离合器啮合或脱离。[0012]进一步地，为了向学生演示凸轮机构，让学生了解凸轮机构作为间歇运动机构的一种可用来输送物料；所述凸轮机构包括凸轮、顶杆和套设在顶杆上的弹簧，所述凸轮与第三带传动机构连接以驱动顶杆往复移动；所述实验台上设有出料机构，所述出料机构包括料仓、输送带以及用于驱动输送带运动的电机，所述顶杆可往复移动的设于料仓内，所述输送带设于料仓背向顶杆的一侧以便顶杆将料仓内的物料推送到输送带上。[0013]进一步地，为了向学生演示可逆棘轮机构，让学生了解间歇运动机构的其中一种类型；所述可逆棘轮机构包括棘轮、棘爪、摇杆、连杆以及曲柄，所述棘轮转动安装在实验台上，摇杆和曲柄的一端均与实验台铰接连接，所述连杆铰接连接于摇杆和曲柄之间，所述棘爪的一端与棘轮啮合，棘爪的另一端与摇杆和连杆铰接连接。[0014]进一步地，为了向学生演示连杆机构；所述实验台上还设有四连杆机构，所述四连杆机构包括第一机架、第一连架杆、第二连架杆以及第一连杆，第一连架杆和第二连架杆与第一机架铰接连接，第一连杆铰接连接于第一连架杆和第二连架杆之间，所述机架上设有用于驱动第一连架杆转动的第一手轮和用于驱动第二连架杆转动的第二手轮。[0015]进一步地，为了向学生演示连杆机构；所述实验台上还设有平行四边形机构，所述平行四边形机构包括第二机架、第一曲柄、第二曲柄以及第二连杆，第一曲柄、第二曲柄的一端均与第二机架铰接连接，第一曲柄和第二曲柄长度相等且第一曲柄和第二曲柄相平行，所述第二连杆铰接连接于第一曲柄与第二曲柄之间，第二机架上设有与第一曲柄平行的第三曲柄，所述第二机架上还设有用于驱动第二曲柄转动的第三手轮。[0016]较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点：本实用新型集变速机构、离合机构、棘轮机构、凸轮机构、槽轮机构以及连杆机构等多种机械传动机构于一体，涵盖多种传动机构，方便学生学习，并且集成多种传动机构，减少教学过程需要使用的装置种类，提高学习效率，并且多种传动机构需要学生手动进行控制，提高了学生的参与度，更有利于学生的学习。

附图说明

[0017]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明：[0018]图1为本实用新型的结构示意图；

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图2为槽轮机构的结构示意图；

[0020]图3为凸轮机构的结构示意图；[0021]图4为可逆棘轮机构的结构示意图；[0022]图5为四连杆机构的结构示意图；[0023]图6为平行四边形机构的结构示意图。[0024]图中：1-驱动器；2-联轴器；3-减速机构；4-第一带传动机构；5-圆锥齿轮传动机构；6-变速机构；601-第一齿轮轴；602-变速齿轮组I；603-第二齿轮轴；604-第一拨叉；605-变速齿轮组II；606-第二拨叉；607-变速箱；7-链传动机构；8-槽轮机构；801-转臂；802-圆盘；803-圆柱销；804-径向槽；805-凹圆弧；9-第二带传动机构；10-离合机构；1001-离合拨叉；11-第二圆锥齿轮机构；12-第三带传动机构；13-凸轮机构；1301-凸轮；1302-弹簧；1303-顶杆；14-可逆棘轮机构；1401-曲柄；1402-连杆；1403-摇杆；1404-棘轮；1405-棘爪；15-料仓；16-输送带；17-电机；18-实验台；19-四连杆机构；1901-第一手轮；1902-第一连架杆；1903-第一机架；1904-第一连杆；1905-第二连架杆；1906-第二手轮；20-平行四边形机构；2001-第一曲柄；2002-第二连杆；2003-第二曲柄；2004-第三手轮；2005-第二机架；2006-第三曲柄；21-物料。具体实施方式

[0025]下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型内容进行详细说明：[0026]如图1-6所示，本实施例提供一种教学用机械设计基础综合实验台，包括实验台18、设于实验台18上的驱动器1、与驱动器1连接的减速机构3、与减速机构3连接的第一带传动机构4、与第一带传动机构4连接的第一圆锥齿轮传动机构5、与第一圆锥齿轮传动机构5的变速齿轮传动机构6、与变速齿轮传动机构6连接的链传动机构7以及与链传动机构7连接的槽轮机构8。

[0027]在本实施例中，为了向学生演示减速机构3，将动力减速输出；所述减速机构3包括减速箱、转动安装在减速箱上的减速齿轮I以及减速齿轮II，所述减速齿轮I通过联轴器与驱动器1连接，减速齿轮I与减速齿轮II啮合，所述减速齿轮II与第一带传动机构4连接。[0028]在本实施例中，为了向学生演示变速机构，将动力变速输出；所述变速齿轮传动机构6包括变速箱607、转动安装在变速箱607内的第一齿轮轴601、第二齿轮轴603和第三齿轮轴以及第一拨叉604和第二拨叉606；

[0029]所述第一齿轮轴601与第一圆锥齿轮传动机构5连接，第一齿轮轴601上可轴向移动的安装有变速齿轮组I 602，所述第二齿轮轴603设于第一齿轮轴601的一侧，第二齿轮轴603上同轴固定安装有变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III以及变速齿轮IV，所述第三齿轮轴设于第二齿轮轴603的另一侧，第三齿轮轴上可轴向移动的安装有变速齿轮组II 605；[0030]所述第一拨叉604设于第一齿轮轴601的旁侧且第一拨叉604可沿第一齿轮轴601轴向移动的安装在变速箱607上以拨动变速齿轮组I 602轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合，所述第二拨叉606设于第三齿轮轴旁侧且第二拨叉606可沿第三齿轮轴轴向移动的安装在变速箱607上以拨动变速齿轮组II 605轴向移动与变速齿轮I、变速齿轮II、变速齿轮III或变速齿轮IV啮合。[0031]在本实施例中，为了向学生演示槽轮机构8，让学生了解间歇运动机构的其中一种

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类型；所述槽轮机构8包括槽轮、转臂801和圆柱销803，所述槽轮的外周均布有四道凹圆弧805，相邻两道凹圆弧805之间设有径向槽804；所述转臂801上设有圆盘802，圆盘802的圆周边与凹圆弧805相配合，所述圆盘802上设有缺口，所述圆柱销803设于缺口内，所述链传动机构7与槽轮连接驱动槽轮转动以便圆柱销803卡入径向槽804内带动转臂801转动。[0032]在本实施例中，为了向学生尽可能多的演示各类机械结构，方便学生理解；所述教学用机械设计基础综合实验台18还包括与减速机构3连接的第二带传动机构9、第二圆锥齿轮传动机构11、连接于第二带传动机构9与第二圆锥齿轮传动机构11之间的离合机构10、与第二圆锥齿轮传动机构11连接的第三带传动机构12、与第三带传动机构12连接的凸轮机构13以及与凸轮机构13连接的可逆棘轮机构14。[0033]在本实施例中，为了向学生演示离合机构10；所述离合机构10包括第一离合器、第二离合器以及离合拨叉1001，所述第一离合器与第二带传动机构9连接，第二离合器可相对第一离合器前后运动的安装在实验台18上，所述离合拨叉1001与第二离合器连接用于控制第二离合器与第一离合器啮合或脱离。[0034]在本实施例中，为了向学生演示凸轮机构13，让学生了解凸轮机构13作为间歇运动机构的一种可用来输送物料21；所述凸轮机构13包括凸轮1301、顶杆1303和套设在顶杆1303上的弹簧1302，所述凸轮1301与第三带传动机构12连接以驱动顶杆1303往复移动；所述实验台18上设有出料机构，所述出料机构包括料仓15、输送带16以及用于驱动输送带16运动的电机17，所述顶杆1303可往复移动的设于料仓15内，所述输送带16设于料仓15背向顶杆1303的一侧以便顶杆1303将料仓15内的物料21推送到输送带16上。[0035]在本实施例中，为了向学生演示可逆棘轮机构14，让学生了解间歇运动机构的其中一种类型；所述可逆棘轮机构14包括棘轮1404、棘爪1405、摇杆1401、连杆1402以及曲柄1403，所述棘轮1404转动安装在实验台18上，摇杆1401和曲柄1403的一端均与实验台18铰接连接，所述连杆1402铰接连接于摇杆1401和曲柄1403之间，所述棘爪1405的一端与棘轮1404啮合，棘爪1405的另一端与摇杆1401和连杆1402铰接连接。[0036]在本实施例中，为了向学生演示连杆机构；所述实验台18上还设有四连杆机构19，所述四连杆机构19包括第一机架1903、第一连架杆1902、第二连架杆1905以及第一连杆1904，第一连架杆1902和第二连架杆1905与第一机架1903铰接连接，第一连杆1904铰接连接于第一连架杆1902和第二连架杆1905之间，所述第一机架1903上设有用于驱动第一连架杆1902转动的第一手轮1901和用于驱动第二连架杆1905转动的第二手轮1906。[0037]在本实施例中，为了向学生演示连杆机构；所述实验台18上还设有平行四边形机构20，所述平行四边形机构20包括第二机架2005、第一曲柄2001、第二曲柄2003以及第二连杆2002，第一曲柄2001、第二曲柄2003的一端均与第二机架2005铰接连接，第一曲柄2001和第二曲柄2003长度相等且第一曲柄2001和第二曲柄2003相平行，所述第二连杆2002铰接连接于第一曲柄2001与第二曲柄2003之间，第二机架2005上设有与第一曲柄2001平行的第三曲柄2006，所述第二机架2005上还设有用于驱动第二曲柄2003转动的第三手轮2004。[0038]本实用新型集变速机构、离合机构10、可逆棘轮机构14、凸轮机构13、槽轮机构8以及连杆机构等多种机械传动机构于一体，涵盖多种传动机构，方便学生学习，并且集成多种传动机构，减少教学过程需要使用的装置种类，提高学习效率，并且多种传动机构，如两种连杆机构、离合机构10以及变速机构等都需要学生手动进行控制，提高了学生的参与度，更

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有利于学生的学习。

[0039]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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