一種機械原理綜合齒輪輪系教具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械專業(yè)機械原理課程教學教具，特別涉及一種機械原理綜合齒輪輪系教具。
【背景技術】
[0002]《機械原理》是高校機械類專業(yè)一門重要的基礎課程，是學生學好機械類專業(yè)知識的關鍵課程，其最顯著的特點是基礎理論與工程實際的結合，但傳統(tǒng)的課堂教學偏重于理論，大多以老師講授為主，傳統(tǒng)的演示教具功能單一、內(nèi)容固定、過程枯燥，缺乏變化，難以激發(fā)同學們的學習興趣。
[0003]目前的機械原理的教具主要有:齒輪齒廓加工演示教具、四連桿運動演示教具、凸輪演示教具等，但涉及齒輪傳動的教具較少，并且現(xiàn)有的齒輪傳動教具存在功能單一、缺少互動等缺點，現(xiàn)有的齒輪傳動教具包含單個種類的齒輪，綜合性較差，一般功能僅限于老師演示，學生很難參與，沒有自己思考和創(chuàng)造的空間，很難激發(fā)學生的求知欲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服以上現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種新型機械原理綜合齒輪輪系教具。其解決了傳統(tǒng)教學的課程過于理論化、內(nèi)容難懂、教具功能單一等問題，便于學生學習和激發(fā)學生思考。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:
包括錐齒輪傳動模塊、圓柱齒輪傳動模塊和行星輪系模塊。
[0006]錐齒輪傳動模塊由手柄、小錐齒輪、大錐齒輪、第一軸、第二軸、第一底座和第二底座組成。手柄和小錐第一齒輪分別固定安裝在第一軸的兩側，使用者搖動手柄轉動，帶動第一軸和小錐第一齒輪的轉動，小錐第一齒輪與大錐第一齒輪嚙合，經(jīng)過第二軸的傳動，將運動傳遞到圓柱齒輪模塊，帶動第一圓柱齒輪的轉動。
[0007]圓柱齒輪傳動模塊由導軌、第一圓柱齒輪、第二圓柱齒輪、中間圓柱齒輪、第二軸、第三軸、第四軸、第三底座、第四底座和第五底座組成；第一圓柱齒輪(15)、中間圓柱齒輪和第二圓柱齒輪的中心軸線處于同一水平面，中間圓柱第一齒輪分別與第一圓柱齒輪和第二圓柱齒輪嚙合，當?shù)谝粓A柱齒輪轉動時，使得中間圓柱齒輪轉動，繼而帶動第二圓柱齒輪轉動，由于第二圓柱齒輪與行星架固接，運動將傳遞到行星輪系模塊。
[0008]行星輪系模塊由行星架、行星齒輪、中心齒輪、齒圈、可移動式行星輪軸、輸出軸和第六底座組成，行星架轉動，帶動行星輪和中心輪的轉動。
[0009]按上述方案，所述的第三底座、第五底座和導軌固接在底板上，第四底座安裝在導軌上，可以沿導軌移動，然后用螺栓頭旋鈕擰緊定位；可以通過第四底座的移動，改變齒輪的中心距，然后安裝不同齒數(shù)的齒輪，從而改變傳動比。
[0010]按上述方案，所述的搖桿和可移動式軸構成行星架，其中可移動式軸固定在移動框體上，移動框體可沿搖桿滑動，并由小型螺紋頭旋鈕擰緊定位，從而改變中心輪與行星輪的中心距，然后通過安裝不同齒數(shù)的齒輪，就可以實現(xiàn)行星輪系傳動比的變化。
[0011]按上述方案，所述的第二軸和第三底座間安裝有軸承，外側安裝軸承蓋，用螺栓固定第二底座和軸承蓋。
[0012]本發(fā)明的軸與底座都采用這種安裝方式，保證傳動平穩(wěn)可靠。
[0013]與現(xiàn)有的教具相比，本發(fā)明的有益的效果在于:面向于進行機械原理齒輪教學的相關學科和高校，形式新穎、結構簡單，具有以下的優(yōu)勢:(I)本教具針對齒輪教學，將錐齒輪、圓柱齒輪、行星輪系的傳動綜合到一起，內(nèi)容全面，可幫助學生提高對齒輪傳動的認識和理解；(2)學生親自動手拆卸和安裝齒輪，從而實現(xiàn)不同的傳動比，通過這樣的方式，可以增加學生動手實踐的經(jīng)驗，鞏固計算傳動比的方法；(3)本教具結構簡單，便于理解，制作成本低廉，彌補了傳統(tǒng)教學偏重理論、內(nèi)容枯燥的不足，符合現(xiàn)代教育的理念。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結構的俯視示意圖；
圖2為本發(fā)明結構的前視示意圖；
圖3為本發(fā)明結構的軸測圖；
圖4為本發(fā)明的可移動底座剖視示意圖；
圖5為本發(fā)明的可移動式行星軸的示意圖；
圖6為本發(fā)明的軸和底座的安裝位置示意圖；
圖中:1.手柄，2.第一軸，3.第一底座，4.第二軸，5.第二底座，6.第三底座，7.第三軸，8.第四底座,9.第四軸，10.第五底座，11.第六底座，12.底板3，13.小錐齒輪,14.大錐齒輪，15.第一圓柱齒輪，16.中間圓柱齒輪，17.導軌，18.螺紋頭旋鈕，19.第二圓柱齒輪，20.齒圈，21.行星輪外圓框架，22.行星輪，23.中心輪，24.軸承，25.可移動式行星輪軸，26.輸出軸，27.搖桿，28.連接螺釘，29.軸承蓋，30.移動框體，31.小型螺紋頭旋鈕。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述。
[0016]包括錐齒輪傳動模塊、圓柱齒輪傳動模塊和行星輪系模塊。
[0017]錐齒輪傳動模塊由手柄1、小錐齒輪13、大錐齒輪14、第一軸2、第二軸4、第一底座3和第二底座5組成；手柄I和小錐第一齒輪13分別固定安裝在第一軸2的兩側,使用者搖動手柄I轉動，帶動第一軸2和小錐第一齒輪13的轉動，小錐第一齒輪13與大錐第一齒輪14嚙合，經(jīng)過第二軸4的傳動，將運動傳遞到圓柱齒輪模塊，帶動第一圓柱齒輪15的轉動。
[0018]圓柱齒輪傳動模塊由導軌17、第一圓柱齒輪15、第二圓柱齒輪19、中間圓柱齒輪16、第二軸4、第三軸7、第四軸9、第三底座6、第四底座8和第五底座10組成。第一圓柱齒輪15、中間圓柱齒輪16和第二圓柱齒輪19的中心軸線處于同一水平面，中間圓柱齒輪16分別與第一圓柱齒輪15和第二圓柱齒輪19嚙合，當?shù)谝粓A柱齒輪15轉動時，使得中間圓柱齒輪16轉動，繼而帶動第二圓柱齒輪19轉動，由于第二圓柱齒輪19與行星架9固接，行星架也會隨第二圓柱齒輪19 一起轉動，從而將運動傳遞到行星輪系模塊。
[0019]行星輪系模塊由行星架9、行星齒輪22、中心齒輪23、齒圈20、可移動式行星輪軸25、輸出軸26和第六底座11組成，行星架9轉動，帶動行星輪22和中心輪23的轉動。
[0020]如圖3、圖4所示，第三底座6、第五底座10和導軌17固接在底板上，第四底座8安裝在導軌上，可以沿導軌移動，然后用螺栓頭旋鈕18擰緊定位；可以通過第四底座的移動，改變齒輪的中心距，然后安裝不同齒數(shù)的齒輪，從而改變傳動比。
[0021]如圖3、圖5所示，搖桿27和可移動式軸25構成行星架，其中可移動式軸25固定在移動框體30上，移動框體30可沿搖桿滑動，并由小型螺紋頭旋鈕31擰緊定位，從而改變中心輪23與行星輪22的中心距，然后通過安裝不同齒數(shù)的齒輪，就可以實現(xiàn)行星輪系傳動比的變化。
[0022]如圖6所示，第二軸4和第三底6座間安裝有軸承24，外側安裝軸承蓋29，用螺栓固定第三底座6和軸承蓋29 ;本發(fā)明的軸與底座都采用這種安裝方式，保證傳動平穩(wěn)可靠。
【主權項】
1.一種機械原理綜合齒輪輪系教具，其特征在于:包括錐齒輪傳動模塊、圓柱齒輪傳動模塊和行星輪系模塊，其中: (1)所述錐齒輪傳動模塊由手柄、小錐齒輪、大錐齒輪、第一軸、第二軸、第一底座和第二底座組成； (2)所述圓柱齒輪傳動模塊由導軌、第一圓柱齒輪、第二圓柱齒輪、中間圓柱齒輪、第二軸、第三軸、第四軸、第三底座、第四底座和第五底座組成；其中第一圓柱齒輪和第二圓柱齒輪分別位于中間圓柱齒輪兩側； (3)所述行星輪系模塊由行星架、行星齒輪、中心齒輪、齒圈、可移動式行星輪軸、輸出軸和第六底座組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種機械原理綜合齒輪輪系教具，包含錐齒輪傳動模塊，其特征在于:小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，手柄、小錐齒輪安裝在第一軸上，學生可搖動手柄帶動錐齒輪旋轉，通過錐齒輪嚙合將運動傳遞到大錐齒輪和第二軸上；其中第一軸和第二軸分別安裝在第一底座和第二底座上，兩底座固定在底板上。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種機械原理綜合齒輪輪系教具，包含圓柱齒輪傳動模塊，其特征在于:三個齒輪軸線處于同一水平面，第一圓柱齒輪與中間圓柱齒輪嚙合，中間圓柱齒輪再與第二圓柱齒輪嚙合，完成運動的傳遞；其中第三底座、第五底座和導軌固接在底板上，第四底座安裝在導軌上，可以沿導軌移動，然后用螺栓擰緊定位；可以通過第四底座的移動，改變齒輪的中心距，然后安裝不同齒數(shù)的齒輪，從而改變傳動比。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種機械原理綜合齒輪輪系教具，包含行星輪系模塊，其特征在于:行星架轉動帶動行星輪繞齒圈中心軸線轉動，從而帶動中心輪轉動，構成行星輪系；行星輪的軸固定在移動框體上，可以沿搖桿滑動，以此改變行星輪與中心輪的距離，這樣通過安裝新的齒輪就可以實現(xiàn)傳動比的改變。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機械原理綜合齒輪輪系教具。本發(fā)明涉及機械學科教學相關領域，包含錐齒輪傳動模塊、圓柱齒輪傳動模塊和行星輪系模塊三大模塊，涵蓋了機械原理齒輪章節(jié)的相關知識點，可以深化同學們對齒輪傳動的理解，并且可以通過調(diào)節(jié)齒輪底座的位置或可移動式行星輪軸，從而得到不同的轉動比，更加直觀的展示了齒輪傳動的過程，便于學生的學習和理解，同時也增加了課堂教學的趣味性。與現(xiàn)有的教具相比，本教具涉及的知識更加綜合，錐齒輪、圓柱齒輪、行星輪系組合傳動，結構簡單，便于理解，彌補了傳統(tǒng)教學偏重理論、內(nèi)容枯燥的不足，符合現(xiàn)代教育的理念。
【IPC分類】G09B25-02
【公開號】CN104680920
【申請?zhí)枴緾N201510135728
【發(fā)明人】江強, 孫沛澤, 胡萬里
【申請人】胡萬里
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月27日