專利名稱：一種鉸鏈四桿機構教學儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械結構技術領域，尤其涉及一種用于課堂教學的鉸鏈四桿機構教學儀。
背景技術：
鉸鏈四桿機構由四個連桿通過鉸鏈連接而成的傳動機構；簡稱“四桿機構”。是《機械設計基礎》、《機構學》或《機械原理》中一個最基本的機械結構，如圖1所示，按各組成構件的尺寸與機架d、連桿b、兩個連架桿a，c的設置情況；鉸鏈四桿機構可分為以下形式其中“最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長度之和”稱為“桿長條件”。曲柄搖桿機構滿足“桿長條件”，且最短桿為連架桿；雙曲柄機構滿足“桿長條件”，且最短桿為機架；雙搖桿機構一種情況是滿足“桿長條件”時，最短桿為連桿；另一種情況是不滿足“桿長條件”即，最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿長度之和。另外，還可以通過有無整轉副(能夠做整周回轉運動的轉動副，即它能夠旋轉360 度)來判定鉸鏈四桿機構的形式，有整轉副表示有曲柄。鉸鏈四桿機構運動鏈中，某一轉動副為整轉副的充分必要條件是組成該轉動副的兩構件中必有一個構件為最短構件，且四個構件的長度滿足“桿長條件”。在鉸鏈四桿機構運動鏈中，如果四個構件的長度不滿足桿長之和條件，則四個轉動副均為擺動副，從而無論取哪個構件為機架，均得雙搖桿機構。如果鉸鏈四桿機構運動鏈中四個構件的長度滿足“桿長條件”，且其中一個構件的長度小于其他三構件中任一構件的長度，則該最短構件所聯接的兩個轉動副均為整轉副， 另兩個轉動副均為擺動副。此時，若取最短構件作為機架，則得雙曲柄機構；而取最短構件的任一相鄰構件作為機架，則得曲柄搖桿機構；又若取最短構件的對邊構件為機架，則得雙搖桿機構。另外，如果鉸鏈四桿機構運動鏈中有兩個構件長度相等且均為最短，則根據桿長之和條件可知若另外兩個構件長度不相等，則不存在整轉副；若另外兩個構件長度也相等，則當兩最短構件相鄰時，有三個整轉副，當兩最短構件相對時，有四個整轉副。教師在教學中，講解鉸鏈四桿機構的內容時一般只能通過理論的描述，無法進行相應的演示。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種鉸鏈四桿機構教學儀，簡單實用，操作方便，可以在教學中演示鉸鏈四桿機構的幾種形式。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的一種鉸鏈四桿機構教學儀，包括首尾依次鉸接的四根主架1 ；主架1桿體的長度方向設有通槽2 ；主架1桿體的一端固定有銷軸3 ；所述主架1通過其上的銷軸3穿過相鄰的主架1上的通槽2與相鄰的主架1鉸接，且在主架1間的鉸接處設有鎖緊機構。所述的鉸鏈四桿機構教學儀，還包括滑套4，所述的滑套4包括圓套筒5與固定于圓套筒5兩端面的擋板6 ；滑套4套在銷軸3上在通槽2內滑動并轉動，擋板6防止滑套4 脫離通槽2。另一方案，所述的滑套4由對開的兩半圓滑塊11組成，半圓滑塊12包括半圓套筒 12與擋板6。所述的鎖緊機構包括鎖緊螺釘7，鎖緊螺釘7旋入設于擋板6上的螺紋孔8前端接觸主架1鎖緊鉸鏈四桿機構。所述的鎖緊螺釘7包括兩組，分別旋入設于擋板6兩邊的螺紋孔前端接觸主架1 的通槽2兩邊。所述的鎖緊機構包括鎖緊螺母，設于銷軸3的螺紋軸端，旋緊鎖緊螺母鎖緊鉸鏈四桿機構。所述的主架1首尾依次鉸接的四個鉸接點處其中三個通過銷軸3鉸接，另外一個鉸接點處通過同心的一個固定銷軸10與一個電機銷軸13鉸接；固定銷軸10固定于U型架 14的一個支臂上，電機銷軸13固定于U型架14的另一個支臂上，并與電機相連。所述的主架1上設有刻度15。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的一種鉸鏈四桿機構教學儀，簡單實用，操作方便，可以在教學中演示鉸鏈四桿機構的幾種形式。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實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用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為鉸鏈四桿機構原理示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀的主架結構示意圖；圖4為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖主視圖；圖5為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖左視圖；圖6為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖俯視圖；圖7為本實用新型實施例一提供的鉸鏈四桿機構教學儀的滑套結構示意圖；圖8為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀的結構示意圖一；圖9為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀的結構示意圖二 ；圖10為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖主視圖一；圖11為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖左視圖一；圖12為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖俯視圖一；圖13為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀的滑套結構示意圖；圖14為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖主視圖二 ；[0038]圖15為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖左視圖二 ；圖16為本實用新型實施例二提供的鉸鏈四桿機構教學儀結構示意圖俯視圖二。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。下面將結合附圖對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。實施例一如圖2至圖7所示，一種鉸鏈四桿機構教學儀，包括首尾依次鉸接的四根主架1 ； 如圖3所示，主架1桿體的長度方向設有通槽2 ；主架1桿體的一端固定有銷軸3 ；所述主架1通過其上的銷軸3穿過相鄰的主架1上的通槽2與相鄰的主架1鉸接，銷軸3端部為螺紋軸，旋入螺母9固定。另外，本例中的鉸鏈四桿機構教學儀，還包括滑套4，如圖7所示，所述的滑套4包括圓套筒5與固定于圓套筒5兩端面的擋板6 ；滑套4套在銷軸3上在通槽2內滑動并轉動，擋板6防止滑套4脫離通槽2。另外，在主架1間的鉸接處設有鎖緊機構。所述的鎖緊機構包括鎖緊螺釘7，鎖緊螺釘7旋入設于擋板6上的螺紋孔前端接觸主架1鎖緊鉸鏈四桿機構。本例中所述的鎖緊螺釘7包括兩組，每組一個，分別旋入設于擋板6兩邊的螺紋孔 8前端接觸主架1的通槽2兩邊。另外，如將螺母9改成蝶形的鎖緊螺母，則所述的鎖緊機構包括鎖緊螺母，在沒有滑套4的情況下，直接將鎖緊螺母旋入銷軸3的軸端的螺紋軸，旋緊鎖緊螺母鎖緊鉸鏈四桿機構。同時為了計算桿長方便在所述的主架1上設有刻度15。實施例二如圖8至圖16所示，一種鉸鏈四桿機構教學儀，包括首尾依次鉸接的四根主架1 ； 如圖3所示，主架1桿體的長度方向設有通槽2 ；主架1桿體的一端固定有銷軸3 ；銷軸3端部的螺紋軸直接旋入主架1桿體上的螺紋孔固定。所述主架1通過其上的銷軸3穿過相鄰的主架1上的通槽2與相鄰的主架1鉸接，銷軸3端部為螺紋軸，旋入螺母9固定。另外，本例中的鉸鏈四桿機構教學儀，還包括滑套4，如圖13所示，所述的滑套4由對開的兩半圓滑塊11組成，半圓滑塊12包括半圓套筒12與擋板(6)。一對半圓滑塊11組成滑套4，套在銷軸3上在通槽2內滑動并轉動，擋板6防止滑套4脫離通槽2。另外，在主架1間的鉸接處設有鎖緊機構。所述的鎖緊機構包括鎖緊螺釘7，鎖緊螺釘7旋入設于擋板6上的螺紋孔前端接觸主架1鎖緊鉸鏈四桿機構。本例中所述的鎖緊螺釘7包括兩組，每組兩個，分別旋入設于擋板6兩邊的螺紋孔 8前端接觸主架1的通槽2兩邊。另外，所述的主架1首尾依次鉸接的四個鉸接點處其中三個通過銷軸3鉸接，另外一個鉸接點處通過同心的一個固定銷軸10與一個電機銷軸13鉸接；固定銷軸10固定于U型架14的一個支臂上，電機銷軸13固定于U型架14的另一個支臂上，并與電機相連。這樣，為一鉸接點為固定點，調整好尺寸后，可以通過電機帶動與電機銷軸13相連的一個主架1轉動，用于演示不同的鉸鏈四桿機構的形式。同時為了計算桿長方便在所述的主架1上設有刻度15。教學時，松開鎖緊機構的鎖緊螺釘7調整滑套4在通槽2中的位置，進而調整各桿的長度。分別實現曲柄搖桿機構、雙曲柄機構與雙搖桿機構并同時測量各桿的長度a、b、 c、d的值。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.一種鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，包括首尾依次鉸接的四根主架(1)；主架 (1)桿體的長度方向設有通槽O)；主架(1)桿體的一端固定有銷軸(3)；所述主架(1)通過其上的銷軸C3)穿過相鄰的主架(1)上的通槽( 與相鄰的主架(1)鉸接，且在主架(1) 間的鉸接處設有鎖緊機構。
2.根據權利要求1所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，還包括滑套G)，所述的滑套(4)包括圓套筒( 與固定于圓套筒( 兩端面的擋板(6)；滑套(4)套在銷軸(3)上在通槽O)內滑動并轉動，擋板(6)防止滑套(4)脫離通槽O)。
3.根據權利要求2所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的滑套(4)由對開的兩半圓滑塊(11)組成，半圓滑塊(1 包括半圓套筒(1 與擋板(6)。
4.根據權利要求2或3所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的鎖緊機構包括鎖緊螺釘(7)，鎖緊螺釘(7)旋入設于擋板(6)上的螺紋孔前端接觸主架(1)鎖緊鉸鏈四桿機構。
5.根據權利要求4所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的鎖緊螺釘(7)包括兩組，分別旋入設于擋板(6)兩邊的螺紋孔(8)前端接觸主架(1)的通槽( 兩邊。
6.根據權利要求1所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的鎖緊機構包括鎖緊螺母，設于銷軸(3)的螺紋軸端，旋緊鎖緊螺母鎖緊鉸鏈四桿機構。
7.根據權利要求1、2、3或6所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的主架(1) 首尾依次鉸接的四個鉸接點處其中三個通過銷軸C3)鉸接，另外一個鉸接點處通過同心的一個固定銷軸(10)與一個電機銷軸(13)鉸接；固定銷軸(10)固定于U型架(14)的一個支臂上，電機銷軸(13)固定于U型架(14)的另一個支臂上，并與電機相連。
8.根據權利要求1、2、3或6所述的鉸鏈四桿機構教學儀，其特征在于，所述的主架(1) 上設有刻度(15)。
專利摘要本實用新型實施例提供的一種鉸鏈四桿機構教學儀，包括首尾依次鉸接的四根主架(1)；主架(1)桿體的長度方向設有通槽(2)；主架(1)桿體的一端固定有銷軸(3)；所述主架(1)通過其上的銷軸(3)穿過相鄰的主架(1)上的通槽(2)與相鄰的主架(1)鉸接，且在主架(1)間的鉸接處設有鎖緊機構。簡單實用，操作方便，可以在教學中演示鉸鏈四桿機構的幾種形式。
文檔編號G09B25/02GK202075903SQ201120147000
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者朱佳峰, 程小龍, 鄭玉卿, 陳建清 申請人:湖州師范學院