可自由組合搭建機械結構的教具的制作方法
【專利摘要】一種可自由組合搭建機械結構的教具，包括螺紋桿、連接套、鉸鏈部件以及齒輪部件，螺紋桿與連接套連接形成伸縮結構或轉角結構，螺紋桿與鉸鏈部件連接形成轉向機構，螺紋桿與齒輪部件連接形成齒輪傳動機構。該教具具有結構簡單、組裝方便、可自由組合搭建的優點。
【專利說明】可自由組合搭建機械結構的教具

【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及教學儀器領域，尤其涉及一種可自由組合搭建機械結構的教具。

【背景技術】
[0002]直觀性教學，是學好機械基礎的重要途徑。生動、直觀、形象的教具，能夠幫助學生建立直觀感性認識，引導學生對教具進行觀察，分析思考，提出問題、并從中學會解決問題的方法。
[0003]目前，在機械專業教學中所采用的直觀教學教具都是一種獨立式的結構，這種獨立式機械結構只能進行某一種教學項目的演示，不便于學生對各類機械結構進行觀看并做比較，而且，獨立式機械結構體積大，不便于攜帶。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、組裝方便、可自由組合搭建機械結構的教具。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種可自由組合搭建機械結構的教具，包括螺紋桿、連接套、鉸鏈部件以及齒輪部件，所述螺紋桿與連接套連接形成伸縮結構或轉角結構，螺紋桿與鉸鏈部件連接形成轉向機構，螺紋桿與齒輪部件連接形成齒輪傳動機構。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進:
[0008]所述連接套兩端開設有螺紋接口，兩根螺紋桿分別與連接套兩端的螺紋接口螺紋連接形成所述伸縮結構。
[0009]所述連接套端部與側部開設有螺紋接口，兩根螺紋桿分別與連接套端部以及側部的螺紋接口螺紋連接形成所述轉角結構。
[0010]所述鉸鏈部件包括轉向套、螺桿軸、軸套、第一滾針軸承、第一推力軸承以及第一緊定螺母，所述軸套套設于螺桿軸外，并與螺桿軸螺紋連接，所述第一滾針軸承套設于軸套上，第一滾針軸承外圈嵌設于轉向套內腔，第一推力軸承設有兩件，其中一件第一推力軸承連接于螺桿軸一端對第一滾針軸承一端軸向定位，另一件第一推力軸承連接于螺桿軸另一端，并經與連接套的配合壓緊對第一滾針軸承的另一端軸向定位。
[0011]所述齒輪部件包括主動齒輪部件，所述主動齒輪部件包括齒輪、桿套、壓緊片以及第二緊定螺母，所述螺紋桿穿設于桿套內，所述桿套與齒輪內孔卡接，兩塊壓緊片套嵌于齒輪兩內孔端口處并與螺紋桿套接，兩個所述第二緊定螺母分別與螺紋桿兩端螺紋連接并壓緊于壓緊片。
[0012]所述桿套外壁設有凹槽，所述凹槽內設有用于與齒輪內孔卡接的鍵塊。
[0013]所述齒輪部件還包括從動齒輪部件，所述從動齒輪部件包括齒輪、桿套、第二滾針軸承、第二推力軸承以及第二緊定螺母，所述桿套套設于螺紋桿外，并與螺紋桿螺紋連接，所述第二滾針軸承套設于桿套上，第二滾針軸承外圈嵌設于齒輪內腔，第二推力軸承設有兩件，兩件第二推力軸承分設于第二滾針軸承兩端并通過第二緊定螺母對第二滾針軸承軸向定位。
[0014]還包括機架，所述機架于中間位置搭建有伸縮結構和齒輪傳動機構，所述伸縮結構通過轉角結構與齒輪傳動機構連接，機架一側搭建有轉向機構，另一側搭建有由伸縮結構、轉角結構、鉸鏈部件以及錐齒輪連接形成的差速器。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0016]本實用新型的可自由組合搭建機械結構的教具，包括螺紋桿、連接套、鉸鏈部件以及齒輪部件，其結構簡單、組裝方便，將螺紋桿與連接套連接形成伸縮結構，具有伸縮功能，可用于伸縮教學項目的演示，螺紋桿與連接套連接還可形成轉角結構，不需要專門制作轉角部件，大大節省了占用空間，而螺紋桿與鉸鏈部件連接又可形成轉向機構，具有活動轉向功能，可用于活動轉向教學項目的演示，同樣，螺紋桿與齒輪部件連接形成齒輪傳動機構，齒輪部件可隨螺紋桿同轉或不隨螺紋桿轉動形成空轉，兩種形式可分別用作主齒輪傳動機構和從齒輪傳動機構的演示，該結構中，只需制作螺紋桿、連接套、鉸鏈部件以及齒輪部件四種零部件，再將四種零部件自由組合搭建，即可形成各種常用的機械結構教具，即通過自由選擇和自由組合搭建就可同時實現多種教學項目的演示，便于學生對各類機械結構進行觀看并做比較，達到事半功倍的效果，而且四種零部件的體積較小，攜帶非常方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具的結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中伸縮結構伸展狀態的結構示意圖。
[0019]圖3是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中伸縮結構收縮狀態的結構示意圖。
[0020]圖4是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中的轉角結構的結構示意圖。
[0021]圖5是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中鉸鏈部件的結構示意圖。
[0022]圖6是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中隨軸同轉的齒輪部件的結構示意圖。
[0023]圖7是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中空轉的齒輪部件的結構示意圖。
[0024]圖8是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中齒輪傳動機構的結構示意圖。
[0025]圖9是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中差速器的結構示意圖。
[0026]圖10是本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具中轉向機構的結構示意圖。
[0027]圖中各標號表示:
[0028]1、螺紋桿；2、連接套；21、螺紋接口 ；3、鉸鏈部件；31、轉向套；32、螺桿軸；33、軸套；34、第一滾針軸承；35、第一推力軸承；36、第一緊定螺母；4、主動齒輪部件；41、齒輪；42、桿套；421、凹槽；43、壓緊片；44、第二緊定螺母；45、鍵塊；46、第二滾針軸承；47、第二推力軸承；5、伸縮結構；6、轉角結構；7、轉向機構；8、齒輪傳動機構；9、機架；10、差速器；11、從動齒輪部件。

【具體實施方式】
[0029]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0030]圖1至圖10示出了本實用新型可自由組合搭建機械結構的教具的實施例，該教具包括螺紋桿1、連接套2、鉸鏈部件3以及齒輪部件，其結構簡單、組裝方便，將螺紋桿I與連接套2連接形成伸縮結構5，具有伸縮功能，可用于伸縮教學項目的演示，螺紋桿I與連接套2連接還可形成轉角結構6，不需要專門制作轉角部件，大大節省了占用空間，而螺紋桿I與鉸鏈部件3連接又可形成轉向機構7，具有活動轉向功能，可用于活動轉向教學項目的演示，同樣，螺紋桿I與齒輪部件連接形成齒輪傳動機構8，齒輪部件可隨螺紋桿I同轉或不隨螺紋桿I轉動形成空轉，兩種形式可分別用作主齒輪傳動機構和從齒輪傳動機構的演示，該結構中，只需制作螺紋桿1、連接套2、鉸鏈部件3以及齒輪部件四種零部件，再將四種零部件自由組合搭建，即可形成各種常用的機械結構教具，即通過自由選擇和自由組合搭建就可同時實現多種教學項目的演示，便于學生對各類機械結構進行觀看并做比較，達到事半功倍的效果，而且四種零部件的體積較小，攜帶非常方便。
[0031]本實施例中，連接套2兩端開設有螺紋接口 21，兩根螺紋桿I分別與連接套2兩端的螺紋接口 21螺紋連接形成伸縮結構5，該結構中，兩根螺紋桿I分別與連接套2兩端的螺紋接口 21螺紋連接，可保證伸縮結構5在同一直線上的伸縮功能，其結構簡單、易于實現。
[0032]本實施例中，連接套2端部與側部開設有螺紋接口 21，兩根螺紋桿I分別與連接套2端部以及側部的螺紋接口 21螺紋連接形成轉角結構6，該結構中，兩根螺紋桿I分別與連接套2端部以及側部的螺紋接口 21螺紋連接，可保證轉角連接而形成轉角結構6，在機械結構中起到節省安裝空間，使結構更加緊湊的作用。
[0033]本實施例中，鉸鏈部件3包括轉向套31、螺桿軸32、軸套33、第一滾針軸承34、第一推力軸承35以及第一緊定螺母36，安裝時，先將軸套33套設于螺桿軸32外，并與螺桿軸32螺紋連接，再將第一滾針軸承34套設于軸套33上，第一滾針軸承34外圈嵌設于轉向套31內腔，第一推力軸承35設有兩件，將其中一件第一推力軸承35連接于螺桿軸32 —端對第一滾針軸承34 —端軸向定位，另一件第一推力軸承35連接于螺桿軸32另一端，并經與連接套2的配合壓緊以及第一緊定螺母36的緊定作用對第一滾針軸承34的另一端軸向定位，故當螺紋桿I與轉向套31側部螺紋連接時，螺紋桿I會帶動轉向套31繞螺桿軸32旋轉形成轉向機構7，其結構簡單、組裝方便。
[0034]本實施例中，齒輪部件包括主動齒輪部件4，主動齒輪部件4包括齒輪41、桿套42、壓緊片43以及第二緊定螺母44，安裝時，將螺紋桿I穿設于桿套42內，桿套42與齒輪41內孔卡接，再將兩塊壓緊片43套嵌于齒輪41兩內孔端口處并與螺紋桿I套接，最后將兩個第二緊定螺母44分別與螺紋桿I兩端螺紋連接并壓緊于壓緊片43形成隨螺紋桿I同轉的齒輪傳動機構8，由于桿套42與齒輪41內孔卡接，螺紋桿I與齒輪41相對不能形成轉動，其結構簡單、組裝方便。
[0035]本實施例中，桿套42外壁設有凹槽421，凹槽421內設有用于與齒輪41內孔卡接的鍵塊45，該結構中，桿套42與齒輪41內孔的卡接方式為凹槽421與鍵塊45的配合作用，
其結構簡單可靠。
[0036]在其它實施例中，桿套42與齒輪41內孔還可通過其它的卡接方式，實現兩者間的固定效果即可。
[0037]本實施例中，齒輪部件還包括從動齒輪部件11,從動齒輪部件11包括齒輪41、桿套42、第二滾針軸承46、第二推力軸承47以及第二緊定螺母44，安裝時，先將桿套42套設于螺紋桿I外，并與螺紋桿I螺紋連接，再將第二滾針軸承46套設于桿套42上，第二滾針軸承46外圈嵌設于齒輪41內腔，第二推力軸承47設有兩件，將兩件第二推力軸承47分設于第一滾針軸承34兩端并通過第二緊定螺母44對第一滾針軸承34軸向定位，由于桿套42與第二滾針軸承46內腔滾動連接，螺紋桿I與齒輪41相對之間形成轉動，其結構簡單、組裝方便。
[0038]本實施例中，選用多根螺紋桿1、六組主動齒輪部件4和兩組從動齒輪部件11組成一組齒輪傳動機構8，通過主動齒輪部件4和從動齒輪部件11中的齒輪41之間的相互嚙合實現動力的傳遞，可作為傳動教學項目的演示，其結構簡單、易于實現。
[0039]本實施例中，還包括機架9，該機架9為U型架體結構，機架9于兩側架之間搭建有伸縮結構5和齒輪傳動機構8,齒輪傳動機構8位于伸縮結構5下部，伸縮結構5通過轉角結構6與齒輪傳動機構8連接，機架9 一側架外側搭建有轉向機構7，于另一側架外側搭建有由伸縮結構5、轉角結構6、鉸鏈部件3以及錐齒輪連接形成的差速器10，該結構中形成了類似于汽車發動機的演示教具，齒輪傳動機構8相當于減速器，其結構簡單、制作方便。
[0040]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:包括螺紋桿(I)、連接套(2)、鉸鏈部件(3 )以及齒輪部件，所述螺紋桿(I)與連接套(2 )連接形成伸縮結構(5 )或轉角結構(6)，螺紋桿(I)與鉸鏈部件(3)連接形成轉向機構(7)，螺紋桿(I)與齒輪部件連接形成齒輪傳動機構(8)。
2.根據權利要求1所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述連接套(2)兩端開設有螺紋接口(21)，兩根螺紋桿(I)分別與連接套(2)兩端的螺紋接口(21)螺紋連接形成所述伸縮結構(5)。
3.根據權利要求1所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述連接套(2)端部與側部開設有螺紋接口(21)，兩根螺紋桿(I)分別與連接套(2)端部以及側部的螺紋接口( 21)螺紋連接形成所述轉角結構(6 )。
4.根據權利要求1所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述鉸鏈部件(3 )包括轉向套(31)、螺桿軸(32 )、軸套(33 )、第一滾針軸承(34)、第一推力軸承(35 )以及第一緊定螺母(36)，所述軸套(33)套設于螺桿軸(32)外，并與螺桿軸(32)螺紋連接，所述第一滾針軸承(34)套設于軸套(33)上，第一滾針軸承(34)外圈嵌設于轉向套(31)內腔，第一推力軸承(35)設有兩件，其中一件第一推力軸承(35)連接于螺桿軸(32) —端對第一滾針軸承(34)—端軸向定位，另一件第一推力軸承(35)連接于螺桿軸(32)另一端，并經與連接套(2)的配合壓緊對第一滾針軸承(34)的另一端軸向定位。
5.根據權利要求1所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述齒輪部件包括主動齒輪部件(4)，所述主動齒輪部件(4)包括齒輪(41)、桿套(42)、壓緊片(43)以及第二緊定螺母(44)，所述螺紋桿(I)穿設于桿套(42)內，所述桿套(42)與齒輪(41)內孔卡接，兩塊壓緊片(43)套嵌于齒輪(41)兩內孔端口處并與螺紋桿(I)套接，兩個所述第二緊定螺母(44)分別與螺紋桿(I)兩端螺紋連接并壓緊于壓緊片(43)。
6.根據權利要求5所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述桿套(42)外壁設有凹槽(421)，所述凹槽(421)內設有用于與齒輪(41)內孔卡接的鍵塊(45)。
7.根據權利要求5所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:所述齒輪部件還包括從動齒輪部件(11)，所述從動齒輪部件(11)包括齒輪(41)、桿套(42 )、第二滾針軸承(46)、第二推力軸承(47)以及第二緊定螺母(44)，所述桿套(42)套設于螺紋桿(I)外，并與螺紋桿(I)螺紋連接，所述第二滾針軸承(46)套設于桿套(42)上，第二滾針軸承(46)外圈嵌設于齒輪(41)內腔，第二推力軸承(47)設有兩件，兩件第二推力軸承(47)分設于第二滾針軸承(46)兩端并通過第二緊定螺母(44)對第二滾針軸承(46)軸向定位。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的可自由組合搭建機械結構的教具，其特征在于:還包括機架(9)，所述機架(9)于中間位置搭建有伸縮結構(5)和齒輪傳動機構(8)，所述伸縮結構(5 )通過轉角結構(6 )與齒輪傳動機構(8 )連接，機架(9 ) 一側搭建有轉向機構(7 )，另一側搭建有由伸縮結構(5)、轉角結構(6)、鉸鏈部件(3)以及錐齒輪連接形成的差速器(10)。
【文檔編號】G09B25/02GK204066576SQ201420377529
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】趙頌, 楊舒, 武中奇, 宋曉琳, 劉江南, 林泉佑, 熊其峰 申請人:湖南大學