一種多功能教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能教具，包括垂直于底面的背景板，以及設置于背景板上的螺旋傳動裝置、摩擦角測量儀、牛頓擺、金屬球開關、接觸器、傳動裝置、凸輪機構、齒輪齒條傳動裝置、曲柄滑塊、四桿機構，螺旋傳動裝置與摩擦角測量儀連接，摩擦角測量儀與牛頓擺通過軌道，牛頓擺與金屬球開關通過軌道連接，金屬球開關與接觸器連接，接觸器控制傳動裝置運動，從而帶動凸輪機構運動，凸輪機構帶動齒輪齒條傳動裝置運動，齒輪齒條傳動裝置通過曲柄滑塊與四桿機構連接。本實用新型提供的多功能教具集成了多種機械教學教具，操作性強。
【專利說明】一種多功能教具

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械教學領域，特別涉及一種多功能機械類教具。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有機械類課程普遍缺乏實驗教學，只有課本和視頻的課堂教學枯燥乏味，僅有的實驗課中能向同學們展示的教具又很少。市場中機械類教具很多，這些教具雖種類繁多，但是大多功能單一，想要向同學們演示多個機構還需購買不同的教具，價格不菲。此外，大多數(shù)教具只能單單的列在櫥窗供大家觀賞性學習，缺乏生動性，可操作性比較差。教具的材質也多為金屬，不方便攜帶入課堂，不能完整的達到教具輔助教學的目的。


【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型提供一種集成度高多、操作性強的功能機械教學工具。
[0004]一種多功能教具，包括垂直于底面的背景板，以及設置于背景板上的螺旋傳動裝置、摩擦角測量儀、牛頓擺、金屬球開關、接觸器、傳動裝置、凸輪機構、齒輪齒條傳動裝置、曲柄滑塊、四桿機構。螺旋傳動裝置的一側設置扳手驅動螺桿做回轉運動，螺旋傳動裝置上的螺母與第一連桿一端連接；摩擦角測量儀上的斜面前端與第一連桿另一端連接，斜面尾端與傾斜的第一軌道前端緊貼，斜面前端上放置滑塊；第一軌道上放置第一球體，軌道后端與牛頓擺的第一個球體緊貼，并在軌道后端下方設置接球的筐體；牛頓擺的最后一個球體緊貼第二球體，第二球體位于支撐架上；支撐架下方設置傾斜的第二導軌，第二導軌的前端位于支撐架下方；第二導軌末端下方設置金屬球開關，金屬球開關與接觸器輸入端連接；接觸器的輸出端與電機輸入端連接，電機輸出端通過第二連桿與凸輪機構連接；凸輪機構與平底接觸；平底下方設置齒條；齒條與齒輪嚙合；齒輪上設置第三連桿，第三連桿一端與滑塊連接；滑塊設置在滑槽中，滑塊上設置第四連桿；第四連桿一端與四桿機構的連桿連接；四桿機構的第一連架桿和第二連架桿固定在背景板上，第二連架桿的手柄前端連接尋寶箱的開關。
[0005]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著的有點在于:(I)集成性高，選取了機械類課程中12種典型的機構與模型集成在一起；(2)連貫性好，化零為整的將選取的機構模型進行有序的組合形成一整套完整的體系；(3)趣味性強，該教具通過一個小球的歷險故事最終尋到寶物，歷險過程中學到機械課程中很多相應的知識，創(chuàng)新課堂教學模式，效果遠遠超出枯燥的課本和單單的視頻演示，趣味橫生；(4)直觀性，將所有的模型實物化直接的展示在同學們面前，可親手體驗操作；(5)便捷性，采用萬向輪，能方便的推進課堂進行實物教學；采用多功能實驗板，各個機構能夠方便的在板子上進行裝拆與調整位置；材料上選擇彩色有機玻璃板，輕松便捷。
[0006]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的整體結構示意圖；
[0008]圖2是螺旋傳動裝置的結構示意圖；
[0009]圖3是摩擦角測量儀的結構示意圖；
[0010]圖4是牛頓擺的結構示意圖；
[0011]圖5是平底、齒條和齒輪的組合的結構示意圖；
[0012]圖6是齒輪、滑塊和滑槽的組合的結構示意圖；
[0013]圖7是四桿機構的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]結合圖1，一種多功能教具，包括垂直于底面的背景板，以及設置于背景板上的螺旋傳動裝置、摩擦角測量儀、牛頓擺、金屬球開關、接觸器、傳動裝置、凸輪機構、齒輪齒條傳動裝置、曲柄滑塊、四桿機構、轉向開關。所述背景板下端設置萬向輪，可以方便推動背景板。
[0015]螺旋傳動裝置I的一側設置扳手驅動螺桿做回轉運動，螺旋傳動裝置I上的螺母
1-1與第一連桿一端連接。
[0016]摩擦角測量儀2上的斜面2-1前端與第一連桿另一端連接，斜面2-1尾端與傾斜的第一軌道3前端緊貼，斜面2-1前端上放置滑塊；
[0017]第一軌道上放置第一球體，軌道后端與牛頓擺4的第一個球體緊貼，并在軌道后端下方設置接球的筐體。
[0018]牛頓擺4的最后一個球體緊貼第二球體，第二球體位于支撐架5上，第二球體為金屬球。
[0019]支撐架5下方設置傾斜的木質第二導軌6，第二導軌6的前端位于支撐架5下方。
[0020]第二導軌末端下方設置金屬球開關7，金屬球開關7為斷開7電路，第二球體與金屬球開關配合形成回路；金屬球開關7與接觸器8輸入端連接。
[0021]接觸器8的輸出端與電機輸入端連接，電機輸出端通過第二連桿與凸輪機構9連接。
[0022]凸輪機構9與平底10接觸。
[0023]平底10下底面設置齒條11，齒條11通過齒條支架11-1保持始終垂直于地面方向；齒條支架11-1包括支架上底面11-11、支架下底面11-12和連接支架上底面和支架下底面的支撐架11-13，支架上底面11-11和支架下底面11-12居中位置設置齒條通孔，齒條11插入齒條通孔中，支撐架11-13固定于背景板上。
[0024]平底10與支架上底面11-11之間設置壓簧11-2，壓簧11_2位于齒條[11]的兩偵牝壓簧11-2可以使的平底10與凸輪機構9始終保持相切的狀態(tài)。
[0025]齒條11與齒輪12嚙合。
[0026]齒輪12上設置第三連桿，第三連桿一端與滑塊13-1連接。
[0027]滑塊13-1設置在滑槽13-2中，滑塊13_1上設置第四連桿。
[0028]第四連桿一端與四桿機構14的第一連架桿14-1的手柄連接。
[0029]四桿機構14的第一連架桿14-1和第二連架桿14-2固定在背景板上，第一連架桿14-1和第二連架桿14-2由連桿14-3連接，第二連架桿14_2的手柄前端連接尋寶箱的開關。
[0030]本實用新型的工作原理在于:轉動螺旋傳動裝置I左側的扳手驅動螺桿做回轉運動，通過螺旋副使螺母1-1水平向右移動。螺母1-1驅動連桿增加摩擦角測量儀2上斜面
2-1的傾角，直到滑塊剛開始下滑為止?；瑝K碰到第一軌道3上預置的第一球體使其與牛頓擺4的第一個小球觸碰，根據(jù)牛頓擺的原理，第一個小球的速度順利的傳給最后一個小球，碰倒支撐架5上的第二球體，第二球體第二軌道6的滑槽滑下。第二球體滑落至金屬球開關7的盒體中，使得原本斷開的電路與第二球體一同組成回路，接通接觸器8，此時接通了低速電機的電路。低速電機牽引連桿轉動，連桿牽引凸輪機構9轉動，凸輪機構9下壓平底10向下運動，平底10帶動齒條11垂直于地面向下運動，通過齒輪12與齒條11的嚙合實現(xiàn)齒輪12的轉動。齒輪12驅動第三連桿帶動滑塊13-1滑動，滑塊13-1驅動第四連桿。第四連桿驅動四桿機構14的第一連架桿14-1圍繞其與背景板的固定點為支點轉動，第一連架桿14-1驅動連桿14-3帶動第二連架桿14-2圍繞其與背景板的固定點為支點轉動。第二連架桿14-2開啟尋寶箱的盒蓋。
【權利要求】
1.一種多功能教具，包括垂直于底面的背景板，以及設置于背景板上的螺旋傳動裝置、摩擦角測量儀、牛頓擺、金屬球開關、接觸器、傳動裝置、凸輪機構、齒輪齒條傳動裝置、曲柄滑塊、四桿機構，其特征在于， 螺旋傳動裝置[I]的一側設置扳手[1-2]驅動螺桿做回轉運動，螺旋傳動裝置[I]上的螺母[1-1]與第一連桿一端連接； 摩擦角測量儀[2]上的斜面[2-1]前端與第一連桿另一端連接，斜面[2-1]尾端與傾斜的第一軌道[3]前端緊貼，斜面[2-1]前端上放置滑塊； 第一軌道[3]上放置第一球體，軌道后端與牛頓擺[4]的第一個球體[4-1]緊貼，并在軌道后端下方設置接球的筐體； 牛頓擺[4]的最后一個球體[4-2]緊貼第二球體，第二球體位于支撐架[5]上；支撐架[5]下方設置傾斜的第二導軌[6]，第二導軌[6]的前端位于支撐架[5]下方；第二導軌末端下方設置金屬球開關[7]，金屬球開關[7]與接觸器[8]輸入端連接；接觸器[8]的輸出端與低速電機[8-1]輸入端連接，低速電機輸出端通過第二連桿與凸輪機構[9]連接； 凸輪機構[9]與平底[10]接觸； 平底[10]下底面設置齒條[11]； 齒條[11]與齒輪[12]嚙合； 齒輪[12]上設置第三連桿，第三連桿一端與滑塊[13-1]連接； 滑塊[13-1]設置在滑槽[13-2]中，滑塊[13-1]上設置第四連桿； 第四連桿一端與四桿機構[14]的第一連架桿[14-1]的前手柄[14-11]連接； 四桿機構[14]的第一連架桿[14-1]和第二連架桿[14-2]固定在背景板上，第二連架桿[14-2]的后手柄[14-21]前端連接尋寶箱[15]的開關。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能教具，其特征在于，第二球體由導電的金屬球。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的多功能教具，其特征在于，金屬球開關為內設斷開電路的盒體，第二球體與金屬球開關配合形成回路。
4.根據(jù)權利要求1所述的多功能教具，其特征在于， 多功能教具還包括齒條支架[11-1]，齒條支架[11-1]包括支架上底面[11-11]、支架下底面[11-12]和連接支架上底面和支架下底面的支撐架[11-13]，支架上底面[11-11]和支架下底面[11-12]的居中位置設置齒條通孔，齒條[11]插入齒條通孔中，支撐架[11-13]固定于背景板上； 平底[10]與支架上底面[11-11]之間設置壓簧[11-2]，壓簧[11-2]位于齒條[11]的兩側。
5.根據(jù)權利要求1所述的多功能教具，其特征在于，背景板下端設置萬向輪。
【文檔編號】G09B25/00GK204010483SQ201420349597
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月28日 優(yōu)先權日:2014年6月28日
【發(fā)明者】馮雙記, 豆劍豪, 蘇瑩莉, 孫家升, 陳一鳴, 宋梅利, 范元勛 申請人:南京理工大學