本實(shí)用新型涉及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)教具技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的機(jī)械及相關(guān)專業(yè)課堂教學(xué)中，講解機(jī)械傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理時(shí)大都通過(guò)PPT或視頻演示來(lái)實(shí)現(xiàn)，學(xué)生無(wú)法真正體會(huì)其工作原理與內(nèi)部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種單純依靠PPT或視頻演示的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在乃至未來(lái)課堂教學(xué)的需要，因此在機(jī)械傳動(dòng)的課堂教學(xué)中急需一種演示教具來(lái)幫助學(xué)生們更好地理解所學(xué)的知識(shí)。

現(xiàn)有的《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程教學(xué)中，開(kāi)始采用機(jī)械傳動(dòng)教具進(jìn)行傳動(dòng)演示，但使用的教具仍是傳統(tǒng)的漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)，且類型功能單一。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械裝備精度、效率、平穩(wěn)性等性能要求越來(lái)越高，新型機(jī)械傳動(dòng)，特別是精密機(jī)械傳動(dòng)在諸多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，迫切需要在相關(guān)課堂教學(xué)中引入擺線針輪傳動(dòng)、擺線鋼球傳動(dòng)、漸開(kāi)線少齒差傳動(dòng)等新型機(jī)械傳動(dòng)類型，以滿足學(xué)生未來(lái)技術(shù)或科研崗位的工作需求。而且這些教具要適應(yīng)課堂講解需求，具備方便使用的特點(diǎn)。

中國(guó)專利號(hào)20151013578.X，公開(kāi)日2015年6月3日，公開(kāi)了一份名稱為“一種機(jī)械原理綜合齒輪輪系教具”的專利文件，其包括錐齒輪傳動(dòng)模塊、圓柱齒輪傳動(dòng)模塊和行星輪系模塊三大模塊，涵蓋了機(jī)械原理齒輪章節(jié)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)齒輪底座的位置或可移動(dòng)式行星輪軸，獲得不同的傳動(dòng)比。該發(fā)明雖然涉及錐齒輪、圓柱齒輪、行星輪系組合傳動(dòng)，但只能演示傳統(tǒng)的漸開(kāi)線傳動(dòng)，并未涉及擺線針輪傳動(dòng)、擺線鋼球傳動(dòng)之類新型傳動(dòng)，傳動(dòng)類型單一，且不能通過(guò)重組形成不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形式單一。

中國(guó)專利號(hào)201320892315.2，公開(kāi)日2014年7月2日，公開(kāi)了一份名稱為“復(fù)合輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)演示教具”的專利文件，其包括底板和分別設(shè)置在底板上的變齒機(jī)構(gòu)支座、太陽(yáng)輪支座和齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪支座，變齒機(jī)構(gòu)支座通過(guò)變齒機(jī)構(gòu)齒輪軸與雙聯(lián)少齒齒輪相連，變齒機(jī)構(gòu)齒輪軸末端通過(guò)螺母與行星架連接，行星架均勻連接有三個(gè)行星齒輪，其中一個(gè)行星齒輪通過(guò)行星架連接軸與行星架齒輪固定連接，行星架齒輪與雙聯(lián)少齒齒輪嚙合，太陽(yáng)輪支座通過(guò)太陽(yáng)輪軸與內(nèi)外齒圈和太陽(yáng)輪相連，三個(gè)行星齒輪同時(shí)與內(nèi)外齒圈內(nèi)齒和太陽(yáng)輪嚙合，齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪支座通過(guò)齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪軸與齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪相連，齒圈驅(qū)動(dòng)齒輪與內(nèi)外齒圈外齒嚙合。該實(shí)用新型能夠演示周轉(zhuǎn)輪系、差動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但僅限傳統(tǒng)的漸開(kāi)線直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)類型更加單一；雖然增加了差動(dòng)輪系的功能，但傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變化形式過(guò)少，無(wú)法使用同一教具演示更多的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型與創(chuàng)新變換原理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械教具功能單一，不便于演示使用的不足，提供了一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，采用擺線鋼球傳動(dòng)模塊和漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊進(jìn)行傳動(dòng)，并結(jié)合浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊5種等速輸出機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)2×5＝10種少齒差行星傳動(dòng)的演示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組合使用方便，可滿足當(dāng)前的課堂教學(xué)需求。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：

本實(shí)用新型的一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包括等速輸出機(jī)構(gòu)，所述的支撐機(jī)構(gòu)包括底座、第一支撐架、偏心動(dòng)力輸入軸、動(dòng)力輸出軸和第三支撐架，所述第一支撐架和第三支撐架與底座可拆卸連接，偏心動(dòng)力輸入軸與第一支撐架通過(guò)軸承連接，動(dòng)力輸出軸與第三支撐架通過(guò)軸承連接；所述偏心動(dòng)力輸入軸上設(shè)置有偏心軸段，該偏心軸段通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)部件連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)偏心動(dòng)力輸入軸帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中部件轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)等速輸出機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳遞至動(dòng)力輸出軸。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線鋼球傳動(dòng)模塊和漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊，兩者擇一使用；所述等速輸出機(jī)構(gòu)包括浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊，該等速輸出機(jī)構(gòu)中5個(gè)模塊擇一與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合使用。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的擺線鋼球傳動(dòng)模塊、漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊、浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊的齒形或結(jié)構(gòu)均基于同一偏心距e，該偏心距e為偏心軸段的偏心距。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述擺線鋼球傳動(dòng)模塊包括外擺線盤、鋼球組和內(nèi)擺線盤，所述外擺線盤與第一支撐架上的軸承支盤螺栓連接，內(nèi)擺線盤與等速輸出機(jī)構(gòu)連接；在外擺線盤和內(nèi)擺線盤的相對(duì)面分別刻有外擺線槽和內(nèi)擺線槽，且外擺線槽和內(nèi)擺線槽的截面為三角形，通過(guò)外擺線槽和內(nèi)擺線槽之間的鋼球組作為中間體傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊包括固定盤、內(nèi)齒圈齒輪和行星齒輪，所述固定盤與第一支撐架上的軸承支盤螺栓連接，行星齒輪與等速輸出機(jī)構(gòu)連接；在固定盤上同軸設(shè)置有內(nèi)齒圈齒輪，所述行星齒輪和內(nèi)齒圈齒輪均為漸開(kāi)線齒輪，通過(guò)行星齒輪與內(nèi)齒圈齒輪的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述浮動(dòng)盤式模塊包括浮動(dòng)盤式輸入盤、浮動(dòng)盤式中間盤、一字槽、浮動(dòng)盤式輸出盤和柱銷，所述浮動(dòng)盤式中間盤上開(kāi)設(shè)有4個(gè)互成90°的一字槽，在浮動(dòng)盤式輸入盤和浮動(dòng)盤式輸出盤上均螺紋連接有兩個(gè)柱銷，且同一盤上兩個(gè)柱銷之間成180°，各柱銷對(duì)應(yīng)插入一字槽中；使用時(shí)浮動(dòng)盤式輸入盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸出部件螺栓連接，浮動(dòng)盤式輸出盤與動(dòng)力輸出軸螺栓連接。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述浮動(dòng)鋼球式模塊包括浮動(dòng)鋼球式輸入盤、浮動(dòng)鋼球式中間盤、水平槽鋼球組、豎直槽鋼球組和浮動(dòng)鋼球式輸出盤，所述浮動(dòng)鋼球式輸入盤與浮動(dòng)鋼球式中間盤相對(duì)的一側(cè)均布有4組水平球槽，并在水平球槽中活動(dòng)設(shè)置有水平槽鋼球組；所述浮動(dòng)鋼球式中間盤與浮動(dòng)鋼球式輸出盤相對(duì)的一側(cè)圓周方向均布有4組豎直球槽，在豎直球槽中活動(dòng)設(shè)置有豎直槽鋼球組；使用時(shí)，浮動(dòng)鋼球式輸入盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸出部件螺栓連接，浮動(dòng)鋼球式輸出盤與動(dòng)力輸出軸螺栓連接。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述鋼球環(huán)槽式模塊包括鋼球環(huán)槽式輸入盤、環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組和鋼球環(huán)槽式輸出盤，所述鋼球環(huán)槽式輸入盤和鋼球環(huán)槽式輸出盤相對(duì)的一側(cè)圓周方向均布有4個(gè)環(huán)形球槽，該環(huán)形球槽的截面為V形，在兩個(gè)盤之間環(huán)形球槽的交錯(cuò)區(qū)設(shè)置有活動(dòng)的環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組；使用時(shí)，鋼球環(huán)槽式輸入盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸出部件螺栓連接，鋼球環(huán)槽式輸出盤與動(dòng)力輸出軸螺栓連接。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述雙錐銷式模塊包括雙錐銷式輸入盤、輸入盤錐銷、雙錐銷式輸出盤和輸出盤錐銷，所述雙錐銷式輸入盤朝向雙錐銷式輸出盤的一側(cè)周向均布有4個(gè)輸入盤錐銷，所述雙錐銷式輸出盤朝向雙錐銷式輸入盤的一側(cè)周向均布有4個(gè)輸出盤錐銷，所述輸入盤錐銷與輸出盤錐銷所在圓周的半徑相等；使用時(shí)，雙錐銷式輸入盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸出部件螺栓連接，雙錐銷式輸出盤與動(dòng)力輸出軸螺栓連接。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述孔銷式模塊包括孔銷式輸入盤、輸入盤銷孔、孔銷式輸出盤和長(zhǎng)柱銷，所述孔銷式輸入盤側(cè)面周向均布有4個(gè)圓形的輸入盤銷孔，在孔銷式輸出盤朝向孔銷式輸入盤一側(cè)的周向均布有4個(gè)長(zhǎng)柱銷，所述輸入盤銷孔與長(zhǎng)柱銷所在圓周的半徑相等；使用時(shí)，孔銷式輸入盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸出部件螺栓連接，孔銷式輸出盤與動(dòng)力輸出軸螺栓連接。

3.有益效果

采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，包括擺線鋼球傳動(dòng)模塊以及漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊，使得在同一基本結(jié)構(gòu)下既能顯示傳統(tǒng)漸開(kāi)線傳動(dòng)，又能顯示演示精密的擺線鋼球傳動(dòng)，在減少成本的同時(shí)又能增加演示內(nèi)容，在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的同時(shí)做到功能多樣；

(2)本實(shí)用新型的一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，等速輸出機(jī)構(gòu)模塊包含浮動(dòng)鋼球式模塊、浮動(dòng)盤式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊、孔銷式模塊5種類型，能夠利用同一模型盡可能多地演示不同的等速輸出機(jī)構(gòu)，可以增加教具演示的傳動(dòng)種類，而且方便更換；

(3)本實(shí)用新型的一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與等速輸出機(jī)構(gòu)可任意兩兩重組形成不同的少齒差行星傳動(dòng)，用較少模塊即可實(shí)現(xiàn)10種少齒差行星傳動(dòng)，傳動(dòng)類型多樣化；此外，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和等速輸出機(jī)構(gòu)均基于同一偏心距，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，模塊重組更加方便，不會(huì)因?yàn)槠木嗖煌鴮?dǎo)致重組困難，方便教學(xué)使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中擺線鋼球-浮動(dòng)盤式鋼球傳動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中擺線鋼球傳動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a為本實(shí)用新型中擺線鋼球傳動(dòng)模塊中外擺線槽主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為本實(shí)用新型中擺線鋼球傳動(dòng)模塊中外擺線槽側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5a為本實(shí)用新型中擺線鋼球傳動(dòng)模塊中內(nèi)擺線槽主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5b為本實(shí)用新型中擺線鋼球傳動(dòng)模塊中內(nèi)擺線槽側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型中漸開(kāi)線-鋼球環(huán)槽式傳動(dòng)外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型中漸開(kāi)線-鋼球環(huán)槽式傳動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型中漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型中浮動(dòng)盤式模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實(shí)用新型中浮動(dòng)盤式中間盤上一字槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實(shí)用新型中浮動(dòng)鋼球式模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本實(shí)用新型中鋼球環(huán)槽式模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本實(shí)用新型中雙錐銷式模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型中孔銷式模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：101、底座；102、底座滑軌；103、第一支撐架；104、軸承支盤；105、偏心動(dòng)力輸入軸；106、第一連接螺栓；107、轉(zhuǎn)臂軸承；108、連接軸承；109、第二連接螺栓；110、動(dòng)力輸出軸；111、第二支撐架；112、第三支撐架；201、外擺線盤；202、鋼球組；203、內(nèi)擺線盤；204、連接螺紋孔；205、外擺線槽；206、內(nèi)擺線槽；301、固定盤；302、內(nèi)齒圈齒輪；303、行星齒輪；304、連接螺紋孔；401、浮動(dòng)盤式輸入盤；402、沉頭螺栓孔；403、浮動(dòng)盤式中間盤；404、一字槽；405、浮動(dòng)盤式輸出盤；406、柱銷；407、連接螺栓孔；501、浮動(dòng)鋼球式輸入盤；502、沉頭螺栓孔；503、浮動(dòng)鋼球式中間盤；504、水平槽鋼球組；505、豎直球槽；506、豎直槽鋼球組；507、浮動(dòng)鋼球式輸出盤；508、連接螺栓孔；601、鋼球環(huán)槽式輸入盤；602、沉頭螺栓孔；603、環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組；604、環(huán)形球槽；605、鋼球環(huán)槽式輸出盤；606、連接螺栓孔；701、雙錐銷式輸入盤；702、沉頭螺栓孔；703、輸入盤錐銷；704、雙錐銷式輸出盤；705、輸出盤錐銷；706、連接螺栓孔；801、孔銷式輸入盤；802、沉頭螺栓孔；803、輸入盤銷孔；804、孔銷式輸出盤；805、長(zhǎng)柱銷；806、連接螺栓孔。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1，本實(shí)施例的一種多功能模塊化行星傳動(dòng)教具，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和等速輸出機(jī)構(gòu)，其中，支撐機(jī)構(gòu)包括底座101、第一支撐架103、偏心動(dòng)力輸入軸105、動(dòng)力輸出軸110和第三支撐架112，所述第一支撐架103和第三支撐架112與底座101可拆卸連接。具體地，在底座101上表面設(shè)置有底座滑軌102，相應(yīng)地在第一支撐架103和第三支撐架112下表面設(shè)置有滑槽，通過(guò)底座滑軌102與滑槽的配合來(lái)安裝支撐機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使用時(shí)方便拆卸，便于教學(xué)使用時(shí)的更換。

此外，為了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可以安裝第二支撐架111，利用第二支撐架111與第三支撐架112共同支撐動(dòng)力輸出軸110，本發(fā)明中沒(méi)有特備限制。

偏心動(dòng)力輸入軸105與第一支撐架103通過(guò)軸承連接，該軸承設(shè)置在第一支撐架103的軸承支盤104中，以便偏心動(dòng)力輸入軸105可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在偏心動(dòng)力輸入軸105的左側(cè)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有電機(jī)，電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與偏心動(dòng)力輸入軸105相連，用于提供運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。動(dòng)力輸出軸110與第三支撐架112通過(guò)軸承連接，且偏心動(dòng)力輸入軸105的右側(cè)軸尾通過(guò)連接軸承108與動(dòng)力輸出軸110連接。由于在進(jìn)行模塊更換時(shí)需要不斷拆卸動(dòng)力輸出軸110，因此偏心動(dòng)力輸入軸105與連接軸承108之間為間隙配合，以方便拆卸需要，同時(shí)能夠滿足對(duì)偏心動(dòng)力輸入軸105的支撐需求。

本發(fā)明偏心動(dòng)力輸入軸105上設(shè)置有偏心軸段，該偏心軸段通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承107與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)部件連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)偏心動(dòng)力輸入軸105帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中部件轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)等速輸出機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳遞至動(dòng)力輸出軸110。

本發(fā)明中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線鋼球傳動(dòng)模塊和漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊，使用時(shí)兩者擇一安裝使用；等速輸出機(jī)構(gòu)包括浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊，該等速輸出機(jī)構(gòu)中5個(gè)模塊擇一與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合使用。將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與等速輸出機(jī)構(gòu)兩兩任意配對(duì)組合，可實(shí)現(xiàn)2×5＝10種少齒差行星傳動(dòng)的演示，包括擺線鋼球-浮動(dòng)盤式少齒差行星傳動(dòng)、擺線鋼球-浮動(dòng)鋼球式少齒差行星傳動(dòng)、擺線鋼球-鋼球環(huán)槽式少齒差行星傳動(dòng)、擺線鋼球-雙錐銷式少齒差行星傳動(dòng)、擺線鋼球-孔銷式少齒差行星傳動(dòng)；漸開(kāi)線-浮動(dòng)盤式少齒差行星傳動(dòng)、漸開(kāi)線-浮動(dòng)鋼球式少齒差行星傳動(dòng)、漸開(kāi)線-鋼球環(huán)槽式少齒差行星傳動(dòng)、漸開(kāi)線-雙錐銷式少齒差行星傳動(dòng)、漸開(kāi)線-孔銷式少齒差行星傳動(dòng)。在模塊重組過(guò)程中，將需要更換的模塊連同支撐架一同移出，不需更換的組件保持不動(dòng)，新的模塊裝上后再將其連同支撐架一起裝上導(dǎo)軌。

需要說(shuō)明的是，為了適應(yīng)同一支撐機(jī)構(gòu)，方便不同模塊的更換使用，擺線鋼球傳動(dòng)模塊、漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊、浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊的齒形或結(jié)構(gòu)均基于同一偏心距e，該偏心距e為偏心軸段的偏心距。具體的，在偏心軸段的偏心距為e時(shí)，則

擺線鋼球傳動(dòng)模塊中，外擺線盤201上外擺線槽205的齒形方程為：

式中Z₀——鋼球數(shù)；

e——偏心軸偏心距；

K——短幅系數(shù)；

θ₁——外擺線基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角，稱為外擺線生成角；

擺線鋼球傳動(dòng)模塊中，內(nèi)擺線盤203上內(nèi)擺線槽206的齒形方程為：

式中θ₂——內(nèi)擺線基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角，稱為內(nèi)擺線生成角；其他參數(shù)與外擺線槽齒形方程中含義相同。

在漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊中，內(nèi)齒圈齒輪302與行星齒輪303的齒形參數(shù)為：

式中Z₁——漸開(kāi)線行星齒輪齒數(shù)；

Z₂——漸開(kāi)線內(nèi)齒圈齒數(shù)；

m——模數(shù)。

偏心距e是擺線鋼球傳動(dòng)模塊齒形的主要影響因素。偏心距e確定，再選定短幅系數(shù)、傳動(dòng)比，外擺線槽205、內(nèi)擺線槽206的齒形方程基本確定，擺線鋼球傳動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)尺寸就基本確定。其結(jié)構(gòu)尺寸依賴偏心距e。

相同的偏心距e是漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，保證了其結(jié)構(gòu)尺寸與擺線鋼球傳動(dòng)模塊基本相同；同時(shí)在與擺線鋼球傳動(dòng)模塊相同的位置進(jìn)行定位及使用同一轉(zhuǎn)臂軸承107，即能在不改變其它零件條件下實(shí)現(xiàn)完全替換擺線鋼球傳動(dòng)模塊，保證結(jié)構(gòu)一致。

所有的等速輸出機(jī)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)均基于同一偏心距e，所有等速輸出機(jī)構(gòu)模塊尺寸基本相同，同時(shí)所有的螺栓連接定位都相同，所有螺栓粗細(xì)相同，保證了能夠?qū)崿F(xiàn)快速更換等速輸出機(jī)構(gòu)模塊；更換時(shí)無(wú)需改變其他機(jī)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)一致。

等速輸出機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理分為兩種，一種是利用兩個(gè)移動(dòng)副的回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)兩導(dǎo)桿瞬時(shí)角速度相等的原理設(shè)計(jì)的，其中兩導(dǎo)桿相互垂直，包括浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊；另一種是利用平行雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄瞬時(shí)角速度相等的原理設(shè)計(jì)的，包括鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊、孔銷式模塊。二者作用都是在兩平行軸之間實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為1的等速傳遞。

第一種原理以浮動(dòng)鋼球式模塊為例，參看圖11，浮動(dòng)鋼球式輸入盤501與浮動(dòng)鋼球式輸出盤507分別相當(dāng)于轉(zhuǎn)塊a、轉(zhuǎn)塊b，偏心距e為兩個(gè)轉(zhuǎn)塊回轉(zhuǎn)中心間的距離，浮動(dòng)鋼球式中間盤503同時(shí)與水平槽鋼球組504和豎直槽鋼球組506組成的兩個(gè)移動(dòng)副分別等效于回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)移動(dòng)副；當(dāng)浮動(dòng)鋼球式輸入盤501轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于轉(zhuǎn)塊a轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)兩導(dǎo)桿及轉(zhuǎn)塊b以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)塊a轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)塊b等速輸出，即浮動(dòng)鋼球式輸入盤501轉(zhuǎn)速由浮動(dòng)鋼球式輸出盤507等速輸出。

第二種原理以孔銷式等速輸出模塊為例，參看圖14，長(zhǎng)柱銷805的中心與輸出盤銷孔803的中心距離等于偏心軸偏心距e，同時(shí)行星盤(包括內(nèi)擺線盤203、行星齒輪303)中心與動(dòng)力輸出軸110中心距離也等于偏心軸偏心距e，這樣四個(gè)中心構(gòu)成了平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，即能實(shí)現(xiàn)等速輸出。

浮動(dòng)盤式模塊中，浮動(dòng)盤式中間盤403相對(duì)于浮動(dòng)盤式輸入盤401及浮動(dòng)盤式輸出盤405的最大行程為偏心距e，為了防止運(yùn)行過(guò)程中柱銷406脫離浮動(dòng)盤式中間盤403上的一字槽404，以及防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)卡死，一字槽404的長(zhǎng)度須大于e；浮動(dòng)鋼球式模塊中浮動(dòng)鋼球式中間盤501相對(duì)于浮動(dòng)鋼球式輸入盤501及浮動(dòng)鋼球式輸出盤507的最大行程為偏心距e，鋼球最大行程也為偏心距e，同時(shí)考慮加工制造誤差，防止卡死，水平球槽和豎直球槽的長(zhǎng)度均要大于e；在鋼球環(huán)槽式模塊中，鋼球環(huán)槽式輸入盤601與鋼球環(huán)槽式輸出盤偏心距為e，為了實(shí)現(xiàn)等速輸出即形成平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，環(huán)形球槽604與鋼球中心距為偏心距e/2，環(huán)形球槽604槽底呈90度，故槽深h也為e/2，根據(jù)槽深條件鋼球環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組603中鋼球的直徑可取在雙錐銷式模塊中，為了實(shí)現(xiàn)等速輸出即形成平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，輸入盤錐銷703與輸出盤錐銷705中心距應(yīng)為e，同時(shí)錐銷頭為錐形，故需保證錐銷的平均直徑為e；在孔銷式模塊中，為了實(shí)現(xiàn)等速輸出即形成平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，輸入盤銷孔803與長(zhǎng)柱銷805中心距為e，即輸入盤銷孔803直徑比長(zhǎng)柱銷805直徑大2e。

參看圖2、圖3、圖4a、圖4b、圖5a、圖5b，本發(fā)明中的擺線鋼球傳動(dòng)模塊包括外擺線盤201、鋼球組202和內(nèi)擺線盤203，在外擺線盤201和內(nèi)擺線盤203的相對(duì)面分別刻有外擺線槽205和內(nèi)擺線槽206，且外擺線槽205和內(nèi)擺線槽206的截面為三角形，外擺線槽205的齒形方程為：

內(nèi)擺線槽206的齒形方程為：

式中Z₀——鋼球數(shù)；

e——偏心軸偏心距；

K——短幅系數(shù)；

θ₁——外擺線基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角，稱為外擺線生成角；

θ₂——內(nèi)擺線基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角，稱為內(nèi)擺線生成角。

在外擺線槽205和內(nèi)擺線槽206之間設(shè)置有鋼球組202，該鋼球組202作為中間體傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。使用時(shí)，第一連接螺栓106穿過(guò)軸承支盤104的螺栓孔與外擺線盤201上的螺紋孔配合，使外擺線盤201與軸承支盤104相固定，內(nèi)擺線盤203的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)臂軸承107間隙配合，內(nèi)擺線盤203上設(shè)置有連接螺紋孔204，該連接螺紋孔204用于連接等速輸出機(jī)構(gòu)中的部件。

參看圖6、圖7、圖8，本發(fā)明中漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊包括固定盤301、內(nèi)齒圈齒輪302和行星齒輪303，在固定盤301上同軸設(shè)置有內(nèi)齒圈齒輪302，行星齒輪303和內(nèi)齒圈齒輪302均為漸開(kāi)線齒輪，內(nèi)齒圈齒輪302與行星齒輪303的齒形參數(shù)為：

式中Z₁——漸開(kāi)線行星齒輪齒數(shù)；

Z₂——漸開(kāi)線內(nèi)齒圈齒數(shù)；

m——模數(shù)。

通過(guò)行星齒輪303與內(nèi)齒圈齒輪302的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。使用時(shí)，第一連接螺栓106穿過(guò)軸承支盤104的螺栓孔與固定盤301上的螺紋孔配合，使固定盤301、與軸承支盤104相固定，行星齒輪303的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)臂軸承107間隙配合，行星齒輪303上設(shè)置有連接螺紋孔304，該連接螺紋孔304用于連接等速輸出機(jī)構(gòu)中的部件。

參看圖9、圖10，本發(fā)明中浮動(dòng)盤式模塊包括浮動(dòng)盤式輸入盤401、浮動(dòng)盤式中間盤403、一字槽404、浮動(dòng)盤式輸出盤405和柱銷406，浮動(dòng)盤式中間盤403上開(kāi)設(shè)有4個(gè)互成90°的一字槽404，在浮動(dòng)盤式輸入盤401和浮動(dòng)盤式輸出盤405上均螺紋連接有兩個(gè)柱銷406，且同一盤上兩個(gè)柱銷406之間成180°，即位于同一徑向線上，各柱銷406對(duì)應(yīng)插入一字槽404中，并保證浮動(dòng)盤式中間盤403上的一字槽404的長(zhǎng)度大于e，避免發(fā)生干涉而無(wú)法運(yùn)動(dòng)。使用時(shí)，浮動(dòng)盤式輸入盤401上設(shè)置有沉頭螺栓孔402，螺栓穿過(guò)該沉頭螺栓孔402與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連接螺紋孔螺紋連接，即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接；浮動(dòng)盤式輸出盤405上設(shè)置有連接螺栓孔407，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔407與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。

參看圖11，本發(fā)明的浮動(dòng)鋼球式模塊包括浮動(dòng)鋼球式輸入盤501、浮動(dòng)鋼球式中間盤503、水平槽鋼球組504、豎直槽鋼球組506和浮動(dòng)鋼球式輸出盤507，所述浮動(dòng)鋼球式輸入盤501與浮動(dòng)鋼球式中間盤503相對(duì)的一側(cè)均布有4組水平球槽，并在水平球槽中活動(dòng)設(shè)置有水平槽鋼球組504；所述浮動(dòng)鋼球式中間盤503與浮動(dòng)鋼球式輸出盤507相對(duì)的一側(cè)圓周方向均布有4組豎直球槽505，在豎直球槽505中活動(dòng)設(shè)置有豎直槽鋼球組506，且水平球槽和豎直球槽的長(zhǎng)度大于e；使用時(shí)，浮動(dòng)鋼球式輸入盤501上設(shè)置有沉頭螺栓孔502，螺栓穿過(guò)該沉頭螺栓孔502與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連接螺紋孔螺紋連接，即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接；浮動(dòng)鋼球式輸出盤507上設(shè)置有連接螺栓孔508，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔508與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。

參看圖12，本發(fā)明的鋼球環(huán)槽式模塊包括鋼球環(huán)槽式輸入盤601、環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組603和鋼球環(huán)槽式輸出盤605，鋼球環(huán)槽式輸入盤601和鋼球環(huán)槽式輸出盤605相對(duì)的一側(cè)圓周方向均布有4個(gè)環(huán)形球槽604，該環(huán)形球槽604的截面為V形，V形結(jié)構(gòu)的開(kāi)口角為90度，且環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組603中鋼球的直徑為在兩個(gè)盤之間的環(huán)形球槽604的交錯(cuò)區(qū)設(shè)置有活動(dòng)的環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組603；使用時(shí)，鋼球環(huán)槽式輸入盤601設(shè)置有沉頭螺栓孔602，螺栓穿過(guò)該沉頭螺栓孔602與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連接螺紋孔螺紋連接，即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接；鋼球環(huán)槽式輸出盤605上設(shè)置有連接螺栓孔606，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔606與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。

參看圖13，本發(fā)明的雙錐銷式模塊包括雙錐銷式輸入盤701、輸入盤錐銷703、雙錐銷式輸出盤704和輸出盤錐銷705，所述雙錐銷式輸入盤701朝向雙錐銷式輸出盤704的一側(cè)周向均布有4個(gè)輸入盤錐銷703，所述雙錐銷式輸出盤704朝向雙錐銷式輸入盤701的一側(cè)周向均布有4個(gè)輸出盤錐銷705，所述輸入盤錐銷703與輸出盤錐銷705所在圓周的半徑相等，且錐銷的平均直徑為e，即錐形段的直徑均差為e。使用時(shí)，雙錐銷式輸入盤701設(shè)置有沉頭螺栓孔702，螺栓穿過(guò)該沉頭螺栓孔702與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連接螺紋孔螺紋連接，即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接；雙錐銷式輸出盤704上設(shè)置有連接螺栓孔706，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔706與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。

參看圖14，本發(fā)明的孔銷式模塊包括孔銷式輸入盤801、輸入盤銷孔803、孔銷式輸出盤804和長(zhǎng)柱銷805，孔銷式輸入盤801側(cè)面周向均布有4個(gè)圓形的輸入盤銷孔803，在孔銷式輸出盤804朝向孔銷式輸入盤801一側(cè)的周向均布有4個(gè)長(zhǎng)柱銷805，所述輸入盤銷孔803與長(zhǎng)柱銷805所在圓周的半徑相等，且輸入盤銷孔與長(zhǎng)柱銷的直徑差為2e，兩者相互配合傳動(dòng)。使用時(shí)，孔銷式輸入盤801設(shè)置有沉頭螺栓孔802，螺栓穿過(guò)該沉頭螺栓孔802與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連接螺紋孔螺紋連接，即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接；孔銷式輸出盤804上設(shè)置有連接螺栓孔806，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔806與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。

以上實(shí)施例中的個(gè)方案可以相互組合使用，以擺線鋼球-浮動(dòng)盤式鋼球少齒差行星傳動(dòng)模塊的使用為例，參看圖2，第一連接螺栓106穿過(guò)軸承支盤104的螺栓孔與外擺線盤201上的螺紋孔配合，使外擺線盤201與軸承支盤104相固定；內(nèi)擺線盤203上設(shè)置有連接螺紋孔204，浮動(dòng)盤式輸入盤401上設(shè)置有沉頭螺栓孔402，螺栓穿過(guò)沉頭螺栓孔402與連接螺紋孔204螺紋連接，則動(dòng)力可通過(guò)浮動(dòng)盤式輸入盤401傳遞到等速輸出機(jī)構(gòu)中；浮動(dòng)盤式輸出盤405上設(shè)置有連接螺栓孔407，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔407與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的電機(jī)帶動(dòng)偏心動(dòng)力輸入軸105轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心軸段同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由于內(nèi)擺線盤203的內(nèi)孔通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承107與偏心軸段配合，偏心軸段的偏心運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)擺線盤203作行星運(yùn)動(dòng)，內(nèi)擺線盤203推動(dòng)鋼球組202運(yùn)動(dòng)，由于鋼球組202受到外擺線盤201上外擺線槽的約束，反推內(nèi)擺線盤203以較低的自轉(zhuǎn)角速度運(yùn)動(dòng)，內(nèi)擺線盤203的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)浮動(dòng)盤式輸入盤401傳遞到浮動(dòng)盤式中間盤403，通過(guò)一字槽404與柱銷406的配合使運(yùn)動(dòng)等速傳遞到浮動(dòng)盤式輸出盤405，進(jìn)而帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸110勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，完成教學(xué)演示。

參看圖7，在使用漸開(kāi)線-鋼球環(huán)槽式少齒差行星傳動(dòng)演示時(shí)，第一連接螺栓106穿過(guò)軸承支盤104的螺栓孔與固定盤301上的螺紋孔配合，使固定盤301與軸承支盤104相固定；行星齒輪303上設(shè)置有連接螺紋孔304，鋼球環(huán)槽式輸入盤601上設(shè)置有沉頭螺栓孔602，螺栓穿過(guò)沉頭螺栓孔602與連接螺紋孔304螺紋連接，則動(dòng)力可通過(guò)鋼球環(huán)槽式輸入盤601傳遞到等速輸出機(jī)構(gòu)中；鋼球環(huán)槽式輸出盤605上設(shè)置有連接螺栓孔606，連接螺栓穿過(guò)該連接螺栓孔606與動(dòng)力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的電機(jī)帶動(dòng)偏心動(dòng)力輸入軸105轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心軸段同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由于行星齒輪303的內(nèi)孔通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承107與偏心軸段配合，偏心軸段的偏心運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行星齒輪303作行星運(yùn)動(dòng)，由于受到內(nèi)齒圈齒輪302的約束，內(nèi)齒圈齒輪302反推行星齒輪303以較低的自轉(zhuǎn)角速度運(yùn)動(dòng)；行星齒輪303的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)鋼球環(huán)槽式輸入盤601上環(huán)形球槽604與環(huán)槽傳動(dòng)鋼球組603的配合使運(yùn)動(dòng)等速傳遞到鋼球環(huán)槽式輸出盤605，進(jìn)而帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸110勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，完成教學(xué)演示。

本發(fā)明采用擺線鋼球傳動(dòng)模塊和漸開(kāi)線傳動(dòng)模塊進(jìn)行傳動(dòng)，并結(jié)合浮動(dòng)盤式模塊、浮動(dòng)鋼球式模塊、鋼球環(huán)槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊5種等速輸出機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)2×5＝10種少齒差行星傳動(dòng)的演示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組合使用方便，可滿足當(dāng)前的課堂教學(xué)需求。

以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。