平面連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具，包括機(jī)架、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、b2b3桿、BD桿、pb3桿，組成2個(gè)4連桿機(jī)構(gòu)，解決日常教學(xué)平面機(jī)構(gòu)速度分析內(nèi)容時(shí)不直觀、理解困難的問題。
【專利說明】
平面連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于教具領(lǐng)域，尤其涉及一種平面連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械原理課程的平面機(jī)構(gòu)速度分析是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的重要知識(shí)點(diǎn)，速度矢量方程圖解法是一個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容。教材中關(guān)于“利用兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)矢量方程作機(jī)構(gòu)的速度及加速度的圖解分析”的知識(shí)點(diǎn)中，通過舉例分析了平面連桿機(jī)構(gòu)某個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)矢量方程，向我們展示了某一時(shí)刻各構(gòu)件間的速度關(guān)系。
[0003]在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們往往對(duì)機(jī)構(gòu)各個(gè)時(shí)刻的速度矢量方程的變化情況比較困惑，而課本中也只能為同學(xué)們展示某個(gè)時(shí)刻的速度矢量關(guān)系，作出多個(gè)時(shí)刻的速度矢量圖又比較繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具，解決日常教學(xué)平面機(jī)構(gòu)速度分析內(nèi)容時(shí)不直觀、理解困難的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具，包括機(jī)架、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、b2b3桿、BD桿、pb3桿，
所述機(jī)架包括左邊架、中架、右邊架、連軸，左邊架、中架、右邊架等間隔固定連接成一體，連軸安裝在機(jī)架后端上部，
所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)，包括二個(gè)主動(dòng)輪、二個(gè)與主動(dòng)輪配合的從動(dòng)輪，二個(gè)主動(dòng)輪同軸安裝在左、右邊架前端中部，二個(gè)從動(dòng)輪分別軸連接在左、右邊架前端上部，
所述四桿機(jī)構(gòu)安裝在左邊架上，包括AB桿、BC桿、⑶桿、pb2桿，AB桿中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，pb2桿中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，AB桿與pb2桿成直角設(shè)置，CD桿中部通過軸套安裝在左邊架后端的連軸上，一端設(shè)置第一直線位移軸承，另一端設(shè)置有配重塊，BC桿一端與AB桿一端鉸接，AB桿另一端設(shè)置有配重塊，BC桿套裝在⑶桿的第一直線位移軸承上，
所述連桿機(jī)構(gòu)安裝在右邊架上，包括AB2桿、BC2桿、CD2桿、AB2桿中部與右邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪軸連接，CD2桿的中部通過軸套安裝在右邊架后端的連軸上，一端設(shè)置有第二直線位移軸承，另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿一端與AB2桿一端鉸接，AB2桿另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿套裝在⑶2桿的第二直線位移軸承上，
所述K)桿為B桿和D桿組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，BD桿開口端前部通過軸套安裝在連軸上，開口端頂部與平衡塊連接，AB2桿與BC2桿鉸接點(diǎn)上垂直設(shè)置一個(gè)連接桿，連接桿頂部設(shè)置有連接桿直線位移軸承，連接桿直線位移軸承與D桿連接，
所述pb3桿為P桿和b3桿組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，軸連接在中架前端上部，閉口端向上，b3桿上活動(dòng)連接b3桿直線位移軸承，B桿與P桿通過正十字滑塊連接，
所述b2b3桿一端、BC桿一端分別通過軸與b3C桿的兩端連接，b3C桿位于b2b3桿與BC桿之間，pb2桿一端與b2b3桿鉸接，pb2桿另一端設(shè)置有配重塊，b2b3桿上設(shè)置有b2b3直線位移軸承，b2b3直線位移軸承與b3桿直線位移軸承鉸接，
所述AB桿長(zhǎng)度等于AB2桿，BC桿長(zhǎng)度等于BC2桿長(zhǎng)度，⑶桿長(zhǎng)度等于⑶2桿，
AB桿長(zhǎng)度120 mm，Q)桿長(zhǎng)度240Xcosl0°mm，從動(dòng)輪軸與連軸的距離為390 mm。
[0006]本發(fā)明教具可以直觀展示平面機(jī)構(gòu)的速度多邊形，旨在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)時(shí)直觀展示機(jī)構(gòu)速度圖，使得學(xué)生們?cè)谟^察四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)可以同時(shí)觀察到機(jī)構(gòu)速度矢量多邊形隨著機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的變化情況，讓同學(xué)們更直觀形象地理解掌握相關(guān)部分的知識(shí)內(nèi)含，本發(fā)明教具通過對(duì)桿件與滑塊、桿件與桿件間的平行垂直關(guān)系的設(shè)定，將變化的速度矢量多邊形用機(jī)構(gòu)表達(dá)的方式直觀地顯現(xiàn)出來。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的俯視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1、2所示，一種連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具，包括機(jī)架、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、b2b3桿、BD桿、pb3桿，
機(jī)架包括左邊架11、中架12、右邊架13、連軸14，左邊架11、中架12、右邊架13等間隔固定連接成一體，連軸14安裝在機(jī)架后端上部，
動(dòng)力機(jī)構(gòu)，包括二個(gè)主動(dòng)輪21、二個(gè)與主動(dòng)輪配合的從動(dòng)輪22，二個(gè)主動(dòng)輪21同軸安裝在左、右邊架前端中部，二個(gè)從動(dòng)輪22分別軸連接在左、右邊架前端上部，
四桿機(jī)構(gòu)安裝在左邊架上，包括AB桿31、BC桿34、⑶桿33、pb2桿32，AB桿31中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，pb2桿32中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，AB桿31與pb2桿32成直角設(shè)置，⑶桿33中部通過軸套安裝在左邊架后端的連軸14上，一端設(shè)置第一直線位移軸承331，另一端設(shè)置有配重塊，BC桿34—端與AB桿31—端鉸接，AB桿另一端設(shè)置有配重塊，BC桿34套裝在⑶桿33的第一直線位移軸承331上，
連桿機(jī)構(gòu)安裝在右邊架上，包括AB2桿41、BC2桿42、⑶2桿43、AB2桿41中部與右邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪軸連接，CD2桿43的中部通過軸套安裝在右邊架后端的連軸14上，一端設(shè)置有第二直線位移軸承431，另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿42—端與AB2桿一端鉸接，AB2桿另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿42套裝在⑶2桿的第二直線位移軸承431上，
K)桿為B桿51和D桿52組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，BD桿開口端前部通過軸套安裝在連軸上，開口端頂部與平衡塊53連接，AB2桿41與BC2桿42鉸接點(diǎn)上垂直設(shè)置一個(gè)連接桿54，連接桿54頂部設(shè)置有連接桿直線位移軸承55，連接桿直線位移軸承55與D桿52連接，
pb3桿為P桿61和b3桿62組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，軸連接在中架前端上部，閉口端向上，b3桿62上活動(dòng)連接b3桿直線位移軸承64，B桿51與P桿61通過正十字滑塊63連接，
b2b3桿7—端、BC桿一端分別通過軸與b3C桿71的兩端連接，b3C桿位于b2b3桿與BC桿之間，pb2桿32—端與b2b3桿鉸接，pb2桿另一端設(shè)置有配重塊，b2b3桿7上設(shè)置有b2b3直線位移軸承72，b2b3直線位移軸承72與b3桿直線位移軸承64鉸接，
所述AB桿長(zhǎng)度等于AB2桿，BC桿長(zhǎng)度等于BC2桿長(zhǎng)度，⑶桿長(zhǎng)度等于⑶2桿，AB桿長(zhǎng)度120 mm，Q)桿長(zhǎng)度240Xcosl0°mm，從動(dòng)輪軸與連軸的距離為390 mm。
[0010]機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中，關(guān)于速度矢量方程圖解的速度矢量合成定理是機(jī)械原理和理論力學(xué)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，其中速度方向的判定是一個(gè)難點(diǎn)，利用速度矢量合成定理進(jìn)行圖解分析，進(jìn)而求出桿件的速度。
[0011]矢量方程圖解法又稱相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法，其所依據(jù)的基本原理是理論力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)合成原理。在對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度分析時(shí)，首先要根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成原理列出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的矢量方程，然后再按方程作圖求解。
[0012]由于在速度矢量合成定理的知識(shí)點(diǎn)中，課本上只能幫助同學(xué)理解某個(gè)時(shí)刻的矢量多邊性，速度矢量多邊形的變化情況比較繁瑣，而本發(fā)明裝置可以直觀反映速度矢量的變化，可以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)、理解并掌握速度矢量合成定理。
[0013]使用時(shí)，只需要轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪，本發(fā)明教具即可直觀的表現(xiàn)出速度矢量圖Apb2b3，讓學(xué)生可以更好的理解所學(xué)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連桿機(jī)構(gòu)速度矢量圖直觀教具，其特征在于:包括機(jī)架、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、b2b3桿、BD桿、pb3桿， 所述機(jī)架包括左邊架、中架、右邊架、連軸，左邊架、中架、右邊架等間隔固定連接成一體，連軸安裝在機(jī)架后端上部， 所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)，包括二個(gè)主動(dòng)輪、二個(gè)與主動(dòng)輪配合的從動(dòng)輪，二個(gè)主動(dòng)輪同軸安裝在左、右邊架前端中部，二個(gè)從動(dòng)輪分別軸連接在左、右邊架前端上部， 所述四桿機(jī)構(gòu)安裝在左邊架上，包括AB桿、BC桿、⑶桿、pb2桿，AB桿中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，pb2桿中部與左邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪軸連接，AB桿與pb2桿成直角設(shè)置，CD桿中部通過軸套安裝在左邊架后端的連軸上，一端設(shè)置第一直線位移軸承，另一端設(shè)置有配重塊，BC桿一端與AB桿一端鉸接，AB桿另一端設(shè)置有配重塊，BC桿套裝在⑶桿的第一直線位移軸承上， 所述連桿機(jī)構(gòu)安裝在右邊架上，包括AB2桿、BC2桿、CD2桿、AB2桿中部與右邊架動(dòng)力機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪軸連接，CD2桿的中部通過軸套安裝在右邊架后端的連軸上，一端設(shè)置有第二直線位移軸承，另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿一端與AB2桿一端鉸接，AB2桿另一端設(shè)置有配重塊，BC2桿套裝在⑶2桿的第二直線位移軸承上， 所述BD桿為B桿和D桿組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，BD桿開口端前部通過軸套安裝在連軸上，開口端頂部與平衡塊連接，AB2桿與BC2桿鉸接點(diǎn)上垂直設(shè)置一個(gè)連接桿，連接桿頂部設(shè)置有連接桿直線位移軸承，連接桿直線位移軸承與D桿連接， 所述pb3桿為P桿和b3桿組成的U型雙管結(jié)構(gòu)，軸連接在中架前端上部，閉口端向上，b3桿上活動(dòng)連接b3桿直線位移軸承，B桿與P桿通過正十字滑塊連接， 所述b2b3桿一端、BC桿一端分別通過軸與b3(^f的兩端連接，b3(^f位于b2b3桿與BC桿之間，pb2桿一端與b2b3桿鉸接，pb2桿另一端設(shè)置有配重塊，b2b3桿上設(shè)置有b2b3直線位移軸承，b2b3直線位移軸承與b3桿直線位移軸承鉸接， 所述AB桿長(zhǎng)度等于AB2桿，BC桿長(zhǎng)度等于BC2桿長(zhǎng)度，⑶桿長(zhǎng)度等于⑶2桿， 所述AB桿長(zhǎng)度120 mm，Q)桿長(zhǎng)度240 Xcosl0°mm，從動(dòng)輪軸與連軸的距離為390 mm。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK105976692SQ201610483375
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】賀俊林, 武志明, 賀慧汀, 劉華龍, 王奇, 委凱琪
【申請(qǐng)人】山西農(nóng)業(yè)大學(xué)