多功能铰链四杆机构实验平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106683560A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201710024205.7(22)申请日2017.01.16(71)申请人韩用升地址438400湖北省黄冈市红安县上新集镇石古岭村申请人张亮孙孟庭(72)发明人韩用升张亮孙孟庭(51)Int.Cl.G09B25/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称多功能铰链四杆机构实验平台(57)摘要本发明涉及的是多功能的铰链四杆机构在电动机的驱动和手动两种情况下，曲柄摇杆机构、双曲柄机构、曲柄滑块机构和双摇杆机构等几种机构之间的变换，其特征在于：该装置是通过四杆机构中的杆长变化实现曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆和曲柄滑块几种机构的自由动感切换的；在机动演示模式下，利用曲柄内部的行星轮杆长渐变伸缩部分来逐渐改变曲柄的长度；在手动演示模式下，可利用连杆内部的弹簧插销突变伸缩杆部分使连杆长度发生跳跃改变，来实现双曲柄、曲柄摇杆、双摇杆和曲柄滑块几种机构之间的自由切换；该发明结构新颖，精致，简单多变，知识综合性强，操作简单，造价低廉，性价比高，具有传统教具无法相媲美的优点。CN106683560ACN106683560A权利要求书1/2页1.一种多功能铰链四杆机构实验平台，其特征在于：包括机架部分（1）、动力部分(2)、行星轮杆长渐变伸缩部分（3）、螺旋卡环离合部分（4）、单向滑块部分(5)、弹簧插销突变伸缩部分(6)和弹簧弹珠锁紧部分(7)；其中机架部分(1)固定在单向滑块部分(5)上，机架部分(1)与动力部分(2)固联，动力部分(2)通过联轴器(8)与行星轮杆长渐变伸缩部分(3)相连，行星轮杆长渐变伸缩部分(3)通过转动副与连杆部分(61)相连，弹簧插销突变伸缩部分(6)通过销连接固定在连杆(61)上，连杆（61）与曲柄（60）通过螺旋卡环离合部分（4）连接，弹簧弹珠锁紧部分(7)通过销连接与机架部分(1)固联。2.根据权利要求1所述的多功能铰链四杆机构实验平台，其特征在于：所述的动力部分(2)包括电动机(9)、小减速齿轮(10)、大减速齿轮(11)和轴(12)，电动机(9)通过联轴器（8）与小减速齿轮（10）相连，大减速齿轮（11）通过键连接与轴（12）固联，轴（12）与行星轮杆长渐变伸缩部分（3）相连；在机动模式下，通过电动机（9）的转动带动行星轮杆长渐变伸缩部分（3）的曲柄（13）的转动；在手动模式下，人工通过扳手直接驱动行星轮杆长渐变伸缩部分（3）的曲柄（13）的转动。3.根据权利要求1所述的多功能铰链四杆机构实验平台，其特征在于：所述的行星轮杆长渐变伸缩部分（3），该部分主要由杆芯（14）、杆套（15）组成；其中杆芯（14）包括键（16）、固定轴（17）、锥齿轮（18）、紧定螺钉（19）、螺母（20）、螺杆（21）和轴承（22）；杆芯（14）与杆套（15）为间隙配合，可以在杆套（15）内左右滑动，锥齿轮(18)通过键(16)和固定轴(17)固结；另一个锥齿轮通过紧定螺钉(19)和螺杆（21）连接；螺杆（21）和螺母（20）通过螺旋副连接，实现相对运动，带动杆套（15）伸缩，并由轴承（22）支撑；螺杆（21）的一端有螺纹，螺母(20)和杆芯(14)固联；通过锥齿轮带动螺杆(21)转动使杆长发生渐变，从而实现从双曲柄机构向双摇杆机构转变。4.根据权利要求1所述的多功能铰链四杆机构实验平台，其特征在于：所述的螺旋卡环离合部分(4)，包括中间有部分螺纹的杆(23)、轴承(24)、杆(25)、弹簧(26)、卡环螺钉(27)、卡环旋钮(28)、键(29)、卡环底座(30)和螺钉(31)；中间有部分螺纹的杆(23)的一端与卡环底座(30)的孔相配合，卡环旋钮(28)与中间有部分螺纹的杆(23)通过键(29)和螺钉(31)固联，弹簧(26)绕在中间有部分螺纹的杆(23)上，弹簧（26）右端顶住卡环旋钮（28），中间有部分螺纹的杆（23）的轴肩起轴向定位作用；卡环旋钮（28）和中间有部分螺纹的杆（23）通过螺纹连接，卡环螺钉（27）和卡环旋钮（28）固联，卡环螺钉（27）处在杆（25）的滑槽内，中间有部分螺纹的杆（23）和杆（25）之间安装有一对轴承（24）；通过卡环旋钮（28）将连杆和连架杆锁定合成一根杆。5.根据权利要求1所述的多功能铰链四杆机构实验平台，其特征在于：所述的单向滑块部分（5），该部分包括垫块（32）、弹簧（33）、滑动轴承（34）和(35)、滚柱(36)、工支架(37)、滑板(38)、爬杆(39)、斜板(40)和丝杆(41)；该部分的顶部是一个滑动轴承(34)，滑动轴承（34）下端与滑板（38）通过螺纹副连接，滑板（38）的前后左右有四个滑槽（42），两斜