可自由组合搭建机械结构的教具的制作方法
【专利摘要】一种可自由组合搭建机械结构的教具，包括螺纹杆、连接套、铰链部件以及齿轮部件，螺纹杆与连接套连接形成伸缩结构或转角结构，螺纹杆与铰链部件连接形成转向机构，螺纹杆与齿轮部件连接形成齿轮传动机构。该教具具有结构简单、组装方便、可自由组合搭建的优点。
【专利说明】可自由组合搭建机械结构的教具
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及教学仪器领域，尤其涉及一种可自由组合搭建机械结构的教具。
【背景技术】
[0002]直观性教学，是学好机械基础的重要途径。生动、直观、形象的教具，能够帮助学生建立直观感性认识，引导学生对教具进行观察，分析思考，提出问题、并从中学会解决问题的方法。
[0003]目前，在机械专业教学中所采用的直观教学教具都是一种独立式的结构，这种独立式机械结构只能进行某一种教学项目的演示，不便于学生对各类机械结构进行观看并做比较，而且，独立式机械结构体积大，不便于携带。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、组装方便、可自由组合搭建机械结构的教具。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种可自由组合搭建机械结构的教具，包括螺纹杆、连接套、铰链部件以及齿轮部件，所述螺纹杆与连接套连接形成伸缩结构或转角结构，螺纹杆与铰链部件连接形成转向机构，螺纹杆与齿轮部件连接形成齿轮传动机构。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进:
[0008]所述连接套两端开设有螺纹接口，两根螺纹杆分别与连接套两端的螺纹接口螺纹连接形成所述伸缩结构。
[0009]所述连接套端部与侧部开设有螺纹接口，两根螺纹杆分别与连接套端部以及侧部的螺纹接口螺纹连接形成所述转角结构。
[0010]所述铰链部件包括转向套、螺杆轴、轴套、第一滚针轴承、第一推力轴承以及第一紧定螺母，所述轴套套设于螺杆轴外，并与螺杆轴螺纹连接，所述第一滚针轴承套设于轴套上，第一滚针轴承外圈嵌设于转向套内腔，第一推力轴承设有两件，其中一件第一推力轴承连接于螺杆轴一端对第一滚针轴承一端轴向定位，另一件第一推力轴承连接于螺杆轴另一端，并经与连接套的配合压紧对第一滚针轴承的另一端轴向定位。
[0011]所述齿轮部件包括主动齿轮部件，所述主动齿轮部件包括齿轮、杆套、压紧片以及第二紧定螺母，所述螺纹杆穿设于杆套内，所述杆套与齿轮内孔卡接，两块压紧片套嵌于齿轮两内孔端口处并与螺纹杆套接，两个所述第二紧定螺母分别与螺纹杆两端螺纹连接并压紧于压紧片。
[0012]所述杆套外壁设有凹槽，所述凹槽内设有用于与齿轮内孔卡接的键块。
[0013]所述齿轮部件还包括从动齿轮部件，所述从动齿轮部件包括齿轮、杆套、第二滚针轴承、第二推力轴承以及第二紧定螺母，所述杆套套设于螺纹杆外，并与螺纹杆螺纹连接，所述第二滚针轴承套设于杆套上，第二滚针轴承外圈嵌设于齿轮内腔，第二推力轴承设有两件，两件第二推力轴承分设于第二滚针轴承两端并通过第二紧定螺母对第二滚针轴承轴向定位。
[0014]还包括机架，所述机架于中间位置搭建有伸缩结构和齿轮传动机构，所述伸缩结构通过转角结构与齿轮传动机构连接，机架一侧搭建有转向机构，另一侧搭建有由伸缩结构、转角结构、铰链部件以及锥齿轮连接形成的差速器。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0016]本实用新型的可自由组合搭建机械结构的教具，包括螺纹杆、连接套、铰链部件以及齿轮部件，其结构简单、组装方便，将螺纹杆与连接套连接形成伸缩结构，具有伸缩功能，可用于伸缩教学项目的演示，螺纹杆与连接套连接还可形成转角结构，不需要专门制作转角部件，大大节省了占用空间，而螺纹杆与铰链部件连接又可形成转向机构，具有活动转向功能，可用于活动转向教学项目的演示，同样，螺纹杆与齿轮部件连接形成齿轮传动机构，齿轮部件可随螺纹杆同转或不随螺纹杆转动形成空转，两种形式可分别用作主齿轮传动机构和从齿轮传动机构的演示，该结构中，只需制作螺纹杆、连接套、铰链部件以及齿轮部件四种零部件，再将四种零部件自由组合搭建，即可形成各种常用的机械结构教具，即通过自由选择和自由组合搭建就可同时实现多种教学项目的演示，便于学生对各类机械结构进行观看并做比较，达到事半功倍的效果，而且四种零部件的体积较小，携带非常方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中伸缩结构伸展状态的结构示意图。
[0019]图3是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中伸缩结构收缩状态的结构示意图。
[0020]图4是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中的转角结构的结构示意图。
[0021]图5是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中铰链部件的结构示意图。
[0022]图6是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中随轴同转的齿轮部件的结构示意图。
[0023]图7是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中空转的齿轮部件的结构示意图。
[0024]图8是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中齿轮传动机构的结构示意图。
[0025]图9是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中差速器的结构示意图。
[0026]图10是本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具中转向机构的结构示意图。
[0027]图中各标号表示:
[0028]1、螺纹杆；2、连接套；21、螺纹接口 ；3、铰链部件；31、转向套；32、螺杆轴；33、轴套；34、第一滚针轴承；35、第一推力轴承；36、第一紧定螺母；4、主动齿轮部件；41、齿轮；42、杆套；421、凹槽；43、压紧片；44、第二紧定螺母；45、键块；46、第二滚针轴承；47、第二推力轴承；5、伸缩结构；6、转角结构；7、转向机构；8、齿轮传动机构；9、机架；10、差速器；11、从动齿轮部件。
【具体实施方式】
[0029]以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0030]图1至图10示出了本实用新型可自由组合搭建机械结构的教具的实施例，该教具包括螺纹杆1、连接套2、铰链部件3以及齿轮部件，其结构简单、组装方便，将螺纹杆I与连接套2连接形成伸缩结构5，具有伸缩功能，可用于伸缩教学项目的演示，螺纹杆I与连接套2连接还可形成转角结构6，不需要专门制作转角部件，大大节省了占用空间，而螺纹杆I与铰链部件3连接又可形成转向机构7，具有活动转向功能，可用于活动转向教学项目的演示，同样，螺纹杆I与齿轮部件连接形成齿轮传动机构8，齿轮部件可随螺纹杆I同转或不随螺纹杆I转动形成空转，两种形式可分别用作主齿轮传动机构和从齿轮传动机构的演示，该结构中，只需制作螺纹杆1、连接套2、铰链部件3以及齿轮部件四种零部件，再将四种零部件自由组合搭建，即可形成各种常用的机械结构教具，即通过自由选择和自由组合搭建就可同时实现多种教学项目的演示，便于学生对各类机械结构进行观看并做比较，达到事半功倍的效果，而且四种零部件的体积较小，携带非常方便。
[0031]本实施例中，连接套2两端开设有螺纹接口 21，两根螺纹杆I分别与连接套2两端的螺纹接口 21螺纹连接形成伸缩结构5，该结构中，两根螺纹杆I分别与连接套2两端的螺纹接口 21螺纹连接，可保证伸缩结构5在同一直线上的伸缩功能，其结构简单、易于实现。
[0032]本实施例中，连接套2端部与侧部开设有螺纹接口 21，两根螺纹杆I分别与连接套2端部以及侧部的螺纹接口 21螺纹连接形成转角结构6，该结构中，两根螺纹杆I分别与连接套2端部以及侧部的螺纹接口 21螺纹连接，可保证转角连接而形成转角结构6，在机械结构中起到节省安装空间，使结构更加紧凑的作用。
[0033]本实施例中，铰链部件3包括转向套31、螺杆轴32、轴套33、第一滚针轴承34、第一推力轴承35以及第一紧定螺母36，安装时，先将轴套33套设于螺杆轴32外，并与螺杆轴32螺纹连接，再将第一滚针轴承34套设于轴套33上，第一滚针轴承34外圈嵌设于转向套31内腔，第一推力轴承35设有两件，将其中一件第一推力轴承35连接于螺杆轴32 —端对第一滚针轴承34 —端轴向定位，另一件第一推力轴承35连接于螺杆轴32另一端，并经与连接套2的配合压紧以及第一紧定螺母36的紧定作用对第一滚针轴承34的另一端轴向定位，故当螺纹杆I与转向套31侧部螺纹连接时，螺纹杆I会带动转向套31绕螺杆轴32旋转形成转向机构7，其结构简单、组装方便。
[0034]本实施例中，齿轮部件包括主动齿轮部件4，主动齿轮部件4包括齿轮41、杆套42、压紧片43以及第二紧定螺母44，安装时，将螺纹杆I穿设于杆套42内，杆套42与齿轮41内孔卡接，再将两块压紧片43套嵌于齿轮41两内孔端口处并与螺纹杆I套接，最后将两个第二紧定螺母44分别与螺纹杆I两端螺纹连接并压紧于压紧片43形成随螺纹杆I同转的齿轮传动机构8，由于杆套42与齿轮41内孔卡接，螺纹杆I与齿轮41相对不能形成转动，其结构简单、组装方便。
[0035]本实施例中，杆套42外壁设有凹槽421，凹槽421内设有用于与齿轮41内孔卡接的键块45，该结构中，杆套42与齿轮41内孔的卡接方式为凹槽421与键块45的配合作用，
其结构简单可靠。
[0036]在其它实施例中，杆套42与齿轮41内孔还可通过其它的卡接方式，实现两者间的固定效果即可。
[0037]本实施例中，齿轮部件还包括从动齿轮部件11,从动齿轮部件11包括齿轮41、杆套42、第二滚针轴承46、第二推力轴承47以及第二紧定螺母44，安装时，先将杆套42套设于螺纹杆I外，并与螺纹杆I螺纹连接，再将第二滚针轴承46套设于杆套42上，第二滚针轴承46外圈嵌设于齿轮41内腔，第二推力轴承47设有两件，将两件第二推力轴承47分设于第一滚针轴承34两端并通过第二紧定螺母44对第一滚针轴承34轴向定位，由于杆套42与第二滚针轴承46内腔滚动连接，螺纹杆I与齿轮41相对之间形成转动，其结构简单、组装方便。
[0038]本实施例中，选用多根螺纹杆1、六组主动齿轮部件4和两组从动齿轮部件11组成一组齿轮传动机构8，通过主动齿轮部件4和从动齿轮部件11中的齿轮41之间的相互啮合实现动力的传递，可作为传动教学项目的演示，其结构简单、易于实现。
[0039]本实施例中，还包括机架9，该机架9为U型架体结构，机架9于两侧架之间搭建有伸缩结构5和齿轮传动机构8,齿轮传动机构8位于伸缩结构5下部，伸缩结构5通过转角结构6与齿轮传动机构8连接，机架9 一侧架外侧搭建有转向机构7，于另一侧架外侧搭建有由伸缩结构5、转角结构6、铰链部件3以及锥齿轮连接形成的差速器10，该结构中形成了类似于汽车发动机的演示教具，齿轮传动机构8相当于减速器，其结构简单、制作方便。
[0040]虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:包括螺纹杆(I)、连接套(2)、铰链部件(3 )以及齿轮部件，所述螺纹杆(I)与连接套(2 )连接形成伸缩结构(5 )或转角结构(6)，螺纹杆(I)与铰链部件(3)连接形成转向机构(7)，螺纹杆(I)与齿轮部件连接形成齿轮传动机构(8)。
2.根据权利要求1所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述连接套(2)两端开设有螺纹接口(21)，两根螺纹杆(I)分别与连接套(2)两端的螺纹接口(21)螺纹连接形成所述伸缩结构(5)。
3.根据权利要求1所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述连接套(2)端部与侧部开设有螺纹接口(21)，两根螺纹杆(I)分别与连接套(2)端部以及侧部的螺纹接口( 21)螺纹连接形成所述转角结构(6 )。
4.根据权利要求1所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述铰链部件(3 )包括转向套(31)、螺杆轴(32 )、轴套(33 )、第一滚针轴承(34)、第一推力轴承(35 )以及第一紧定螺母(36)，所述轴套(33)套设于螺杆轴(32)外，并与螺杆轴(32)螺纹连接，所述第一滚针轴承(34)套设于轴套(33)上，第一滚针轴承(34)外圈嵌设于转向套(31)内腔，第一推力轴承(35)设有两件，其中一件第一推力轴承(35)连接于螺杆轴(32) —端对第一滚针轴承(34)—端轴向定位，另一件第一推力轴承(35)连接于螺杆轴(32)另一端，并经与连接套(2)的配合压紧对第一滚针轴承(34)的另一端轴向定位。
5.根据权利要求1所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述齿轮部件包括主动齿轮部件(4)，所述主动齿轮部件(4)包括齿轮(41)、杆套(42)、压紧片(43)以及第二紧定螺母(44)，所述螺纹杆(I)穿设于杆套(42)内，所述杆套(42)与齿轮(41)内孔卡接，两块压紧片(43)套嵌于齿轮(41)两内孔端口处并与螺纹杆(I)套接，两个所述第二紧定螺母(44)分别与螺纹杆(I)两端螺纹连接并压紧于压紧片(43)。
6.根据权利要求5所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述杆套(42)外壁设有凹槽(421)，所述凹槽(421)内设有用于与齿轮(41)内孔卡接的键块(45)。
7.根据权利要求5所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:所述齿轮部件还包括从动齿轮部件(11)，所述从动齿轮部件(11)包括齿轮(41)、杆套(42 )、第二滚针轴承(46)、第二推力轴承(47)以及第二紧定螺母(44)，所述杆套(42)套设于螺纹杆(I)外，并与螺纹杆(I)螺纹连接，所述第二滚针轴承(46)套设于杆套(42)上，第二滚针轴承(46)外圈嵌设于齿轮(41)内腔，第二推力轴承(47)设有两件，两件第二推力轴承(47)分设于第二滚针轴承(46)两端并通过第二紧定螺母(44)对第二滚针轴承(46)轴向定位。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的可自由组合搭建机械结构的教具，其特征在于:还包括机架(9)，所述机架(9)于中间位置搭建有伸缩结构(5)和齿轮传动机构(8)，所述伸缩结构(5 )通过转角结构(6 )与齿轮传动机构(8 )连接，机架(9 ) 一侧搭建有转向机构(7 )，另一侧搭建有由伸缩结构(5)、转角结构(6)、铰链部件(3)以及锥齿轮连接形成的差速器(10)。
【文档编号】G09B25/02GK204066576SQ201420377529
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】赵颂, 杨舒, 武中奇, 宋晓琳, 刘江南, 林泉佑, 熊其峰 申请人:湖南大学