组合机械模型的制作方法

本发明属于机械模型领域，涉及拼装式积木结构的机械模型，尤其涉及组合机械模型。

背景技术：

目前，组合式实物教具、学具、玩具，在发达国家的教育活动中，是非常流行的教育工具。我国的同类产品一般以模仿乐高的凸圆凹方或轴孔组合的插装方法，多以积木组合结构为主，属于玩具类产品，结构单一，变化不足，不能完整的表达工业框架结构，不能直观且真实的再现机械结构及工作原理，不能很好的满足科技创新教育及专业教学活动的需要。我从2003年开始了这方面的研究，并在2004年获得《拼装实物教具》发明专利，2014年获得发明专利zl200920096536.2中所公开的技术方案，将主体件t字型插孔、插头结构改为单向对称的十字型插孔、插头结构，增加了插接组合的稳定性；但是经过多年应用与研究，发现还存在着一些主要的技术缺陷。连杆与轴套插装时，因轴套帽凸出，不能保证连杆轴向插装的尺寸模数，尤其存在连杆传动的干涉问题。

技术实现要素：

本发明要解决的问题在于提供组合机械模型可实现多种方式的插装组合，使组合机械模型更方便、灵活，更易于创新、创作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：组合机械模型，包括配合的多个连接主体、多个花键轴套和多个连杆体；

所述花键轴套的内孔为连接孔，连接孔为圆孔或方孔，花键轴套的种类包括方孔花键轴套和圆孔花键轴套，方孔花键轴套包括方孔短键花键轴套和方孔长键花键轴套，花键轴套外圆上按90度角分布有四个方键，方键包括短键和长键，键长小于花键轴套一半长度的是短键花键轴套，键长大于花键轴套长度一半以上的是长键花键轴套

所述连杆体包括多个连杆和多个异型连杆，每个所述连杆和所述异型连杆上均设有花键孔和沉台，设置的花键孔和沉台的数量不同，规格不同，连杆的花键孔是以固定的距离为模数分布，花键孔设置在圆孔的轮缘上且二者同轴设置，花键孔内圈开有长方体键槽；沉台是在花键孔的轴向端面上开有大于花键孔的2个圆柱形沉台，用于下沉轴套帽；

所述连接主体包括主体件，所述主体件上设有花键孔、十字插孔和端子槽，所述花键孔以10为模数均匀分布的十字型花键孔，其花键孔设在圆孔的轮缘上，按90度开有十字形四个长方体键槽；所述十字插孔，是指对称的十字插孔，其十字插头的形状是对称的正十字插孔；所述端子槽，是一种楔形结构，其形状为燕尾结构。

进一步，所述主体件包括以下规格；

有三个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽的30-主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向轴向各一对端子槽的20-主体件；

有一个花键孔，轴向2对径向一对十字双插孔和轴向一个径向一对端子槽的15-偏孔主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和轴向、径向各一对端子槽的15-主体件；

有三个花键孔，轴向三对径向一对十字插孔和径向一对端子槽及径向另一端有十字双插头的30-插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另一端有一对十字双插头的10-插头主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有二对十字双插头的10-双插头主体件；

有一个花键孔，径向两端有一对端子槽和轴向有二对十字插头的05-双插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及轴向径向两端有呈直角分布十字双插头的10-直角插头主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有一个端子槽，另一端有端子的20-端子件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有端子的10-端子主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有端子的10-双端子主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有十字双插头，另一端有端子的20-端子插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有十字双插头，另一端有端子的10-端子插头主体件；

有一个花键孔，径向轴向各一对十字插孔和径向另一端有一对端子槽及轴向一端有十字插头，径向一端有端子的10-端子插头直角主体件；

有一对十字插孔，一对十字双插头及另外的五个端面有五个端子槽的10-端子槽插头主体；

有一对十字插头和插头的对面端面有一个端子槽的05-端子槽插头主体ii；

有一对十字插孔，正立方体六面有六个端子槽的10-端子槽主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另一端有一个圆轴的10-圆轴主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有两个端子且端子面夹角为15度的15度角-主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端一端有端子槽，另一端有端子其两面的夹角为30度的30度角-主体件。

进一步，花键孔与圆柱轴套或花键轴套配合的轴孔结构，花键孔与圆柱轴套配合，形成转动结构，花键孔与花键轴配合，形成固定结构；采用十字插孔与十字插头配合的凹凸结构，十字插孔与十字插头的插接，形成插接组合各式框架的稳定结构；采用端子槽与端子配合的楔形结构，端子槽与端子的配合，形成端子在端子槽内的滑动配合。

进一步，所述连杆包括以下规格；

有2个沉台、花键孔的20-2孔连杆；

有2个沉台、花键孔的25-2孔连杆；

有3个沉台、花键孔的30-3孔连杆；

有3个沉台、花键孔的40-3孔连杆；

有5个沉台、花键孔的50-5孔连杆；

有5个沉台、花键孔的60-5孔连杆；

有7个沉台、花键孔的70-7孔连杆；

有9个沉台、花键孔的90-9孔连杆；

有11个沉台、花键孔的110-11孔连杆；

有13个沉台、花键孔的130-13孔连杆；

有3个沉台、花键孔，一个长孔的70-长孔摆杆；

有10个沉台、花键孔，有2个45度拐角的80-弯角连杆；

有5个沉台、花键孔，t字形状的30-t型连杆；

有5个沉台、花键孔，直角形状的30-直角连杆；

有5个沉台、花键孔，卜字形的45-卜形连杆；

有5个沉台、花键孔，十字形的40-十型连杆；

有7个沉台、花键孔，米字形的40-米字型；

20-2孔连杆，即连杆长度20毫米，连杆上有2个沉台、花键孔；

25-2孔连杆、30-3孔连杆、40-3孔连杆、50-5孔连杆、60-5孔连杆、70-7孔连杆、90-9孔连杆、110-11孔连杆、130-13孔连杆。

进一步，异型连杆包括以下几种，70-长孔摆杆、80-弯角连杆、45-卜形连杆、30-t型连杆、30-直角连杆、40-十型连杆和40-米字型连杆。

进一步，所述连杆的厚度是花键孔轴向长度的1/2，花键孔与圆柱轴套或花键轴套配合的轴孔结构，花键孔与圆轴套配合形成转动结构，花键孔与花键轴配合，形成固定结构。

进一步，花键轴套包括10-方孔短键花键轴套、10-方孔长键花键轴套、10-圆孔长键花键轴套、20-方孔短键花键轴套、20-方孔长键花键轴套和20-圆孔长键花键轴套。

进一步，有一个方孔、花键轴套体上有部分圆轴、部分花键轴有四个短键，按90度分布花键轴套外圆上的10-方孔短键花键轴套；

有一个方孔，花键轴套体上有四个长键，按90度分布花键轴套外圆上的10-方孔长键花键轴套；

有一个圆孔，花键轴套体上有四个长键，按90度分布花键轴套外圆上的10-圆孔长键花键轴套；

有一个方孔、花键轴套体上有部分圆轴、部分花键轴有四个短键，按90度分布花键轴套外圆上的20-方孔短键花键轴套；

有一个方孔，花键轴套体上有四个长键，按90度分布花键轴套外圆上的20-方孔长键花键轴套；

有一个圆孔，花键轴套体上有四个长键，按90度分布花键轴套外圆上的20-圆孔长键花键轴套。

进一步，多个种类的花键轴套插装配合，花键轴套的外径与内径固定配合；采用方孔短键花键轴套与花键孔插装，键轴部分插装是固定配合、圆轴部分插装是转动配合。

进一步的，所述连接主体、花键轴套和连杆体由工程塑胶注塑成型。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。

1、通过改变主体件十字插孔、十字插头的尺寸与形状，实现横向端面内与现有插接方位转向90度方位的插装，增加主体件的一种插装方位，获得多种插装模式，极大的方便主体件的插装组合。通过主体件端子槽与端子的插装组合，可以实现主体件2个侧面滑动配合。通过主体件花键孔与方孔圆柱轴套的插装组合，可以实现圆柱轴套在花键孔中的转动配合、主体件花键孔与方孔花键轴套的插装组合，可以实现花键轴套在花键孔中的固定配合、主体件花键孔与圆孔花键轴套的插装组合，可以同时实现花键轴套的外径与花键孔的固定配合、花键轴套的圆孔与方轴的转动配合。主体件与其它零件的存在组合，可以形成各种结构的搭建，也可以形成平行、垂直、交叉及直线等各种机械传动；

2、丹麦乐高零件采用单独的圆孔或十字孔结构，圆孔用以旋转、十字孔用以固定，圆孔的位置不能固定，十字孔的位置不能旋转；本方案的花键孔结构，是集圆孔与花键槽的复合结构，在花键孔中插装圆柱轴套可以旋转，插装花键轴套就可以固定，一孔多用、单孔锁定，既是传动孔，又是固定孔、还可以同时具备固定与传动的双重功能；

3、德国慧鱼零件，采用的是六面体、六面槽(楔形槽)结构，其优点：是六面体零件可以六面插装组合；缺点是：由于采取圆形楔子(端子)单点挤压式摩擦锁紧技术，结构本身缺乏稳定性，特别是零件插装组合抗扭力较差，容易松动，本方案的十字插孔与十字插头结构，采用一对十字插孔与一对十字插头插装组合，十字插孔与插头四角抱紧，结构稳定，插接方便，在六面体中可以实现四个面、六个方位的插装组合，同时六面体其余的2个面，采用椭圆形的楔形结构，作为辅助插装；本发明主体件，采用的花键孔结构、榫卯结构、楔形结构的插装方法，插接稳定、便捷简单，优于德国“慧鱼”结构。主体件作为组合机械模型的主要零件，配合其它轮轴等零件，自成体系可以插装各种模块化的组合机械模型，实现德国“慧鱼”品牌的插装模式；

4、乐高的轴孔结构，在六面体零件中最多只能实现四个面插接组合；本方案的主体件，可以形成六面体六面且多方位的插装组合，实现1+nn的变化；把传统的榫卯结构用于组合机械模型，这在教玩具及模型行业还是首创；本方案的主体件与连杆可以相互配合，搭建体积更大、比例更协调、结构更复杂的工业化实用辅助模型；

5、乐高模型结构，孔与孔的孔距是8进制的英制模数；本方案的组合机械模型，孔与孔的孔距是10进位的公制模数，符合我国的测量计算的通用方法，便于学习机械设计与计算；

6、本方案的主体件，突破了传统的积木结构，可以实现工业化的框架结构，在框架中支持各种平行传动、垂直传动、交叉传动及直线传动，符合工业技术学习的要求，使学习活动与工业技术的实际相结合；

7、裸视表达，结构简单，搭建的各种机械传动一目了然，具有可视化，适合开展教学活动。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所涉组合机械模型，主体件实施例1的结构示意图；

图2为本发明所涉组合机械模型，主体件实施例2的结构示意图；

图3为本发明所涉组合机械模型，主体件实施例3的结构示意图；

图4为本发明所涉组合机械模型，主体件实施例4的结构示意图；

图5为本发明所涉组合机械模型，插头主体件实施例1的结构示意图；

图6为本发明所涉组合机械模型，插头主体件实施例2的结构示意图；

图7为本发明所涉组合机械模型，插头主体件实施例3的结构示意图；

图8为本发明所涉组合机械模型，插头主体件实施例4的结构示意图；

图9为本发明所涉组合机械模型，插头主体件实施例5的结构示意图；

图10为本发明所涉组合机械模型，端子主体件实施例1的结构示意图；

图11为本发明所涉组合机械模型，端子主体件实施例2的结构示意图；

图12为本发明所涉组合机械模型，端子主体件实施例3的结构示意图；

图13为本发明组合机械模型，端子插头主体件实施例1的结构示意图；

图14为本发明组合机械模型，端子插头主体件实施例2的结构示意图；

图15为本发明组合机械模型，端子插头主体件实施例3的结构示意图；

图16为本发明所涉组合机械模型，端子槽插头主体件i的结构示意图；

图17为本发明所涉组合机械模型，端子槽插头主体件ii的结构示意图；

图18为本发明所涉组合机械模型，端子槽主体件的结构示意图；

图19为本发明所涉组合机械模型，圆轴主体件的结构示意图；

图20为本发明所涉组合机械模型，角度主体件实施例1的结构示意图；

图21为本发明所涉组合机械模型，角度主体件实施例2的结构示意图；

图22为本发明所涉组合机械模型，花键孔的结构示意图；

图23为本发明所涉组合机械模型，十字插孔与端子槽结构示意图；

图24为本发明所涉组合机械模型，十字插头结构示意图；

图25是本发明10-方孔短键花键轴套的结构示意图；

图26为本发明10-方孔长键花键轴套的结构示意图；

图27为本发明10-圆孔长键花键轴套的结构示意图；

图28为本发明20-方孔短键花键轴套的结构示意图；

图29为本发明20-方孔长键花键轴套的结构示意图；

图30为本发明20-圆孔长键花键轴套的结构示意图；

图31为本发明所涉组合机械模型连杆结构，20-2孔连杆结构示意图；

图32为本发明所涉组合机械模型连杆结构，25-2孔连杆结构示意图；

图33为本发明所涉组合机械模型连杆结构，30-3孔连杆结构示意图；

图34为本发明所涉组合机械模型连杆结构，40-3孔连杆结构示意图；

图35为本发明所涉组合机械模型连杆结构，50-5孔连杆结构示意图；

图36为本发明所涉组合机械模型连杆结构，60-5孔连杆结构示意图；

图37为本发明所涉组合机械模型连杆结构，70-7孔连杆结构示意图；

图38为本发明所涉组合机械模型连杆结构，90-9孔连杆结构示意图；

图39为本发明所涉组合机械模型连杆结构，110-11孔连杆结构示意图；

图40为本发明所涉组合机械模型连杆结构,130-13孔连杆结构示意图；

图41为本发明所涉组合机械模型连杆结构,70-长孔摆杆结构示意图；

图42为本发明所涉组合机械模型连杆结构,80-弯角连杆结构示意图；

图43为本发明所涉组合机械模型连杆结构,45-卜形连杆结构示意图；

图44为本发明涉组合机械模型连杆结构,30-t型连杆结构示意图；

图45为本发明所涉组合机械模型连杆结构,30-直角连杆结构示意图；

图46为本发明所涉组合机械模型连杆结构,40-十型连杆结构示意图；

图47为本发明所涉组合机械模型连杆结构,40-米字型连杆结构示意图。

附图标记：

1、花键孔；2、十字插孔；3、端子槽；4、十字双插头；5、双插头主体件；6、光轴；11、方孔；12、圆孔；15、短键；16、长键；21、花键孔；22、沉台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1-图24所示，本发明为组合机械模型，包括主体件，主体件上设有花键孔、十字插孔和端子槽，花键孔以10为模数均匀分布的十字型花键孔，其花键孔设在圆孔的轮缘上，按90度开有十字形四个长方体键槽；十字插孔，是指对称的十字插孔，其十字插头的形状是对称的正十字插孔；端子槽，是一种楔形结构，其形状为燕尾结构。

优选地，主体件包括以下规格；

有三个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽的30-主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向轴向各一对端子槽的20-主体件；

有一个花键孔，轴向2对径向一对十字双插孔和轴向一个径向一对端子槽的15-偏孔主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和轴向、径向各一对端子槽的15-主体件；

有三个花键孔，轴向三对径向一对十字插孔和径向一对端子槽及径向另一端有十字双插头的30-插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另一端有一对十字双插头的10-插头主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有二对十字双插头的10-双插头主体件；

有一个花键孔，径向两端有一对端子槽和轴向有二对十字插头的05-双插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及轴向径向两端有呈直角分布十字双插头的10-直角插头主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有一个端子槽，另一端有端子的20-端子件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有端子的10-端子主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有端子的10-双端子主体件；

有一个花键孔，轴向三对径向一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有十字双插头，另一端有端子的20-端子插头主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字双插孔和径向有一对端子槽及径向一端有十字双插头，另一端有端子的10-端子插头主体件；

有一个花键孔，径向轴向各一对十字插孔和径向另一端有一对端子槽及轴向一端有十字插头，径向一端有端子的10-端子插头直角主体件；

有一对十字插孔，一对十字双插头及另外的五个端面有五个端子槽的10-端子槽插头主体；

有一对十字插头和插头的对面端面有一个端子槽的05-端子槽插头主体ii；

有一对十字插孔，正立方体六面有六个端子槽的10-端子槽主体件；

有一个花键孔，轴向径向各一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另一端有一个圆轴的10-圆轴主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端有两个端子且端子面夹角为15度的15度角-主体件；

有一个花键孔，轴向一对十字插孔和径向有一对端子槽及径向另两端一端有端子槽，另一端有端子其两面的夹角为30度的30度角-主体件。

优选地，花键孔与圆柱轴套或花键轴套配合的轴孔结构，花键孔与圆柱轴套配合，形成转动结构，花键孔与花键轴配合，形成固定结构；采用十字插孔与十字插头配合的凹凸结构，十字插孔与十字插头的插接，形成插接组合各式框架的稳定结构；采用端子槽与端子配合的楔形结构，端子槽与端子的配合，形成端子在端子槽内的滑动配合。

优选地，连杆和异型连杆均由工程塑胶注塑成型，具有良好的插装组合性能及工程结构性能。

本结构通过改变主体件十字插孔、十字插头的尺寸与形状，实现横向端面内与现有插接方位转向90度方位的插装，增加主体件的一种插装方位，获得多种插装模式，极大的方便主体件的插装组合。通过主体件端子槽与端子的插装组合，可以实现主体件2个侧面滑动配合。通过主体件花键孔与方孔圆柱轴套的插装组合，可以实现圆柱轴套在花键孔中的转动配合、主体件花键孔与方孔花键轴套的插装组合，可以实现花键轴套在花键孔中的固定配合、主体件花键孔与圆孔花键轴套的插装组合，可以同时实现花键轴套的外径与花键孔的固定配合、花键轴套的圆孔与方轴的转动配合。主体件与其它零件的存在组合，可以形成各种结构的搭建，也可以形成平行、垂直、交叉及直线等各种机械传动。

如图31-图47所示，连杆主体包括多个连杆和多个异型连杆，每个连杆和异型连杆上均设有花键孔和沉台，设置的花键孔和沉台的数量不同，规格不同，连杆的花键孔是以固定的距离为模数分布，花键孔设置在圆孔的轮缘上且二者同轴设置，花键孔内圈开有长方体键槽；沉台是在花键孔的轴向端面上开有大于花键孔的2个圆柱形沉台，用于下沉轴套帽。

优选地，连杆上的花键孔以10毫米为模数分布，花键孔形状在圆孔的轮缘上，按45度开有米字形的八个长方体键槽；沉台是在花键孔的轴向端面上开有大于花键孔的2个圆柱形沉台，用于下沉轴套帽。

优选地，连杆包括以下规格；

有2个沉台、花键孔的20-2孔连杆；

有2个沉台、花键孔的25-2孔连杆；

有3个沉台、花键孔的30-3孔连杆；

有3个沉台、花键孔的40-3孔连杆；

有5个沉台、花键孔的50-5孔连杆；

有5个沉台、花键孔的60-5孔连杆；

有7个沉台、花键孔的70-7孔连杆；

有9个沉台、花键孔的90-9孔连杆；

有11个沉台、花键孔的110-11孔连杆；

有13个沉台、花键孔的130-13孔连杆；

有3个沉台、花键孔，一个长孔的70-长孔摆杆；

有10个沉台、花键孔，有2个45度拐角的80-弯角连杆；

有5个沉台、花键孔，t字形状的30-t型连杆；

有5个沉台、花键孔，直角形状的30-直角连杆；

有5个沉台、花键孔，卜字形的45-卜形连杆；

有5个沉台、花键孔，十字形的40-十型连杆；

有7个沉台、花键孔，米字形的40-米字型。

优选地，连杆包括以下规格；

20-2孔连杆，即连杆长度20毫米，连杆上有2个沉台、花键孔；

25-2孔连杆、30-3孔连杆、40-3孔连杆、50-5孔连杆、60-5孔连杆、70-7孔连杆、90-9孔连杆、110-11孔连杆、130-13孔连杆。

优选地，异型连杆包括以下几种，70-长孔摆杆、80-弯角连杆、45-卜形连杆、30-t型连杆、30-直角连杆、40-十型连杆和40-米字型连杆。

优选地，连杆的厚度是花键孔轴向长度的1/2，花键孔与圆柱轴套或花键轴套配合的轴孔结构，花键孔与圆轴套配合形成转动结构，花键孔与花键轴配合，形成固定结构。

优选地，连杆和异型连杆均由工程塑胶注塑成型，具有良好的插装组合性能及工程结构性能。

本结构多种结构形成各种插接形式，通过增加连杆花键孔和沉台，保证了连杆与相邻零件插装组合的尺寸模数，解决了连杆与连杆传动配合的干涉问题，连杆花键孔与圆轴套的插装，可以形成连杆与圆轴套的转动配合；连杆花键孔与花键轴套的插装，可以形成连杆与花键轴套的固定配合；通过花键轴套还可以实现连杆与主体件的插装组合。

丹麦乐高零件采用单独的圆孔或十字孔结构，圆孔用以旋转、十字孔用以固定，圆孔的位置不能固定，十字孔的位置不能旋转；本方案的花键孔结构，是集圆孔与花键槽的复合结构，在花键孔中插装圆柱轴套可以旋转，插装花键轴套就可以固定，一孔多用、单孔锁定，既是传动孔，又是固定孔、还可以同时具备固定与传动的双重功能；本方案的连杆结构从结构、功能方面优于乐高的连杆结构，作为创意组合机械模型的主要零件，配合其它轮轴等零件，自成体系可以搭建各种创意组合机械模型。实现“乐高”品牌的搭建模式；乐高模型结构，孔与孔的孔距是8进制的英制模数；本方案的创意组合机械模型，孔与孔的孔距是10进位的公制模数，符合我国的测量计算的通用方法，便于学习机械设计与计算；本发明突破了传统的积木结构，可以实现工业化的框架结构，在框架中支持各种平行传动、垂直传动、交叉传动及直线传动，符合工业技术学习的要求，使学习活动与工业技术的实际相结合；裸视表达，由于创意组合机械模型结构简单，搭建的各种机械传动一目了然，具有可视化，适合开展教学活动。

如图25-图30所示，花键轴套的内孔为连接孔，连接孔为圆孔2或方孔1，花键轴套的种类包括方孔1花键轴套和圆孔2花键轴套，方孔1花键轴套包括方孔1短键5花键轴套和方孔1长键6花键轴套，花键轴套外圆上按90度角分布有四个方键，方键包括短键5和长键6，键长小于花键轴套一半长度的是短键5花键轴套，键长大于花键轴套长度一半以上的是长键6花键轴套，完成不同规格的花键轴套拼装。

优选地，花键轴套分为2个系列，一个是10系列，花键轴套长度为10毫米；另一个是20系列，花键轴套长度为20毫米，花键轴套包括10-方孔1短键5花键轴套、10-方孔1长键6花键轴套、10-圆孔2长键6花键轴套、20-方孔1短键5花键轴套、20-方孔1长键6花键轴套和20-圆孔2长键6花键轴套。

优选地，有一个方孔1、花键轴套体上有部分圆轴、部分花键轴有四个短键5，按90度分布花键轴套外圆上的10-方孔1短键5花键轴套；

有一个方孔1，花键轴套体上有四个长键6，按90度分布花键轴套外圆上的10-方孔1长键6花键轴套；

有一个圆孔2，花键轴套体上有四个长键6，按90度分布花键轴套外圆上的10-圆孔2长键6花键轴套；

有一个方孔1、花键轴套体上有部分圆轴、部分花键轴有四个短键5，按90度分布花键轴套外圆上的20-方孔1短键5花键轴套；

有一个方孔1，花键轴套体上有四个长键6，按90度分布花键轴套外圆上的20-方孔1长键6花键轴套；

有一个圆孔2，花键轴套体上有四个长键6，按90度分布花键轴套外圆上的20-圆孔2长键6花键轴套。

优选地，多个种类的花键轴套插装配合，花键轴套的外径与内径固定配合；采用方孔1短键5花键轴套与花键孔插装，键轴部分插装是固定配合、圆轴部分插装是转动配合，方轴与方孔1短键5花键套插装，圆轴部分在花键孔中转动，花键部分可驱动齿轮同步转动，实现一个件与三个零件完美的传动配合；采用圆孔2长键6花键轴套插装，可以在固定2个零件的同时，支持方轴的转动，形成互不干涉的转动配合，实现3个以上齿轮的同轴传动，既简化了传动结构，又节省了传动的空间。

优选地，花键轴套由工程塑料注塑一体成型，具有良好的插装组合及工程结构性能。

本结构针对创意组合机械模型结构的实际问题，如，榫卯结构(凹凸插装)、楔形结构(滑动插装)及花键孔结构(轴孔插装)等，进行了系统的改进与完善，采用了与“乐高”及有关产品，完全不同的技术结构，使“创意组合机械模型”在紧凑性、稳定性、便捷性和多变性具有独特设计，花键轴套结构与主体件或连杆的存在组合，突破了传统的积木结构，可以实现工业化的框架结构，在框架中支持各种平行传动、垂直传动、交叉传动及直线传动，符合工业技术学习的要求，使学习活动与工业技术的实际相结合。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。