CN201498138U - 一种铰链四杆机构示教板 - Google Patents

Abstract

一种铰链四杆机构示教板属于教学仪器领域，它是为辅助《机械原理》课程教学而设计的。它由连架杆、连杆、机架及螺钉组成，连架杆与连杆均为相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有若干个间距为a的圆透孔，通过变换各杆的孔距，来改变各杆的长度，从而实现演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的工作原理及转换关系的目的。具有携带方便，便于教学的特点。

Description

一种铰链四杆机构示教板

技术领域

一种铰链四杆机构示教板属于教学仪器领域，具体涉及一种用于《机械原理》课程教学的教具。

背景技术

平面连杆机构是由若干个构件通过低副连接而组成的平面机构。具有四个构件(包括机架)的低副机构称为四杆机构。它是平面连杆机构中最常见的形式，也是组成多杆机构的基础。如果所有的低副均为转动副，则这种四杆机构就称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构最基本的形式。

在图1所示的铰链四杆机构中，杆4固定不动称为机架，不直接与机架相连的杆2称为连杆，与机架以运动副联接的杆1和杆3称为连架杆。把能作整周转动的连架杆称为曲柄，把仅能在某一角度摆动的连架杆称为摇杆。根据连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构又可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。

具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，若连杆与机架的长度相等，且两曲柄的转向相同、长度也相等时则称为平行四边形机构。具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。

为了让学生对这三种类型的机构有直观的认识，教师讲授时常将这三种机构的示教板带入课堂，分别进行演示，难于让学生理解这三种机构的转换关系，并且携带不方便。

由《机械原理》知，铰链四杆机构三种基本类型的区别主要取决于机构内是否存在曲柄，有几个曲柄，而机构中有无曲柄又与各构件间的相对尺寸有关。

(1)如果最短杆与最长杆的长度之和大于其它两杆的长度之和，不论取哪一杆为机架，只能为双摇杆机构。

(2)如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其它两杆的长度之和，则有以下三种情况：

(a)若取最短杆为机架，则此机构为双曲柄机构；

(b)若取与最短杆相邻的杆为机架，则此机构为曲柄摇杆机构，其中最短杆为曲柄；

(c)若取最短杆对面的杆为机架，则此机构为双摇杆机构。

由此可知，通过改变各杆的相对长度，可以实现不同类型机构的转换。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以演示这三种类型机构的示教板。

本实用新型所采用的技术方案是：一种铰链四杆机构示教板，由螺钉把连架杆、连杆、机架连接起来，连架杆与连杆均为相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有若干个间距为a的圆透孔，通过变换各杆的孔距，来改变各杆的长度，从而实现演示不同类型机构的目的。

本实用新型的有益效果是，只用一块示教板就可以演示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的工作原理及转换关系。具有携带方便，便于教学的特点。

附图说明

图1所示为本实用新型铰链四杆机构示教板的示意图。

图2所示为连架杆1和3、连杆2的示意图。

具体实施方式

如图1所示铰链四杆机构示教板，由螺钉5把连架杆1和3、连杆2、机架4连接起来，其中连架杆1和3与机架4通过螺钉5与底板连接，杆与杆之间可以相互转动，但不能移动。连架杆1和3与连杆2通过螺钉5活动连接。连架杆1和3与连杆2均采用相同的长度，在其一端钻有一个圆透孔，在其另一端钻有3～5个间距为a的圆透孔。制作时间距a在20～30mm之间变更。

连架杆1、连杆2、连架杆3、机架4的长度分别以a、b、c、d表示。通过改变各杆的长度，至少可以演示下述五种情况的机构。

设a＝l+e，b＝l+2e，c＝l+2e，d＝l

实施方式1：

因c+d≤a+b，且最短杆为机架，则为双曲柄机构

设a＝l+e，b＝l，c＝l+e，d＝l

实施方式2：

因c+d＝a+b，则为平行四边形机构

设a＝l-2a，b＝l+a，c＝l+2a，d＝l

实施方式3：

因c+a≤d+b，且与最短杆相邻的杆为机架，则为曲柄摇杆机构

设a＝l+a，b＝l-2a，c＝l+2a，d＝l

实施方式4：

因c+b≤d+a，且最短杆对面的杆为机架，则为双摇杆机构

设a＝l-a，b＝l+2a，c＝l-2a，d＝l

实施方式5：

因c+b≥d+a，则为双摇杆机构。

Claims (2)

1.一种铰链四杆机构示教板，包括连架杆(1、3)、连杆(2)、机架(4)、螺钉(5)，其特征是连架杆(1、3)与连杆(2)的长度相等，在其一端设有一个圆透孔，在其另一端设有若干个间距为a的圆透孔。

2.根据权利要求1所述的一种铰链四杆机构示教板，其特征是所述的连架杆(1、3)和连杆(2)另一端圆透孔的数量在3～5个之间变更，间距a在20～30mm之间变更。

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