本实用新型涉及一种教学用具，特别涉及一种导杆机构演示教具。
背景技术：
机械教学时，导杆机构是十分基础的教学内容，例如：偏置式曲柄滑块机构、对心式曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构和移动导杆机构等。目前在教学时，每一种导杆机构都需要使用一种教具来予以演示，教师带着多种导杆机构的教具上课，十分不便。
为解决上述问题，专利号为201120173364.1的中国实用新型专利揭示了一种导杆机构演示教具。其可通过改变组合杆的长度来模拟不同的导杆机构，具体可模拟：对心式曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构和移动导杆机构。
该技术的缺点在于，其不能模拟偏置式曲柄滑块机构，而教学时，偏置式曲柄滑块机构和对心式曲柄滑块机构通常是同时教授的，因此，该教具仍有其局限性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种导杆机构演示教具，其能演示包括偏置式曲柄滑块机构在内的多种导杆机构。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提出一种导杆机构演示教具，其包括第一连杆、与所述第一连杆可旋转连接的第二连杆、与所述第一连杆可旋转连接的滑套以及与所述滑套滑动配接的导杆，所述导杆包括光杆、与所述光杆相连的第一管部以及偏置于所述光杆轴线外部的第二管部，所述第一连杆可选择性的与所述第一管部或第二管部可旋转连接。
此外，本实用新型还提出如下附属技术方案：
所述导杆机构演示教具还包括连接件，所述连接件连接于所述第一连杆和所述第一管部之间或者连接于所述第一连杆和第二管部之间。
所述连接件与所述第一连杆可旋转连接，与所述第一管部或第二管部固定连接。
所述第一连杆和第二连杆的两端分别设置有第一套管和第二套管。
所述第一套管开设有与所述连接件螺纹连接的第一螺纹孔；所述第二套管开设有供所述连接件穿过的通孔。
所述第二套管径向开设有与所述通孔连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有紧定螺钉。
所述导杆机构演示教具还包括设置于所述通孔内的隔套，所述连接件穿设于所述隔套内。
所述隔套与所述通孔间隙配合；所述连接件与所述隔套过渡配合；所述隔套的轴向长度比所述通孔略长。
所述第一连杆的长度大于所述第二连杆的长度；或者所述第一连杆的长度小于所述第二连杆的长度。
所述隔套两端设置有垫片。
相比于现有技术，本实用新型的优点在于：本实用新型的导杆机构演示教具，通过设置与光杆相连的第一管部和第二管部，通过选择性的将连杆与第一管部和第二管部相连，可以使本教具演示对心式曲柄滑块机构和偏置式曲柄滑块机构，功能更为全面；另外，通过更换不同长度的连杆或者改变固定连杆的位置，可以演示多种导杆机构，方便了教师教学。
附图说明
图1是本实用新型的导杆机构演示教具的结构示意图。
图2是本实用新型中连杆的结构示意图。
图3是本实用新型中两连杆相连的结构示意图。
图4是图3中a部的放大图。
图5是图1中b部的放大图。
图6是本实用新型中导杆的结构示意图。
图7是本实用新型中偏置式曲柄滑块机构的结构示意图。
图8是本实用新型中对心式曲柄滑块机构的结构示意图。
图9是本实用新型中转动导杆机构的结构示意图。
图10是本实用新型中摆动导杆机构的结构示意图。
图11是本实用新型中另一种结构的摆动导杆机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。
如图1所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的导杆机构演示教具，其包括连杆1、导杆2、滑套3以及连接件4。
本实施例中，连杆1的数量为两根，分别为第一连杆1a和第二连杆1b，第一连杆1a的长度比第二连杆1b的长度长。
如图2所示，连杆1包括通常呈柱状的杆体10以及分别设置在杆体10两端的第一套管11和第二套管12，第一套管11和第二套管12垂直连接于杆体10两端，即第一套管11和第二套管12的轴线与杆体10的轴线垂直。
第一套管11设置有第一螺纹孔110以及设置于第一套管11径向且与第一螺纹孔110连通的第二螺纹孔111。第二套管12设置有通孔120。
如图3和图4所示，连接件4穿过一个连杆的通孔120与另一连杆的第一螺纹孔110螺纹连接，从而实现两根连杆之间的可旋转连接。具体的，连接件4包括螺杆部4a、头部4b以及连接在螺杆部4a和头部4b之间的光杆4c。以第一连杆1a和第二连杆1b为例，螺杆部4a穿过第一连杆1a的通孔120与第二连杆1b的第一螺纹孔110配接，头部4b阻挡于通孔120的外部，防止第一连杆1a脱落。作为一种优选的实施方式，连接件4可以为螺栓。
为防止第一连杆1a和第二连杆1b之间，以及头部4b和第二套管12之间因为转动而造成磨损，在第一连杆1a和第二连杆1b之间、头部4b和第二套管12之间设置有垫片5；同样的，为防止连接件4磨损通孔120，在通孔120内还设置有隔套121，连接件4可旋转配接在隔套121内。优选的，垫片5以及隔套121均采用尼龙材质制成。
进一步的，为防止在转动过程中连接件4与第一螺纹孔110发生相对转动，可在第二螺纹孔111内螺接一紧定螺钉112，紧定螺钉112与连接件4相抵，从而固定住连接件4，防止连接件4与第一连杆1a相对转动。当转动连接件4的头部后，可驱动第一连杆1a转动；可以将头部4b设置成外六角形或者开设一内六角孔4d，以方便通过活动扳手或者内六角扳手来转动头部4b。
优选的，隔套121和连接件4之间采用过渡配合的方式，与通孔120采用松配(间隙配合)的方式；隔套121的轴向长度比通孔120略长，可以使相互连接的两个杆件之间能够灵活转动。
可以理解的是，连杆1一端为螺孔一端为通孔的设置方式只是一种优选的实施方式，例如，还可以将一连杆设置成两端都是通孔，而另一连杆设置成两端都是螺孔，只要能够相互连接成导杆机构即可。
如图5所示，滑套3包括第一套部30以及与第一套部30相连的第二套部31，第一套部30与第二套部31相互垂直形成t字形。第一套部30内设有光孔，第一套部30通过光孔套设在导杆2上，第二套部31内开设有螺纹孔，可通过连接件4穿过连杆1的通孔与第二套部31的螺纹孔相连，类似的，在第二套部31上同样开设有用于安装紧定螺钉的螺孔310，以固定住连接件4；在第二套部31和连杆1之间也可设置垫片以减少摩擦。
如图6所示，导杆2包括光杆20、连接在光杆20一端的第一管部21、偏置于光杆20的轴线外部的第二管部22以及连接于第一管部21和第二管部23之间的连接杆22。优选连接杆22和光杆20的轴线相互垂直。第二管部23可相应的开设通孔230或者螺孔，以通过连接件4与连杆1相连接，其与连杆1的连接结构可参考两连杆之间的连接结构。与第一管部21相连的连接杆22以及第二管部23主要用于演示偏置式曲柄滑块机构，在不需要演示偏置式曲柄滑块机构的情形下，可以不设置连接杆22和第二管部23。
本导杆机构演示教具通过组合使用导杆2、滑套3、连接件4以及不同长度的第一连杆1a和第二连杆1b，可以演示如下几种导杆机构：
1.偏置式曲柄滑块机构
如图7所示，偏置式曲柄滑块机构包括导杆2、滑动配接在导杆2上的滑套3、与滑套3可旋转连接的第一连杆1a以及连接在第一连杆1a和导杆2之间的第二连杆1b，第二连杆1b与导杆2的第二管部23相连。第一连杆1a的长度大于第二连杆1b的长度。
固定住导杆2，驱动第二连杆1b绕第二管部23的轴线整圈转动，此时滑套3在第一连杆1a的带动下，沿光杆20的轴线往复移动，演示了偏置式曲柄滑块机构。
2.对心式曲柄滑块机构
如图8所示，将偏置式曲柄滑块机构的第二连杆1b连接至导杆2的第一管部22处，即可组成对心式曲柄滑块机构。
固定住导杆2，驱动第二连杆1b绕第一管部22的轴线整圈转动，此时滑套3在第一连杆1a的带动下，沿光杆20的轴线往复移动，演示了对心式曲柄滑块机构。
3.转动导杆机构
转动导杆机构的组成方式与对心式曲柄滑块机构基本一致。
参考图8，固定第二连杆1b，驱动导杆2绕第一管部22的轴线整圈转动，此时第一连杆1a绕第一、第二连杆1a、1b连接处的轴线整圈转动，同时滑套3在光杆20上往复移动，演示了转动导杆机构。
由于固定第二连杆1b后，在导杆2转动的过程中固定第二连杆1b的手或其他固定元件需要避让第一连杆1a。可在第一连杆1a上再连接一个第二连杆1b’(可选用一较长的连接件4连接三个杆件)，如图9所示，固定第二连杆1b’后再转动第一连杆1a，更为顺畅。
4.摆动导杆机构
如图10所示，将对心式曲柄滑块机构中的第一连杆1a和第二连杆1b交换位置，即组合成了摆动导杆机构。
固定第一连杆1a，驱动第二连杆1b绕第一、第二连杆1a、1b连接处的轴线整圈转动，此时导杆2在滑套3的带动下绕第一管部22的轴线往复摆动，演示了摆动导杆机构。
图10中的第一连杆1a位于第二连杆1b和导杆2之间，如图11所示，也可以将第一连杆1a连接在外侧，此时需要用一较长的连接件4来连接第一连杆1a和导杆2，为增强美观性，在第一连杆1a和导杆2之间可以设置一轴套6，以遮蔽露出的连接件4，轴套6可以是加厚了的垫片5。
5.曲柄摇块机构
曲柄摇块机构的组成方式与对心式曲柄滑块机构基本一致。
同样参考图8，固定第一连杆1a，驱动第二连杆1b绕第一、第二连杆1a、1b连接处的轴线整圈转动，此时滑套3绕第二套部31的轴线往复摆动，演示了曲柄摇块机构。
6.移动导杆机构
曲柄摇块机构的组成方式与对心式曲柄滑块机构基本一致。
同样参考图8，固定滑套3，驱动第一连杆1a绕第二套部31的轴线往复摆动，此时导杆2在滑套3内上下往复移动，演示了移动导杆机构。
可以理解的是，若使用本实用新型中的四根连杆首尾连接，还可以组成多种不同的平面四杆机构，教学范围可进一步扩展。
本实用新型的导杆机构演示教具，通过设置与光杆相连的第一管部和第二管部，通过选择性的将连杆与第一管部或第二管部相连，可以使本教具演示对心式曲柄滑块机构和偏置式曲柄滑块机构，功能更为全面；另外，通过更换不同长度的连杆或者改变固定杆件的位置，可以演示多种导杆机构，方便了教师教学。
1.一种导杆机构演示教具，其包括第一连杆(1a)、与所述第一连杆(1a)可旋转连接的第二连杆(1b)、与所述第一连杆(1a)可旋转连接的滑套(3)以及与所述滑套(3)滑动配接的导杆(2)，其特征在于：所述导杆(2)包括光杆(20)、与所述光杆(20)相连的第一管部(21)以及偏置于所述光杆(20)轴线外部的第二管部(22)，所述第一连杆(1a)可选择性的与所述第一管部(21)或第二管部(22)可旋转连接。
2.按照权利要求1所述导杆机构演示教具，其特征在于：其还包括连接件(4)，所述连接件(4)连接于所述第一连杆(1a)和所述第一管部(21)之间或者连接于所述第一连杆(1a)和第二管部(22)之间。
3.按照权利要求2所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述连接件(4)与所述第一连杆(1a)可旋转连接，与所述第一管部(21)或第二管部(22)固定连接。
4.按照权利要求2或3所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述第一连杆(1a)和第二连杆(1b)的两端分别设置有第一套管(11)和第二套管(12)。
5.按照权利要求4所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述第一套管(11)开设有与所述连接件(4)螺纹连接的第一螺纹孔(110)；所述第二套管(12)开设有供所述连接件(4)穿过的通孔(120)。
6.按照权利要求5所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述第二套管(12)径向开设有与所述通孔(120)连通的第二螺纹孔(111)，所述第二螺纹孔(111)内设置有紧定螺钉(112)。
7.按照权利要求5所述导杆机构演示教具，其特征在于：其还包括设置于所述通孔(120)内的隔套(121)，所述连接件(4)穿设于所述隔套(121)内。
8.按照权利要求7所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述隔套(121)与所述通孔(120)间隙配合；所述连接件(4)与所述隔套(121)过渡配合；所述隔套(121)的轴向长度比所述通孔(120)略长。
9.按照权利要求1至3任一项所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述第一连杆(1a)的长度大于所述第二连杆(1b)的长度；或者所述第一连杆(1a)的长度小于所述第二连杆(1b)的长度。
10.按照权利要求7或8所述导杆机构演示教具，其特征在于：所述隔套(121)两端设置有垫片(5)。
技术总结