1.本发明涉及教学用具技术领域，具体为一种大学数学教学使用的摆线演示教具。


背景技术：

2.在大学数学教学过程中，老师们为了方便学生理解课本内容，通常需要借助画图工具在黑板上手动画图以辅助教学，手动画图不仅耽误大量时间，而且画图精度较差，容易使学生产生误解，并且黑板由于被经常使用，表面会沾染上硬质颗粒或是灰尘，导致教学演示效果差，降低了教学效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种大学数学教学使用的摆线演示教具，具备了通过转轴一转动，带动粉笔围绕转轴三转动的同时平移移动，在黑板上画出图形，并且画出的图形精准，更容易使学生们理解，无需手动画图，节省了时间，并通过凸轮转动，带动活塞上下往复移动，将空气从出气管吹出，把黑板表面的硬质颗粒或者灰尘吹除，提高图形演示和教学质量的效果，解决了，手动画图不仅耽误大量时间，而且画图精度较差，容易使学生产生误解，并且黑板由于被经常使用，表面会沾染上硬质颗粒或是灰尘，导致教学演示效果差，降低了教学效率的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大学数学教学使用的摆线演示教具，包括底座，还包括底板和转轴三，所述底座与所述底板之间通过支撑柱固定连接，所述底板的两侧均固定连接有侧板，两个所述侧板之间共同固定连接有连接板一和连接板二，所述连接板一和所述连接板二之间滑动连接有滑块，所述滑块的表面开设有用于所述转轴三穿过且与之定轴转动连接的开口，所述转轴三的端部固定连接有转盘，粉笔通过固定部件安装在所述转盘的表面，所述连接板一的表面开设有用于所述固定杆穿过且与之滑动连接的滑口，所述固定杆的端部固定连接有气筒，所述气筒的侧面分别设置有进气管和出气管，所述气筒内滑动连接有活塞，所述转轴三的表面设置有用于带动所述活塞往复移动的传动部件一，所述底板的上表面固定连接有支撑板，所述支撑板的表面开设有用于转轴一穿过且与之定轴转动连接的穿口，所述转轴一上分别设置有用于带动所述滑块平移移动的传动部件二和所述转轴三转动的传动部件三。
5.可选的，所述传动部件二包括和转轴二，所述转轴一的表面固定连接有转板一，所述转板一的端部套接在所述转轴二的表面，所述转轴二的表面定轴转动连接有转板二，所述转板二的表面端部开设有用于所述转轴三穿过且与之定轴转动连接的穿孔，所述支撑板上设置有用于带动所述转轴一转动的驱动部件。
6.可选的，传动部件三包括齿轮一，所述齿轮一固定连接在所述转轴一的表面，所述转轴二的表面固定连接有齿轮二，所述齿轮二与所述齿轮一相啮合，所述转轴二与所述转轴三之间通过皮带传动机构传动连接。
7.可选的，所述传动部件一包括凸轮，所述凸轮固定连接在所述转轴三的表面，所述
活塞的下表面固定连接有活塞杆，所述活塞杆与所述凸轮的表面抵接，所述活塞杆的表面套设有弹簧一，所述弹簧一的两端分别与所述气筒的下表面和所述活塞杆的表面固定连接。
8.可选的，所述固定部件包括齿条板和挤压块，所述转盘的表面开设有用于所述齿条板和所述挤压块伸入的凹槽，所述齿条板的侧面固定连接有弹簧二，所述弹簧二的端部与所述凹槽的内壁固定连接，所述挤压块的侧面开设有与所述齿条板表面齿牙相贴合的齿槽，所述挤压块的表面开设有用于所述粉笔伸入的卡槽，所述卡槽内设置有夹片。
9.可选的，所述驱动部件包括电机，所述电机固定安装在所述支撑板的表面，所述电机的输出端与所述转轴一的端部固定连接。
10.可选的，所述底座的上表面固定安装有储物盒，所述储物盒的数量为两个，并且以对称分布，以将教学用具放入所述储物盒中，便于使用，合理利用空间。
11.可选的，所述底座的底部设置有万向轮，通过所述万向轮的滚动性与自锁性，以使得所述底座移动至所需位置后，进行位置固定。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
13.一、本发明通过滑块平移移动，带动转盘和粉笔平移移动，通过转轴一转动，通过转轴三转动，带动转盘转动，通过转盘转动，带动粉笔围绕转轴三转动，使得粉笔围绕转轴三转动的同时平移移动，从而在黑板上画出图形，并且画出的图形精准，更容易使学生们理解，无需手动画图，节省了时间，提高了教学效率。
14.二、本发明通过转轴三转动，带动凸轮转动，通过凸轮转动，带动活塞杆上下往复移动，通过活塞杆上下往复移动，带动活塞上下往复移动，将空气从出气管吹出，从而把黑板表面的硬质颗粒或者灰尘吹除，提高图形演示效果和教学质量。
15.三、本发明通过向下压动挤压块，并通过齿条板齿牙和挤压块齿槽之间的配合，带动齿条板移动，从而对挤压块的位置进行调节，使得粉笔画出不同的图形，进而能够用于观察不同图形之间的变化规律，方便学生理解。
附图说明
16.图1为本发明结构的主视图；
17.图2为本发明结构的俯视图；
18.图3为本发明气筒结构的侧视剖视图；
19.图4为本发明凸轮结构的正视图；
20.图5为本发明转盘结构的正视图。
21.图中：1、底座；2、支撑柱；3、粉笔；4、底板；5、侧板；6、连接板一；7、连接板二；8、滑块；9、支撑板；10、转轴一；11、电机；12、齿轮一；13、齿轮二；14、转轴二；15、转板一；16、转板二；17、转轴三；18、皮带传动机构；19、固定杆；20、气筒；21、凸轮；22、活塞杆；23、活塞；24、出气管；25、弹簧一；26、转盘；27、齿条板；28、凹槽；29、弹簧二；30、挤压块；31、卡槽；35、储物盒。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种大学数学教学使用的摆线演示教具，包括底座1，还包括底板4和转轴三17，所述底座1与所述底板4之间通过支撑柱2固定连接，所述底板4的两侧均固定连接有侧板5，两个所述侧板5之间共同固定连接有连接板一6和连接板二7，所述连接板一6和所述连接板二7之间滑动连接有滑块8，所述滑块8的表面开设有用于所述转轴三17穿过且与之定轴转动连接的开口，所述转轴三17的端部固定连接有转盘26，粉笔3通过固定部件安装在所述转盘26的表面，所述连接板一6的表面开设有用于所述固定杆19穿过且与之滑动连接的滑口61，所述固定杆19的端部固定连接有气筒20，所述气筒20的侧面分别设置有进气管和出气管24，所述气筒20内滑动连接有活塞23，所述转轴三17的表面设置有用于带动所述活塞23往复移动的传动部件一，所述底板4的上表面固定连接有支撑板9，所述支撑板9的表面开设有用于转轴一10穿过且与之定轴转动连接的穿口，所述转轴一10上分别设置有用于带动所述滑块8平移移动的传动部件二和所述转轴三17转动的传动部件三，在使用时将粉笔通过固定部件固定在转盘26表面，然后移动设备，使粉笔3与黑板贴合，通过驱动部件的作用下带动带动转轴一10转动，并通过传动部件二与传动部件三的作用下，带动转轴三17平移移动的同时转动，通过转轴三17平移移动的同时转动，带动转盘26和粉笔3平移移动的同时转动，从而在黑板上画出图形，画出的图形精准，更容易使学生们理解，该设备结构简单，操作便捷，无需老师手动画图，节省了时间，提高了教学效率。
24.通过转轴三17转动，并通过传动部件一的作用下，带动活塞23活塞23上下往复移动，将空气从出气管24吹出，从而把黑板表面的硬质颗粒或者灰尘吹除，提高图形演示效果和教学质量。
25.进一步的，所述传动部件二包括和转轴二14，所述转轴一10的表面固定连接有转板一15，所述转板一15的端部套接在所述转轴二14的表面，所述转轴二14的表面定轴转动连接有转板二16，所述转板二16的表面端部开设有用于所述转轴三17穿过且与之定轴转动连接的穿孔，所述支撑板9上设置有用于带动所述转轴一10转动的驱动部件。
26.进一步的，所述传动部件三包括齿轮一12，所述齿轮一12固定连接在所述转轴一10的表面，所述转轴二14的表面固定连接有齿轮二13，所述齿轮二13与所述齿轮一12相啮合，所述转轴二14与所述转轴三17之间通过皮带传动机构18传动连接，在使用时，通过转轴一10转动，带动齿轮一12转动，通过转板一15转动，带动转轴二14围绕转轴一10转动，进而带动齿轮二13围绕齿轮一12转动，并通过齿轮一12与齿轮二13之间的啮合关系，带动齿轮二13自转，通过齿轮二13自转，带动转轴二14转动，通过转轴二14转动，并通过皮带传动机构18的作用下带动转轴三17转动，通过转轴三17转动，带动转盘26转动，通过转盘26转动，带动粉笔3围绕转轴三17转动，使得粉笔3围绕转轴三17转动的同时平移移动，从而在黑板上画出图形，便于学生学习。
27.进一步的，所述传动部件一包括凸轮21，所述凸轮21固定连接在所述转轴三17的表面，所述活塞23的下表面固定连接有活塞杆22，所述活塞杆22与所述凸轮21的表面抵接，所述活塞杆22的表面套设有弹簧一25，所述弹簧一25的两端分别与所述气筒20的下表面和
所述活塞杆22的表面固定连接，通过转轴三17转动，带动凸轮21转动，通过凸轮21转动，带动活塞杆22上下往复移动，通过活塞杆22上下往复移动，即可带动活塞23上下往复移动。
28.进一步的，所述固定部件包括齿条板27和挤压块30，所述转盘26的表面开设有用于所述齿条板27和所述挤压块30伸入的凹槽28，所述齿条板27的侧面固定连接有弹簧二29，所述弹簧二29的端部与所述凹槽28的内壁固定连接，所述挤压块30的侧面开设有与所述齿条板27表面齿牙相贴合的齿槽，所述挤压块30的表面开设有用于所述粉笔3伸入的卡槽31，所述卡槽31内设置有夹片，在使用时将粉笔3插入卡槽31内，并通过卡槽31内设置的夹片对其固定，通过向下压动挤压块30，并通过齿条板27齿牙和挤压块30齿槽之间的配合，带动齿条板27移动，从而对挤压块30的位置进行调节，使得粉笔画出不同的图形，进而能够用于观察不同图形之间的变化规律，方便学生理解；
29.所述弹簧二29为压缩弹簧，压缩弹簧是开圈卷制弹箦﹐用于对抗压缩时产生的轴向力压缩弹簧是最常见的金属弹簧结构﹐也是最有效的储能装置之一除了常见的圆柱形外﹐还有许多形状﹐包括圆锥形筒形和沙漏形，压缩弹簧可以有多种形状根据不同的应用﹐设计定制可以有各种形状；
30.当使用圆锥形压缩弹簧时，圆锥形压缩弹簧载荷增大到一定程度后，弹簧从大圈到小圈依次并紧，特性线由线性变为渐增型，结构紧凑，稳定性好，多用于承受较大载荷和减振，并且占用空间较小；
31.当使用蝶形压缩弹簧，蝶形压缩弹簧中的蝶形片采用不同的组合可得到不同的特性线，能承受很大冲击载荷，并且轴向尺寸小，适用于要求缓冲和减振能力强及轴向尺寸受限制的场合。
32.进一步的，所述驱动部件包括电机11，所述电机11固定安装在所述支撑板9的表面，电机实现了位置，速度和力矩的闭环控制，克服了步进电机失步的问题，高速性能好，抗过载能力强，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用，低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象，适用于有高速响应要求的场合，电机加减速的动态相应时间短，发热和噪音明显降低，所述电机11的输出端与所述转轴一10的端部固定连接，在使用时通过启动电机11带动转轴一10转动，电机11稳定性好，使得粉笔画出的图形更为精准，提高教学质量；
33.电机11还可为力矩电机，力矩电机具有软的机械特性,可以堵转，当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点；
34.电机11还可为永磁同步电动机，永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等缺点，和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好。
35.为了提高设备实用性，进一步的，所述底座1的上表面固定安装有储物盒35，所述储物盒35的数量为两个，并且以对称分布，在使用时，老师们可以将教学用具放入储物盒35中，方便后续使用，合理利用空间，提高了设备的实用性。
36.为了方便移动设备，进一步的，所述底座1的底部设置有万向轮，通过所述万向轮的滚动性与自锁性，以使得所述底座1移动至所需位置后，进行位置固定。
37.工作原理：该大学数学教学使用的摆线演示教具在使用时，将粉笔3插入卡槽31内，并通过卡槽31内设置的夹片对其固定。
38.然后移动设备，使粉笔3与黑板贴合，再电机11带动转轴一10转动，通过转轴一10转动，带动转板一15转动，通过转板一15转动，带动转板二16转动并平移移动，通过带动转板二16转动并平移移动，带动滑块8平移移动，通过滑块8平移移动，带动转轴三17和转盘26平移移动，通过转轴一10转动，带动齿轮一12转动，通过转板一15转动，带动转轴二14围绕转轴一10转动，进而带动齿轮二13围绕齿轮一12转动，并通过齿轮一12与齿轮二13之间的啮合关系，带动齿轮二13自转，通过齿轮二13自转，带动转轴二14转动，通过转轴二14转动，并通过皮带传动机构18的作用下带动转轴三17转动，通过转轴三17转动，带动转盘26转动，通过转盘26转动，带动粉笔3围绕转轴三17转动，使得粉笔3围绕转轴三17转动的同时平移移动，从而在黑板上画出图形，并且画出的图形精准，更容易使学生们理解，该设备结构简单，操作便捷，无需老师手动画图，节省了时间，提高了教学效率；
39.通过转轴三17转动，带动凸轮21转动，通过凸轮21转动，带动活塞杆22上下往复移动，通过活塞杆22上下往复移动，带动活塞23上下往复移动，将空气从出气管24吹出，从而把黑板表面的硬质颗粒或者灰尘吹除，提高图形演示效果和教学质量；
40.在使用时通过向下压动挤压块30，并通过齿条板27齿牙和挤压块30齿槽之间的配合，带动齿条板27移动，从而对挤压块30的位置进行调节，使得粉笔画出不同的图形，进而能够用于观察不同图形之间的变化规律，方便学生理解。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。