一种机械制图教学设备
技术领域
本发明涉及教学技术领域，具体是一种机械制图教学设备。
背景技术
机械制图是高等院校工科各专业的一门重要的专业基础课，教材编写过程中，本着注重学生实践能力，努力使理论与应用有机的结合起来。在内容的编排上，尽量覆盖所有的知识点，内容由浅入深，循序渐进，先介绍了机械制图的基本知识及应用，最后在零件图和装配图中总结和提高。为了拓宽制图知识和适应当前计算机绘图的需要，在最后一章添加额外的AutoCAD绘图基础知识，使学生可以得到更为全面的锻炼。
在《机械制图》课程的教学中，常常需要将三维形体用二维平面图形表达在纸面上，通常靠投影法实现这一目的。教师往往采用图片上的投影图形来表达投影法，方式单一，很多学生在培养空间思维能力的过程中，很难理解投影的过程和原理，教学效果不是很理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械制图教学设备，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种机械制图教学设备，包括安装架，所述安装架上安装有投影单元，所述投影单元包括投影件、俯视投影板、正视投影板、侧视投影板、平面光源板以及调节平面光源板位置的调节组件，所述俯视投影板水平固定安装于安装架下部，正视投影板竖直固定安装于安装架后侧，侧视投影板竖直固定安装于安装架左侧，所述投影件安装于安装架上，所述调节组件包括第一步进电机、弧形外齿条、安装座、齿轮、内螺纹套、调节螺杆和调节螺栓，所述安装架底部固定安装有第一步进电机，第一步进电机的输出轴顶端固定安装有弧形外齿条，所述弧形外齿条上滑动套装有安装座，安装座上开设有与供弧形外齿条穿过并适配的弧形通孔，所述安装座上安装有第四步进电机，第四步进电机的输出轴上固定安装有与弧形外齿条啮合的齿轮，所述安装座一侧壁上转动安装有内螺纹套，所述内螺纹套上螺纹穿设有调节螺杆，所述调节螺杆靠近投影件的一端可拆卸安装有平面光源板，所述安装座底部螺纹连接有竖直设置的调节螺栓，调节螺栓顶端铰接有第一滑块，第一滑块与内螺纹套底部滑动连接。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：所述安装座靠近投影件的一端内部固定安装有滑轮，所述弧形外齿条内侧壁开设有供滑轮滚动连接的滚槽。
在一种可选方案中：所述安装架底部均匀对称安装有滚轮。
在一种可选方案中：采用安装件将投影件安装于安装架上，所述安装件包括电动推杆、丝杆和第二步进电机，所述电动推杆位于投影件左侧，投影件可拆卸安装于电动推杆一端，电动推杆另一端与安装架滑动连接，所述电动推杆上螺纹穿设有竖直的丝杆，丝杆位于侧视投影板左侧，丝杆与安装架转动连接，第二步进电机驱动连接丝杆。
在一种可选方案中：所述电动推杆另一端固定有第二滑块，所述安装架上开设有供第二滑块滑动连接的第二滑槽。
在一种可选方案中：所述投影件上嵌入式安装有多块第一磁铁，所述电动推杆上固定安装有第二磁铁，通过第一磁铁和第二磁铁的磁吸配合进行投影件安装。
在一种可选方案中：所述电动推杆的伸缩杆端部固定有第三步进电机，第三步进电机的输出轴驱动连接投影件，所述第三步进电机的输出轴上固定安装有第二磁铁。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
设有调节组件，所述调节组件包括第一步进电机、弧形外齿条、安装座、齿轮、内螺纹套、调节螺杆和调节螺栓，通过第一步进电机转动，第一步进电机带动弧形外齿条转动度，弧形外齿条通过安装座带动平面光源板转动，能够切换正视和侧视，通过第四步进电机带动齿轮转动，齿轮与弧形外齿条啮合带动安装座沿着弧形外齿条运动，能够调整平面光源板的位置以及角度，可以直接由正视或侧视位置移动至俯视位置，通过转动调节螺杆，能够调整平面光源板与投影件之间的距离，通过调节螺栓，进一步调整平面光源板的投影角度。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中内螺纹套与调节螺杆的结构示意图。
图3为图1中的局部放大图。
图4为本发明第二实施例的结构示意图。
附图标记注释：1-安装架、2-第一步进电机、3-弧形外齿条、4-俯视投影板、5-投影件、6-第一磁铁、7-平面光源板、8-安装座、9-调节螺杆、10-齿轮、11-内螺纹套、12-调节螺栓、13-电动推杆、14-丝杆、15-正视投影板、16-侧视投影板、17-第二步进电机、18-滚轮、19-第二滑块、20-第二磁铁、21-第一滑块、22-滑轮、23-第三步进电机。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
实施例1
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种机械制图教学设备，包括安装架1，所述安装架1底部均匀对称安装有滚轮18，所述滚轮18为自所示滚轮，方便装置的移动，滚轮18优选通过螺丝与安装架1连接，所述安装架1上安装有投影单元，所述投影单元包括投影件5、俯视投影板4、正视投影板15、侧视投影板16、平面光源板7以及调节平面光源板7位置的调节组件，所述俯视投影板4水平固定安装于安装架1下部，正视投影板15竖直固定安装于安装架1后侧，侧视投影板16竖直固定安装于安装架1左侧，本实施例中，俯视投影板4、正视投影板15和侧视投影板16均优选通过螺丝与安装架1固定连接，所述投影件5安装于安装架1上，可选择通过拉绳将投影件5吊设于俯视投影板4、正视投影板15和侧视投影板16中间位置，而本实施例中，采用安装件将投影件5安装于安装架1上，所述安装件包括电动推杆13、丝杆14和第二步进电机17，所述电动推杆13位于投影件5左侧，投影件5可拆卸安装于电动推杆13一端，本实施例中，所述投影件5上嵌入式安装有多块第一磁铁6，所述电动推杆13上固定安装有第二磁铁20，通过第一磁铁6和第二磁铁20的磁吸配合进行投影件5安装，电动推杆13另一端与安装架1滑动连接，本实施例中，所述电动推杆13另一端固定有第二滑块19，所述安装架1上开设有供第二滑块19滑动连接的第二滑槽，所述电动推杆13上螺纹穿设有竖直的丝杆14，丝杆14位于侧视投影板16左侧，丝杆14与安装架1转动连接，本实施例中，所述丝杆14优选通过轴承与安装架1转动连接，第二步进电机17驱动连接丝杆14，本实施例中，所述第二步进电机17固定安装于安装架1顶部，第二步进电机17的输出轴优选通过联轴器与丝杆14固定连接；启动第二部件电机，第二步进电机17带动丝杆14转动，丝杆14带动电动推杆13进行升降，调整投影件5高度，电动推杆13伸长或缩短能够带动投影件5移动，调整投影件5的位置，适应不同类型尺寸的投影件5；
进一步的，所述调节组件包括第一步进电机2、弧形外齿条3、安装座8、齿轮10、内螺纹套11、调节螺杆9和调节螺栓12，所述安装架1底部固定安装有第一步进电机2，第一步进电机2的输出轴顶端固定安装有弧形外齿条3，所述弧形外齿条3上滑动套装有安装座8，安装座8上开设有与供弧形外齿条3穿过并适配的弧形通孔，本实施例中，所述安装座8靠近投影件5的一端内部固定安装有滑轮22，所述弧形外齿条3内侧壁开设有供滑轮22滚动连接的滚槽，所述安装座8上安装有第四步进电机，第四步进电机的输出轴上固定安装有与弧形外齿条3啮合的齿轮10，所述安装座8一侧壁上转动安装有内螺纹套11，所述内螺纹套11上螺纹穿设有调节螺杆9，所述调节螺杆9靠近投影件5的一端可拆卸安装有平面光源板7，调节螺杆9另一端固定有把手，所述安装座8底部螺纹连接有竖直设置的调节螺栓12，调节螺栓12顶端铰接有第一滑块21，第一滑块21与内螺纹套11底部滑动连接，教学时，通过第一步进电机2转动，第一步进电机2带动弧形外齿条3转动90度，弧形外齿条3通过安装座8带动平面光源板7转动，能够切换正视和侧视，通过第四步进电机带动齿轮10转动，齿轮10与弧形外齿条3啮合带动安装座8沿着弧形外齿条3运动，能够调整平面光源板7的位置以及角度，可以直接由正视或侧视位置移动至俯视位置，通过转动调节螺杆9，能够调整平面光源板7与投影件5之间的距离，通过调节螺栓12，进一步调整平面光源板7的投影角度。
实施例2
请参阅图4，本发明实施例与实施例1的不同之处在于，进一步的，为了便于投影件5的不同投影面，所述电动推杆13的伸缩杆端部固定有第三步进电机23，第三步进电机23的输出轴驱动连接投影件5，本实施例中，所述第三步进电机23的输出轴上固定安装有第二磁铁20，通过步进电机带动投影件5转动，能够切换投影件5的不同投影面。
本发明的工作原理是：启动第二部件电机，第二步进电机17带动丝杆14转动，丝杆14带动电动推杆13进行升降，调整投影件5高度，电动推杆13伸长或缩短能够带动投影件5移动，调整投影件5的位置，适应不同类型尺寸的投影件5；教学时，通过第一步进电机2转动，第一步进电机2带动弧形外齿条3转动90度，弧形外齿条3通过安装座8带动平面光源板7转动，能够切换正视和侧视，通过第四步进电机带动齿轮10转动，齿轮10与弧形外齿条3啮合带动安装座8沿着弧形外齿条3运动，能够调整平面光源板7的位置以及角度，可以直接由正视或侧视位置移动至俯视位置，通过转动调节螺杆9，能够调整平面光源板7与投影件5之间的距离，通过调节螺栓12，进一步调整平面光源板7的投影角度。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
