[0001] 本发明涉及机械教学装置技术领域，具体为一种力学教学演示用机械实验台。

[0002] 机械实验台是用于进行机械工程实验或测试的设备，通常由一个平台和支撑结构组成，用于支撑实验中的各种设备、工具或样品；

[0003] 这些实验台可以用于进行各种力学、动力学、热力学、流体力学等方面的实验，以测试材料、零件或系统的性能、耐久性、安全性等特性；

[0004] 机械实验台通常具有可调节高度、稳定的结构和表面以及各种配件和附件，以满足不同实验需求。

[0005] 但是现有的机械试验台在应用与力学教学演示的过程中存在以下技术问题：

[0006] 1、现有的机械试验台往往为对某种材料件的单种检测，不便于多种综合应用的进行演示说明；

[0007] 2、不便于进行多种尺寸的演示应用演示；

[0008] 因此需要对以上问题提出一种新的解决方案。

[0042] 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。

[0043] 实施例一：

[0044] 请参阅图1－图2，一种力学教学演示用机械实验台，包括底座1、控制台2、透明防护罩3、龙门架4和演示棒，底座1的一端设置有用于控制应用的控制台2，底座1的外侧套接有用于透光演示和防护隔离的透明防护罩3，底座1的顶端固定连接有龙门架4，还包括压入硬度演示模块5和多用力学演示模块6，龙门架4的底端固定连接有压入硬度演示模块5，底座1的上表面设置有多用力学演示模块6，多用力学演示模块6用于固定演示棒。

[0045] 演示棒在不同的实验演示中可以采用不同的材质，在本实施例中可采用较软的金属材质，可为空心或非空心。

[0046] 在具体使用的过程中，将透明防护罩3取下后，将演示棒放在多用力学演示模块6中，将透明防护罩3盖在底座1的顶端，根据需要演示的需要，控制入硬度演示模块5和多用力学演示模块6进行实用应用。

[0047] 实施例二：

[0048] 本实施例用于在上述实施例的前提下进一步地公开了压入硬度演示模块5的具体结构；

[0049] 请参阅图3－图6，压入硬度演示模块5包括压入动力组件7、第一连接组件8和第一执行组件9，压入动力组件7的底端固定连接有第一连接组件8，第一连接组件8的底端配装连接有第一执行组件9，第一连接组件8用于推导第一连接组件8和第一执行组件9下降完成硬度压入过程，第一连接组件8用于配装不同硬度材质的第一执行组件9应用演示，第一执行组件9用于压入演示棒；

[0050] 压入动力组件7包括搭载壳10、顶盖11、第一锥齿轮轴12、第一电机13、第二锥齿轮轴14、第一螺纹杆15、搭载引导管16、内螺连接套筒17和预留空间18，龙门架4的底端固定连接有顶盖11，顶盖11底端的外侧固定连接有搭载壳10，顶盖11的底端转动连接有第一锥齿轮轴12，第一锥齿轮轴12的内侧固定连接有第一螺纹杆15，搭载壳10的一侧通过螺钉固定连接有第一电机13，第一电机13的输出端固定连接有第二锥齿轮轴14，第二锥齿轮轴14的顶端与第一锥齿轮轴12啮合连接，搭载壳10的内侧滑动连接有搭载引导管16，搭载引导管16的内侧开设有预留空间18，预留空间18的内侧固定连接有内螺连接套筒17，内螺连接套筒17的内侧与第一螺纹杆15通过螺纹连接，第一螺纹杆15与预留空间18为间隙配合；

[0051] 在使用过程中，通过控制第一电机13带动第二锥齿轮轴14完成转动，利用第二锥齿轮轴14与第一锥齿轮轴12的啮合，从而使得第一引导架42带动第一螺纹杆15完成转动，利用内螺连接套筒17与第一螺纹杆15的螺纹连接及内螺连接套筒17与搭载引导管16的固定连接，从而使得搭载引导管16获得转矩，利用搭载引导管16与搭载壳10内侧的滑动连接，从而使得搭载引导管16处的转矩被限位形成滑动位移，从而带动搭载引导管16下降，进而带动第一连接组件8和第一执行组件9下降完成硬度压入演示。

[0052] 第一连接组件8包括第一外壳19、第一预留槽20、第一底板21、中心柱22、第一齿轮23、第一传递齿轮轴24、第一带动齿轮轴25和定位配装管26，搭载引导管16的底端固定连接有中心柱22，中心柱22的外侧固定连接有第一外壳19，第一外壳19的底端固定连接有第一底板21，第一外壳19的一侧开设有第一预留槽20，第一外壳19内侧的底端转动连接有第一传递齿轮轴24和第一带动齿轮轴25，中心柱22的外侧转动连接有第一齿轮23，其中一个第一带动齿轮轴25通过第一预留槽20漏出，第一带动齿轮轴25与第一传递齿轮轴24啮合连接，第一传递齿轮轴24与第一齿轮23啮合连接，第一底板21底端固定连接有多个定位配装管26。

[0053] 第一连接组件8还包括联轴器27、第二螺纹杆28、第三螺纹杆29、配载框架30、第一联动块31、外推式锁定块32和第一收折挤压杆33，定位配装管26的内侧固定连接有配载框架30，配载框架30的内侧转动连接有第三螺纹杆29，第三螺纹杆29的顶端通过联轴器27连接有第二螺纹杆28，第二螺纹杆28的顶端与第一带动齿轮轴25的底端固定连接，第一带动齿轮轴25与配载框架30转动连接，第二螺纹杆28的螺纹和第三螺纹杆29的螺纹相反，第三螺纹杆29的顶端和底端均滑动连接有第一联动块31，第一联动块31的内侧分别与第二螺纹杆28和第三螺纹杆29螺纹连接，第一联动块31的一端转动连接有第一收折挤压杆33，定位配装管26的内侧滑动连接有外推式锁定块32，外推式锁定块32的一端与第一收折挤压杆33转动连接。

[0054] 第一执行组件9包括圆平台34、套筒管35、第一锁定槽36和压入球头37，圆平台34的顶端固定连接有套筒管35，套筒管35的一侧开设有第一锁定槽36，圆平台34的底端固定连接有压入球头37，套筒管35与定位配装管26为间隙配合，外推式锁定块32与第一锁定槽36为间隙配合；

[0055] 在使用的过程中，可以预备多种不同硬度材质的压入球头37的第一执行组件9，从而可以在实验中产生不同的硬度压入下的力学反应，在配装第一执行组件9时操作如下；

[0056] 将套筒管35与定位配装管26对应，将套筒管35上推，使得第一锁定槽36与外推式锁定块32对应，此时的外推式锁定块32处于定位配装管26的内侧，避免影响套筒管35的上推配装，此时拨动漏出第一预留槽20处的第一带动齿轮轴25，此时第一带动齿轮轴25带动第一传递齿轮轴24完成转动，利用第一传递齿轮轴24同步拨动第一齿轮23完成转动，此时利用其他第一传递齿轮轴24与第一齿轮23的啮合，从而将第一齿轮23处的转矩传递至其余的第一带动齿轮轴25，此时通过第一带动齿轮轴25带动第二螺纹杆28完成转动，利用第二螺纹杆28、联轴器27和第三螺纹杆29的连接，从而使得第二螺纹杆28和第三螺纹杆29同步转动，从而利用第一联动块31与第二螺纹杆28和第三螺纹杆29的螺纹连接，从而使得第一联动块31获得转矩，利用第一联动块31与配载框架30的滑动，从而使得第一联动块31处的转矩被限位形成滑动位移，从而使得两个第一联动块31对向位移，挤压外推式锁定块32滑动通过第一锁定槽36，完成第一连接组件8和第一执行组件9的便捷配装连接。

[0057] 更换第一执行组件9时，反向转动第一预留槽20，从而使得外推式锁定块32回收脱离第一锁定槽36，完成对圆平台34和套筒管35的取下。

[0058] 实施例三：

[0059] 本实施例用于在上述实施例的前提下进一步地公开了多用力学演示模块6的具体结构；

[0060] 参阅图7－图14，多用力学演示模块6包括双向联动组件38、扭力测试带动组件39和第二执行组件40，双向联动组件38的底端与底座1固定连接，双向联动组件38两侧的顶端固定连接有扭力测试带动组件39，扭力测试带动组件39的输出端配装连接有第二执行组件40，双向联动组件38用于带动扭力测试带动组件39和第二执行组件40侧向位移，适用不同长度的演示棒使用和完成对演示棒的挤压受力演示，扭力测试带动组件39用于带动第二执行组件40转动，从而带动演示棒完成扭力的受力演示，第二执行组件40用于固定不同直径的演示棒。

[0061] 双向联动组件38包括端部配装架41、第一引导架42、中心块43、第二电机44、第三锥齿轮轴45、第四锥齿轮轴46、第四螺纹杆47、第二联动块48、第二收折挤压杆49和滑动平台50，底座1的顶端固定连接有端部配装架41，两个端部配装架41之间固定连接有第一引导架42和中心块43，中心块43的两端固定连接有第一引导架42，中心块43的两侧固定连接有第二引导架51，第二引导架51远离中心块43的一侧与龙门架4固定连接，中心块43的底端通过螺钉固定连接有第二电机44，第二电机44的输出端固定连接有第三锥齿轮轴45，中心块43的两端转动连接有第四锥齿轮轴46，第四锥齿轮轴46与中心块43啮合连接，第四锥齿轮轴46远离第三锥齿轮轴45的一端固定连接有第四螺纹杆47，第四螺纹杆47远离第四锥齿轮轴46的一端与端部配装架41转动连接，第四螺纹杆47的外侧螺纹连接有第二联动块48，第二联动块48与第一引导架42滑动连接，第二联动块48的两侧转动连接有第二收折挤压杆
49，第二引导架51的内侧滑动连接有滑动平台50，第二收折挤压杆49与滑动平台50的底端转动连接；

[0062] 为了适应不同的演示棒的长度及完成对演示棒进行侧向挤压，此时通过控制第二电机44带动第三锥齿轮轴45完成转动，利用第三锥齿轮轴45与第四锥齿轮轴46的啮合，从而使得第四锥齿轮轴46带动第四螺纹杆47完成转动，利用第二联动块48与第四螺纹杆47的螺纹连接，从而使得第二联动块48获得转矩，利用第二联动块48与第一引导架42滑动连接，从而使得第二联动块48处的转矩被限位形成滑动位移，由于两端第二联动块48的设计，且分别与两个第四锥齿轮轴46连接的第二联动块48为相同的螺纹旋向，因此在同步转动的过程中两个第二联动块48为对向移动，从而挤压第二收折挤压杆49完成不同的侧向移动，进而带动滑动平台50完成对应的移动，从而使得扭力测试带动组件39和第二执行组件40同步移动，完成对应的使用需要，当需要进行侧向挤压时将第二执行组件40更换为挤压头，在进行扭力演示盒硬度压入演示时采用正常的第二执行组件40。

[0063] 扭力测试带动组件39包括减速器52、第三电机53、第二传递齿轮轴54、第二带动齿轮轴55、台阶轴56、第二连接组件57和配装台58，滑动平台50的顶端固定连接有减速器52，减速器52的一侧通过螺钉固定连接有第三电机53，减速器52远离第三电机53的一侧设置有第二传递齿轮轴54，滑动平台50的内侧转动连接有台阶轴56，台阶轴56的一侧固定连接有第二带动齿轮轴55，第二带动齿轮轴55与第二传递齿轮轴54啮合连接，台阶轴56远离第二带动齿轮轴55的一侧固定连接有第二连接组件57，第二连接组件57的内侧配装连接有配装台58；

[0064] 进行对不同直径和材料的演示棒进行夹紧固定和扭力演示，此时采用第二执行组件40完成对演示棒进行夹紧固定，此时控制两侧的第三电机53完成相反的转矩输出，输出的转矩通过减速器52扩大后通过第二传递齿轮轴54与第二带动齿轮轴55的啮合，传递至台阶轴56，通过台阶轴56带动第二连接组件57转动，进而利用第二连接组件57带动配装台58和第二执行组件40带动演示棒两侧相反转动，从而根据演示棒的变形进行演示扭力的作用效果。

[0065] 第二连接组件57包括第二外壳60、旋钮杆61、第五锥齿轮轴62、锥齿轮盘63、定位载杆64、挤压定位杆65、中空盘66和带动套块67，第二外壳60的一侧与台阶轴56固定连接，第二外壳60的一端转动连接有第五锥齿轮轴62，第五锥齿轮轴62的一端固定连接有旋钮杆61，第二外壳60的一端转动连接有锥齿轮盘63，锥齿轮盘63与第五锥齿轮轴62啮合连接，第二外壳60的一端还固定连接有多个定位载杆64，定位载杆64的外侧转动连接有挤压定位杆
65，锥齿轮盘63的一端固定连接有中空盘66，中空盘66的周侧面转动连接有多个带动套块
67，挤压定位杆65与带动套块67的内侧滑动连接，配装台58的周侧面开设有多个与挤压定位杆65对应的第二锁定槽59；

[0066] 根据使用情况往往需要选择挤压头或第二执行组件40，由于挤压头的一侧和第二执行组件40的一侧均固定连接有配装台58，因此具备通用更换应用的效果，为了便于对挤压头和第二执行组件40进行更换，采用了第二连接组件57的设计；

[0067] 更换时转动旋钮杆61带动第五锥齿轮轴62完成转动，利用第五锥齿轮轴62与锥齿轮盘63的啮合，从而使得锥齿轮盘63在第二外壳60的一端转动，在转动的过程中同步带动中空盘66完成转动，利用中空盘66的转动带动带动套块67完成位移，从而使得带动套块67拨动挤压定位杆65完成受力的角度调节，使得挤压定位杆65脱离第二锁定槽59的内侧，完成对配装台58的解锁。

[0068] 第二执行组件40包括第三外壳68、第二预留槽69、辅助定位板70、电动推杆71、带动拨板72、中空套管73、旋转环74和拨动柱75，配装台58远离第二连接组件57的一侧固定连接有第三外壳68，第三外壳68的一端开设有第二预留槽69，第三外壳68的一端固定连接有辅助定位板70，辅助定位板70的顶端设置有电动推杆71，第三外壳68的内侧固定连接有中空套管73，中空套管73的外侧转动连接有旋转环74，旋转环74的周侧面固定连接有多个拨动柱75，旋转环74的一端固定连接有带动拨板72，带动拨板72与第二预留槽69的内侧滑动连接，带动拨板72通过第二预留槽69的部位与电动推杆71输出端转动连接。

[0069] 第二执行组件40还包括内空套柱76、辅助轴77、联动套架78、推导台79、球头杆80、辅助片81、弹簧82和挤压固定垫83，中空套管73的周侧面转动连接有多个辅助轴77，辅助轴77数量和位置与拨动柱75对应，中空套管73的内壁固定连接有内空套柱76，辅助轴77的一端固定连接有联动套架78，拨动柱75位于联动套架78的内侧完成对联动套架78的拨动，辅助轴77远离联动套架78的一端固定连接有推导台79，内空套柱76的内侧滑动连接有球头杆
80，球头杆80的一端与推导台79贴合，球头杆80的外侧固定连接有辅助片81，辅助片81的顶端和底端均固定连接有弹簧82，弹簧82远离辅助片81的一端与内空套柱76连接，球头杆80远离推导台79的一端固定连接有挤压固定垫83，挤压固定垫83用于接触演示棒完成夹紧固定；

[0070] 采用第二执行组件40对不同的演示棒进行固定时，控制电动推杆71推导带动拨板72完成受力，使得带动拨板72带动旋转环74完成围绕中空套管73的角度调节，从而使得旋转环74带动拨动柱75完成同步的角度调节，此时通过拨动柱75在联动套架78内侧的位移，从而使得联动套架78带动辅助轴77完成对应的角度调节，从而使得推导台79同步角度调节转动，从而利用推导台79的偏心斜面设计，从而使得推导台79具备不同的厚度，从而在挤压球头杆80的过程中产生不同的推导距离，进而推导挤压固定垫83向内完成夹紧应用。

[0071] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。