立体十字式铰接型结构可拆装教具.pdf

本发明属于一种物理铰接型结构教学模型。
    在机械制造、建筑、造型艺术、工艺品研制等学科和领域的教学、设计中，常常要对铰接类结构进行研究，例如：对中外古典梁柱式铰接结构的学习、模仿，如果用一种直观的可拆装的教具，便使之成为十分易于理解和掌握的了。

    本发明的目的是为铰接型结构的研究、应用和教学提供一种直观的教学模型。

    这种教学模型是这样实现的：用六根相等的长方形模块，在其中五块的中间部位，综合设计并加工成为这样的形状如图一中的1、2、3、4、5、6、7、8、9，把它们按照一定的顺序组装起来，使组装后地模型内部互相镶合如图二，在其外部是两两重叠为一组，共组成三组，组与组之间是互相垂直、互相穿越、互相夹持的，并按一定的镶合关系组成一个立体十字式的三维对称的铰接型结构模型。在六根相等的长方形模块里，其中五块中间部位的不同设计，可得到难易不同的组合关系，第六块的中间没有镶合性形状的加工，而是作为重力承受模块或是把它当做有锁紧作用的销子使用，并且可略带楔形或设计辅助锁卡等机关。这六根模块可用塑料、木材等方便材料做成实心或中空式模块，做成中空式的也可做教学、或盛装小物品等用。

    这种立体十字式铰接结构可拆装教具，其外形富于美感，引人观赏，可应用其设计各类美丽造型或直接作为装饰物，其内部镶合关系复杂多变，拆装较难，颇具有科学性，趣味性，因此既具有实际应用价值，也具有研究、设计、对比和参考的意义。它不仅可直接用于机械制造、建筑学、造型艺术、工艺品设计等学科和领域中对铰接结构的研究和教学，使之直观形象化，对于学习、研究我国传统的梁柱式结构，弘扬祖国文化具有很大的作用，还可用于美育教学、培养分析思考能力和训练记忆力等方面。它集教具、装饰物、玩具于一体，寓学于趣，有较好的社会效益和经济效益。

    本发明的具体结构由以下实例及其附图给出。

    图一是本发明六根相等的长方形模块形状立体图。

    图二是本发明用六根相等的长方形模块组成的立体十字式铰接型结构可拆装教具组装后的立体图。

    参照图一，这六根相等的长方形模块，1或4、2或6、3、5或7、8、9，其形状可以按比例放大或缩小设计。它们的特点除模块9外，其他五个模块中间镶合类似榫卯式，每块中部加工有沟槽凸台形状或其他几何形状。模块9为重力承受块或具有锁紧作用的销子。

    参照图二所标注，模块1、2、3、5、8、9和3、4、6、7、8、9可分两组装成模型（如图二）。但各模块方向需选配成为两两重叠组合关系，按照装配顺序：1、2、3、5、8、9组为8→2→5→3→1→9;3、4、6、7、8、9、组为6→7→8→3→4→9。拆卸为相反顺序。