CN104332092B - 一种绘制凸轮廓线的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绘制凸轮廓线的装置，本发明包括机架、主传动部件、固定圆盘、平动板、同步带张紧机构、偏心机构、从动件机构和运动图线板。本发明与现有教具相比，本发明实现了从凸轮的从动件位移曲线图绘制出凸轮轮廓曲线的过程，加深学生对凸轮及从动件位移曲线图的理解。学生甚至可以自己设计从动件位移曲线以得到相应的凸轮，这对学生理解凸轮是很有帮助的。

Description

一种绘制凸轮廓线的装置

技术领域

本发明属于一种教具，具体涉及一种绘制凸轮廓线的装置。

背景技术

针对同学们学习《机械原理》吃力费时，概念不清，效率低下的现状，我们深入分析了有关机械原理的有关难点，就《机械原理》中《凸轮机构及其设计》这一章设计一款有关凸轮的教学用具，教师可用它来作为教具，讲解有关凸轮部分的机械原理课知识，也可以用来作为实验用具，旨在让同学们更加轻松地学习《机械原理》这门课，加深对相应知识点的理解和掌握，让学习过程变得真实可感、形象生趣，节省同学们的宝贵时间，提高学习效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种绘制凸轮廓线的装置。

一种绘制凸轮廓线的装置包括机架、主传动部件、固定圆盘、平动板、同步带张紧机构、偏心机构、从动件机构和运动图线板。

所述机架由一块底板、一块后板和一块前板组成。前板长度小于后板长度。前板和后板相互平行，且都垂直固定在底板上。在后板高于前板的位置设置有光轴导轨固定架，光轴导轨固定架上水平设置两根相互平行的光轴导轨。

所述主传动部件包括手摇柄、主动齿轮、从动齿轮、下同步带轮、上同步带轮、同步带、变速齿轮和齿条。

所述的手摇柄通过传动轴固定在后板的外侧，传动轴的末端设置一个变速齿轮，变速齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮、下同步带轮同轴设置在前板和后板之间，下同步带轮通过同步带带动上同步带轮，上同步带轮与从动齿轮同轴设置，从动齿轮与水平设置的齿条啮合，所述的变速齿轮与主动齿轮的齿数比为:1:3。

所述固定圆盘上刻有刻度，固定圆盘通过定位法兰与主动齿轮、下同步带轮同轴设置，并设置在前板的外侧。

所述平动板为一块矩形板，其宽度小于前板的宽度，通过两个直线轴承设置在两根光轴导轨上；平动板的左右两边分别开有两个螺纹孔，压板通过四个锁紧螺钉与平动板上的四个螺纹孔配合连接，所述的压板为U形板，压板的底端开有一个矩形槽，矩形槽内设置有一根与平动板固定连接的限位条，压板的左右两边刻有刻度。

所述同步带张紧机构包括滚动轴、两根弹簧和固定架；前板和后板之间开有两个对应的弧形槽，滚动轴的两端架在两个弧形槽上，滚动轴的两端分别与一根弹簧的一端固定连接，所述的固定架为一个固定轴固定在前板和后板之间，两个弹簧的另一端固定在固定架上，所述的滚动轴通过弹簧的拉力压紧在同步带上。

所述偏心机构包括两根直线导轨、两块滑块、锁紧板和固定板，所述的两根直线导轨相互平行并固定在前板上，两根直线导轨上分别设有一块滑块，两块滑块之间通过固定板连接，锁紧板设置在固定板和前板之间，并通过固定螺栓固定在固定板上。其中一根直线导轨下方刻有刻度。

所述从动件机构包括一个固定滑块、一条自由直线导轨、一个上固夹紧机构、下接头、下夹紧机构、画笔和滚轮头；

所述的固定滑块固定设置在固定板上，自由直线导轨与固定滑块配合连接，自由直线导轨的上端设置一个上固夹紧机构，上固夹紧机构上设有一个滚轮头，自由直线导轨的下端与下接头固定连接，所述的下接头上设有下夹紧机构，下夹紧机构上设有与固定圆盘垂直的画笔。

所述的滚轮头包括一根固定杆和一个轴承，所述的轴承固定在固定杆的一个末端；

所述的运动图线板上开有凸轮的运动图线槽，通过压板固定在平动板上。

有益效果：与现有教具相比，本发明实现了从凸轮的从动件位移曲线图绘制出凸轮轮廓曲线的过程，加深学生对凸轮及从动件位移曲线图的理解。学生甚至可以自己设计从动件位移曲线以得到相应的凸轮，这对学生理解凸轮是很有帮助的。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为同步带张紧机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

本发明一种绘制凸轮廓线的装置包括机架、主传动部件、固定圆盘1、平动板23、同步带张紧机构、偏心机构、从动件机构和运动图线板7。

如图1、图2所示，所述机架由一块底板13、一块后板14和一块前板36组成。前板长度小于后板长度。前板和后板相互平行，且都垂直固定在底板上。在后板高于前板的位置设置有光轴导轨固定架4，光轴导轨固定架4上水平设置两根相互平行的光轴导轨3。

所述主传动部件包括手摇柄15、主动齿轮35、从动齿轮28、下同步带轮17、上同步带轮19、同步带18、变速齿轮和齿条20。

所述的手摇柄15通过传动轴固定在后板的外侧，传动轴的末端设置一个变速齿轮，变速齿轮与主动齿轮35啮合，主动齿轮35、下同步带轮17同轴设置在前板36和后板14之间，下同步带轮17通过同步带带动上同步带轮19，上同步带轮19与从动齿轮28同轴设置，从动齿轮28与水平设置的齿条20啮合，所述的变速齿轮与主动齿轮的齿数比为1:3。

所述固定圆盘上刻有刻度，固定圆盘通过定位法兰34与主动齿轮35、下同步带轮17同轴设置，并设置在前板的外侧。

所述平动板23为一块矩形板，其宽度小于前板的宽度，通过两个直线轴承22设置在两根光轴导轨3上；平动板23的左右两边分别开有两个螺纹孔，压板5通过四个锁紧螺钉6与平动板23上的四个螺纹孔配合连接，所述的压板为U形板，压板的底端开有一个矩形槽，矩形槽内设置有一根与平动板23固定连接的限位条8，压板的左右两边刻有刻度。

如图3所示，所述同步带张紧机构包括滚动轴37、两根弹簧39和固定架；前板和后板之间开有两个对应的弧形槽38，滚动轴37的两端架在两个弧形槽38上，滚动轴37的两端分别与一根弹簧的一端固定连接，所述的固定架为一个固定轴固定在前板和后板之间，两个弹簧的另一端固定在固定架上，所述的滚动轴37通过弹簧的拉力压紧在同步带上。

所述偏心机构包括两根直线导轨9、两块滑块27、锁紧板2和固定板29，所述的两根直线导轨9相互平行并固定在前板上，两根直线导轨9上分别设有一块滑块27，两块滑块27之间通过固定板连接，锁紧板2设置在固定板29和前板之间，并通过固定螺栓10固定在固定板28上。其中一根直线导轨下方刻有刻度。

所述从动件机构包括一个固定滑块30、一条自由直线导轨26、一个上固夹紧机构24、下接头31、下夹紧机构32、画笔33和滚轮头25；

所述的固定滑块30固定设置在固定板29上，自由直线导轨与固定滑块配合连接，自由直线导轨26的上端设置一个上固夹紧机构24，上固夹紧机构24上设有一个滚轮头25，自由直线导轨的下端与下接头31固定连接，所述的下接头上设有下夹紧机构32，下夹紧机构32上设有与固定圆盘垂直的画笔33。

所述的滚轮头包括一根固定杆和一个轴承，所述的轴承固定在固定杆的一个末端；

所述的运动图线板7上开有凸轮的运动图线槽，通过压板5固定在平动板23上；

本发明的具体工作过程

①将平动板23移到最右端。

②在固定圆盘1上装上画纸，用压片压紧，用固定螺栓固定。所述画纸中心及中心两边各有一个圆孔，可与圆盘上的凸台及凸台两边的螺纹孔配合。所述压片中心及中心两边各有一个圆孔，可与固定圆盘1上的凸台及凸台两边的螺纹孔配合。

③转动手轮14，带动变速齿轮，从而带动与变速齿轮啮合的主动齿轮33，主动齿轮33、下同步带轮16、固定圆盘1同轴固定，主动齿轮33转动带动下同步带轮16、固定圆盘转动1，下同步带轮16通过同步带17带动上同步带轮18转动，上同步带轮18与从动齿轮27同轴固定，从而带动从动齿轮27转动，从动齿轮27与齿条20啮合，从而带动齿条20以及和齿条20固定连接的平动板22左右平动。

转动手轮14，通过上述的一系列传动机构直至固定圆盘1转动一周，凸轮廓线便绘制完成。

Claims (1)

1.一种绘制凸轮廓线的装置，包括机架、主传动部件、固定圆盘、平动板、同步带张紧机构、偏心机构、从动件机构和运动图线板；

其特征在于：所述机架由一块底板、一块后板和一块前板组成；前板长度小于后板长度；前板和后板相互平行，且都垂直固定在底板上；在后板高于前板的位置设置有光轴导轨固定架，光轴导轨固定架上水平设置两根相互平行的光轴导轨；

所述主传动部件包括手摇柄、主动齿轮、从动齿轮、下同步带轮、上同步带轮、同步带、变速齿轮和齿条；

所述的手摇柄通过传动轴固定在后板的外侧，传动轴的末端设置一个变速齿轮，变速齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮、下同步带轮同轴设置在前板和后板之间，下同步带轮通过同步带带动上同步带轮，上同步带轮与从动齿轮同轴设置，从动齿轮与水平设置的齿条啮合，所述的变速齿轮与主动齿轮的齿数比为1:3；

所述固定圆盘上刻有刻度，固定圆盘通过定位法兰与主动齿轮、下同步带轮同轴设置，并设置在前板的外侧；

所述平动板为一块矩形板，其宽度小于前板的宽度，通过两个直线轴承设置在两根光轴导轨上；平动板的左右两边分别开有两个螺纹孔，压板通过四个锁紧螺钉与平动板上的四个螺纹孔配合连接，所述的压板为U形板，压板的底端开有一个矩形槽，矩形槽内设置有一根与平动板固定连接的限位条，压板的左右两边刻有刻度；

所述同步带张紧机构包括滚动轴、两根弹簧和固定架；前板和后板之间开有两个对应的弧形槽，滚动轴的两端架在两个弧形槽上，滚动轴的两端分别与一根弹簧的一端固定连接，所述的固定架为一个固定轴固定在前板和后板之间，两个弹簧的另一端固定在固定架上，所述的滚动轴通过弹簧的拉力压紧在同步带上；

所述偏心机构包括两根直线导轨、两块滑块、锁紧板和固定板，所述的两根直线导轨相互平行并固定在前板上，两根直线导轨上分别设有一块滑块，两块滑块之间通过固定板连接，锁紧板设置在固定板和前板之间，并通过固定螺栓固定在固定板上；其中一根直线导轨下方刻有刻度；

所述从动件机构包括一个固定滑块、一条自由直线导轨、一个上固夹紧机构、下接头、下夹紧机构、画笔和滚轮头；

所述的固定滑块固定设置在固定板上，自由直线导轨与固定滑块配合连接，自由直线导轨的上端设置一个上固夹紧机构，上固夹紧机构上设有一个滚轮头，自由直线导轨的下端与下接头固定连接，所述的下接头上设有下夹紧机构，下夹紧机构上设有与固定圆盘垂直的画笔；

所述的滚轮头包括一根固定杆和一个第二轴承，所述的第二轴承固定在固定杆的一个末端；

所述的运动图线板上开有凸轮的运动图线槽，通过压板固定在平动板上。