CN104464486A - 一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置，包括机架、主传动部件、固定圆盘、平动板、同步带张紧机构、偏心机构和从动件机构。本发明几乎涵盖了所有与凸轮运动曲线图有关运动规律知识点的讲解，从动件头部形状可变换、可绘制任意形状凸轮的运动曲线图，凸轮转角、基圆尺寸、回程角、去程角、远休止角、近休止角等参数可读，可改变从动件的偏置距离绘制不同偏执下的凸轮运动线图。运动规律可对应展示、把不同不论在不同的从动件及偏置下的知识难点理顺。大大加深了学生的理解，方便了教学，提高了教学质量。

Description

一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置
技术领域
本发明属于一种教具，具体涉及一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置。
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在不同偏置下运动线图的装置。
本发明一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置包括机架、主传动部件、固定圆盘、平动板、同步带张紧机构、偏心机构和从动件机构。
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，与主动齿轮、下同步带轮同轴设置，并设置在前板的外侧，固定圆盘的圆心处设有圆柱形凸台，凸台的左右两边分别开有一个螺纹孔。
所述的凸轮由固定圆盘中间的圆形凸台定位、通过锁紧螺栓与固定圆盘上的螺纹孔配合旋紧。
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，在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个滑块，两块滑块通过固定板连接，锁紧板设置在固定板和前板之间，并固定在固定板上。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、一个上固定架、接触头；
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定架，上固定架上开有一个与平动板垂直的画笔安装孔，安装孔外侧设置一个锁紧螺栓，自由直线导轨的下端与下接头固定连接，所述的下接头上开有三个圆柱磁头安装孔，所述的接触头上设有三个的圆柱磁头，接触头与下接头匹配安装；
所述的接触头包括平底型接触头、滚子型接触头和尖顶型接触头。
有益效果：与现有教具相比，本发明几乎涵盖了所有与凸轮运动曲线图有关运动规律知识点的讲解，从动件头部形状可变换、可绘制任意形状凸轮的运动曲线图，凸轮转角、基圆尺寸、回程角、去程角、远休止角、近休止角等参数可读，可改变从动件的偏置距离绘制不同偏执下的凸轮运动线图。运动规律可对应展示、把不同不论在不同的从动件及偏置下的知识难点理顺。大大加深了学生的理解，方便了教学，提高了教学质量。
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3-1为尖顶型接触头31-1的结构示意图；
图3-2为滚子型接触头31-2的结构示意图；
图3-3为平底型接触头31-3的结构示意图；
图4-1为滚子型接触头31-2的主视图；
图4-2为滚子型接触头31-2的轴测图；
图4-3为下接头的主视图；
图5为同步带张紧机构的轴测图；
图6为主传动机构示意图。
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在不同偏置下运动线图的装置包括机架、主传动部件、固定圆盘1、平动板22、同步带张紧机构、偏心机构、从动件机构和凸轮。
如图1、图2所示，所述机架由一块底板12、一块后板13和一块前板34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。
如图6所示，所述主传动部件包括手摇柄14、主动齿轮33、从动齿轮27、下同步带轮16、上同步带轮18、同步带17、变速齿轮15和齿条19。
所述的手摇柄14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15，变速齿轮与主动齿轮33啮合，主动齿轮33、下同步带轮16同轴设置在前板34和后板13之间，下同步带轮16通过同步带带动上同步带轮18，上同步带轮18与从动齿轮27同轴设置，从动齿轮27与水平设置的齿条19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，与主动齿轮33、下同步带轮16同轴设置，并设置在前板的外侧，固定圆盘的圆心处设有圆柱形凸台11，凸台的左右两边分别开有一个螺纹孔。将凸轮32由固定圆盘1中间的圆形凸台11定位、通过锁紧螺栓10与固定圆盘1上的螺纹孔配合旋紧。
所述平动板22为一块矩形板，其宽度小于前板的宽度，通过两个直线轴承21设置在两根光轴导轨3上；平动板22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22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22固定连接的限位条7，在压板的左右两边刻有刻度。
如图5所示，所述同步带张紧机构包括滚动轴46、两根弹簧48和固定架49；前板和后板之间开有两个对应的弧形槽47，滚动轴46的两端架在两个弧形槽47上，滚动轴46的两端分别与一根弹簧48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49上，所述的滚动轴46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8、两块滑块26、锁紧板2和固定板28，所述的两根直线导轨8相互平行并固定在前板上，两根直线导轨8上分别设有一个滑块26，两块滑块26通过固定板连接，锁紧板2设置在固定板28和前板之间，并固定在固定板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29、一条自由直线导轨25、一个上固定架23、接触头31；
如图4-1、4-2、4-3所示，所述的固定滑块固定设置在固定板28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定架，上固定架上开有一个与平动板垂直的画笔安装孔，安装孔外侧设置一个锁紧螺栓，自由直线导轨的下端与下接头30固定连接，所述的下接头上开有三个圆柱磁头安装孔44，所述的接触头上设有三个的圆柱磁头45，接触头与下接头匹配安装；
如图3-1、3-2、3-3所示，所述的接触头31包括平底型接触头31-3、滚子型接触头31-2和尖顶型接触头31-1。
①选取所需型号的凸轮32，将凸轮32由固定圆盘1中间的圆形凸台11定位、通过锁紧螺栓10与固定圆盘1上的螺纹孔配合旋紧；
②选取所需的接触头31，将滚子接触头31-2装在竖直自由直线导轨25下接头30上，接触头与凸轮抵住；
③在上固定架23上夹上画笔24，并通过锁紧螺栓锁紧。
④调节偏心装置上的锁紧螺栓9，左右移动固定板所连接的两个滑块，达到偏心的目的的刻度处，拧紧锁紧螺栓9。
⑤将平动板22移到最右端，调节压板5松紧，夹上画纸。
⑥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，主动齿轮、下同步带轮、固定圆盘同轴固定，主动齿轮转动带动下同步带轮、固定圆盘转动，下同步带轮通过同步带带动上同步带轮转动，上同步带轮与从动齿轮同轴固定，从而带动从动齿轮转动，从动齿轮与齿条啮合，从而带动齿条以及和齿条固定连接的平动板左右平动。
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32运动曲线便绘制完成。

Claims (2)

1.一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置，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、从动件机构和凸轮；
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，与主动齿轮、下同步带轮同轴设置，并设置在前板的外侧，固定圆盘的圆心处设有圆柱形凸台，凸台的左右两边分别开有一个螺纹孔；
所述的凸轮由固定圆盘中间的圆形凸台定位、通过锁紧螺栓与固定圆盘上的螺纹孔配合旋紧；
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，在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个滑块，两块滑块通过固定板连接，锁紧板设置在固定板和前板之间，并固定在固定板上；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、一个上固定架和接触头；
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定架，上固定架上开有一个与平动板垂直的画笔安装孔，安装孔外侧设置一个锁紧螺栓，自由直线导轨的下端与下接头固定连接，所述的下接头上开有三个圆柱磁头安装孔，所述的接触头上设有三个的圆柱磁头，接触头与下接头匹配安装。
2.根据权利要求1所述的一种绘制凸轮在不同偏置下运动线图的装置，其特征在于：所述的接触头包括平底型接触头、滚子型接触头和尖顶型接触头。
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