CN104882060B - 一种新型齿轮范成实验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型齿轮范成实验机，它包括机架（1）、渐开线光敏印章（2）、设置在机架（1）上的平台（3）、电机（4）、白纸垫板机构和变位机构，白纸垫板机构设置在平台（3）与变位机构之间。本发明的有益效果是：运动平稳、设计合理、很容易让学生理解和认识范成法加工齿轮原理，同时还可实现变位齿轮的范成加工原理。
Description
技术领域
本发明涉及适用于齿轮啮合与范成法演示齿轮成形原理的教学实验机的技术领域，特别是一种新型齿轮范成实验机。
背景技术
现有的齿轮范成加工原理的教学主要通过图片、文字和老式教具等，来让学生认识和理解齿轮的啮合过程及范成法加工齿轮原理。但先用的资料和教具都无法让学生容易的理解其方法和原理，亦即不形象不直观。
其中一种老式的齿轮啮合实验教具，由于其蜡质模型在工作过程中容易损坏，无法形成完整的啮合齿廓。且蜡质切削掉落进机箱后，不易清理和回收，使其在使用过程中有诸多的不便。同时实验前期蜡质模型的制备时间长，降低了整个实验效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种运动平稳、设计合理、很容易让学生理解和认识范成法加工齿轮原理，同时还可实现变位齿轮的范成加工原理的新型齿轮范成实验机。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型齿轮范成实验机，它包括机架、渐开线光敏印章、设置在机架上的平台、电机、白纸垫板机构和变位机构，白纸垫板机构设置在平台与变位机构之间，电机的输出端安装有主动皮带轮A；
所述的平台的顶表面上且从左端到右端顺次设置有相互平行的轴三、轴二、蜗杆I和轴四，轴二和轴四设置在蜗杆I的上方，平台上还转轴旋转安装有轴一，轴一上安装有从动皮带轮a和齿轮A，轴二上安装有齿轮a、齿轮B和齿轮C，轴三上安装有齿轮c和齿轮D，轴四上安装有齿轮b，蜗杆I的转轴上安装有齿轮d和主动皮带轮B，主动皮带轮A与从动皮带轮a之间安装有皮带I，齿轮A与齿轮a啮合，齿轮B与齿轮b啮合，齿轮C与齿轮c啮合，齿轮D与齿轮d啮合；
所述的白纸垫板机构由圆形木板、图钉在圆形木板上的白纸、弹簧、支撑台以及两个相互平行的滑轨组成，两个滑轨均设置在机架的下方且设置在平台上，两个滑轨上均安装有滑块，弹簧设置在滑块与平台之间，弹簧的一端抵压在滑块上，弹簧的另一端抵压在平台上，两个滑块之间设置有支撑台，支撑台的顶部转轴旋转安装有圆形木板，支撑台的下方设置有蜗轮II，蜗轮II与圆形木板的转轴连接；所述的机架的下方转轴旋转安装有与蜗轮II啮合的蜗杆II，蜗轮II的转轴上安装有从动皮带轮b，从动皮带轮b与主动皮带轮B之间安装有皮带II；
所述的变位机构设置由光轴、从动凸轮、主动凸轮和手柄，主动凸轮和手柄均安装在光轴上，从动凸轮设置在支撑台与主动凸轮之间；
它还包括由球铰链接套和球铰轴和球铰套组成的鱼眼，球铰链接套垂向设置且设置在轴四的端面上，球铰轴连接在球铰链接套的下端部，球铰套连接在球铰轴的下端部，球铰套能够以球铰套与球铰轴相连处为圆心转动，球铰套上安装有蜗轮I和渐开线光敏印章，蜗轮I与蜗杆I啮合，渐开线光敏印章设置在蜗轮I与白纸之间。
所述的轴一与轴三处于同一直线上。
所述的蜗轮II设置在两个滑轨之间。
所述的皮带I和皮带II均为同步带。
所述的主动凸轮上设置有棘轮机构。
所述的平台的顶表面上且从前端到后端顺次设置有轴承座E、轴承座F、轴承座N和轴承座M。
所述的轴一设置在轴承座E和轴承座F之间，所述的轴二和蜗杆I均设置在轴承座F和轴承座M之间，所述的轴三和轴四均设置在轴承座N和轴承座M之间。
所述的光轴平行于蜗杆II设置
本发明具有以下优点：本发明的圆形普通白纸和渐开线光敏印章保持恒定的传动比转动，使运动更加平稳；该实验机很容易让学生理解和认识范成法加工齿轮原理，同时该实验机还可实现变位齿轮的范成加工原理。
附图说明
图1 为本发明的主视图；
图2为本发明的左视图；
图3 为图1的A-A剖视图；
图4 为图2的I部局部放大视图；
图中，1-机架，2-渐开线光敏印章，3-平台，4-电机，5-轴三，6-轴二，7-蜗杆I，8-轴四，9-轴一，10-从动皮带轮a，11-齿轮A，12-齿轮a，13-齿轮B，14-齿轮C，15-齿轮c，16-齿轮D，17-齿轮b，18-齿轮d，19-主动皮带轮B，20-皮带I，21-圆形木板，22-弹簧，23-支撑台，24-滑轨，25-滑块，26-蜗轮II，27-蜗杆II，28-从动皮带轮b，29-皮带II，30-光轴，31-主动凸轮，32-手柄，33-球铰链接套，34-球铰轴，35-球铰套，36-蜗轮I，37-轴承座E，38-轴承座F，39-轴承座N，40-轴承座M。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1-3所示，一种新型齿轮范成实验机，它包括机架1、渐开线光敏印章2、设置在机架1上的平台3、电机4、白纸垫板机构和变位机构，白纸垫板机构设置在平台3与变位机构之间，电机4的输出端安装有主动皮带轮A。
如图1-3所示，平台3的顶表面上且从左端到右端顺次设置有相互平行的轴三5、轴二6、蜗杆I7和轴四8，轴二6和轴四8设置在蜗杆I7的上方，平台3上还转轴旋转安装有轴一9，轴一9与轴三5处于同一直线上，轴一9上安装有从动皮带轮a10和齿轮A11，轴二6上安装有齿轮a12、齿轮B13和齿轮C14，轴三5上安装有齿轮c15和齿轮D16，轴四8上安装有齿轮b17，蜗杆I7的转轴上安装有齿轮d18和主动皮带轮B19，主动皮带轮A与从动皮带轮a10之间安装有皮带I20，齿轮A11与齿轮a12啮合，齿轮B13与齿轮b17啮合，齿轮C14与齿轮c15啮合，齿轮D16与齿轮d18啮合。
如图1-3所示，白纸垫板机构由圆形木板21、图钉在圆形木板21上的白纸、弹簧22、支撑台23以及两个相互平行的滑轨24组成，白纸用于代替实际加工中的齿轮，两个滑轨24均设置在机架1的下方且设置在平台3上，两个滑轨24上均安装有滑块25，弹簧22设置在滑块25与平台3之间，弹簧22的一端抵压在滑块25上，弹簧22的另一端抵压在平台3上，两个滑块25之间设置有支撑台23，支撑台23的顶部转轴旋转安装有圆形木板21，支撑台23的下方设置有蜗轮II26，蜗轮II26设置在两个滑轨24之间，蜗轮II26与圆形木板21的转轴连接；所述的机架1的下方转轴旋转安装有与蜗轮II26啮合的蜗杆II27，蜗轮II26的转轴上安装有从动皮带轮b28，从动皮带轮b28与主动皮带轮B19之间安装有皮带II29，皮带I20和皮带II29均为同步带。
所述的变位机构设置由光轴30、从动凸轮、主动凸轮31和手柄32，光轴30平行于蜗杆II27设置，主动凸轮31和手柄32均安装在光轴30上，从动凸轮设置在支撑台23与主动凸轮31之间；
如图4所示，它还包括由球铰链接套33和球铰轴34和球铰套35组成的鱼眼，球铰链接套33垂向设置且设置在轴四8的端面上，球铰轴34连接在球铰链接套33的下端部，球铰套35连接在球铰轴34的下端部，球铰套35能够以球铰套35与球铰轴34相连处为圆心转动，球铰套35上安装有蜗轮I36和渐开线光敏印章2，蜗轮I36与蜗杆I7啮合，渐开线光敏印章2设置在蜗轮I36与白纸之间。
所述的主动凸轮31上设置有棘轮机构，棘轮机构起到限位的作用。
如图4所示，平台3的顶表面上且从前端到后端顺次设置有轴承座E37、轴承座F38、轴承座N39和轴承座M40。所述的轴一9设置在轴承座E37和轴承座F38之间，所述的轴二6和蜗杆I7均设置在轴承座F38和轴承座M40之间，所述的轴三5和轴四8均设置在轴承座N39和轴承座M40之间。
当启动电机4时，电机4带动主动皮带轮A转动，主动皮带轮A带动从动皮带轮a10转动，电机4的功率经皮带I20传递到轴一9上，传动比为3：1的齿轮A11和齿轮a12将功率传递到轴二6上，轴二6上的一部分功率经传动比为1：1的齿轮C14和齿轮c15传递到轴三5上，轴三5上的功率经传动比为3：1齿轮D16和齿轮d18传递到蜗杆I7上，蜗杆I7带动蜗轮I36转动，蜗轮I36再带动渐开线光敏印章2做圆周运动，轴二6上的另一部分功率经传动比3：4的齿轮B13和齿轮b17传递到轴四8上，轴四8驱动鱼眼垂向摆动，鱼眼带动渐开线光敏印章2在白纸上做向上、下往复切削运动；蜗杆I7还带动主动皮带轮B19转动，主动皮带轮B19经皮带II29带动从动皮带轮b转动，从动皮带轮b28带动蜗杆II27转动，蜗杆II27带动蜗轮II26转动，蜗轮II26带动圆形木板21做圆周运动，使白纸做圆周运动，因此，可更加形象、直观地展示齿轮范成加工原理。
当转动手柄32时，手柄32带动光轴30转动，光轴30带动主动凸轮31转动，主动凸轮31带动从动凸轮转动，从动凸轮推动支撑台23在滑轨上往复做直线运动，从而使白纸做往复直线运动，压缩弹簧到一个正或负距离即为变位齿轮的变位距离，从而即可实现变位齿轮的范成加工原理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种齿轮范成实验机，其特征在于：它包括机架（1）、渐开线光敏印章（2）、设置在机架（1）上的平台（3）、电机（4）、白纸垫板机构和变位机构，白纸垫板机构设置在平台（3）与变位机构之间，电机（4）的输出端安装有主动皮带轮A；
所述的平台（3）的顶表面上且从左端到右端顺次设置有相互平行的轴三（5）、轴二（6）、蜗杆I（7）和轴四（8），轴二（6）和轴四（8）设置在蜗杆I（7）的上方，平台（3）上还转轴旋转安装有轴一（9），轴一（9）上安装有从动皮带轮a（10）和齿轮A（11），轴二（6）上安装有齿轮a（12）、齿轮B（13）和齿轮C（14），轴三（5）上安装有齿轮c（15）和齿轮D（16），轴四（8）上安装有齿轮b（17），蜗杆I（7）的转轴上安装有齿轮d（18）和主动皮带轮B（19），主动皮带轮A与从动皮带轮a（10）之间安装有皮带I（20），齿轮A（11）与齿轮a（12）啮合，齿轮B（13）与齿轮b（17）啮合，齿轮C（14）与齿轮c（15）啮合，齿轮D（16）与齿轮d（18）啮合；
所述的白纸垫板机构由圆形木板（21）、图钉在圆形木板（21）上的白纸、弹簧（22）、支撑台（23）以及两个相互平行的滑轨（24）组成，两个滑轨（24）均设置在机架（1）的下方且设置在平台（3）上，两个滑轨（24）上均安装有滑块（25），弹簧（22）设置在滑块（25）与平台（3）之间，弹簧（22）的一端抵压在滑块（25）上，弹簧（22）的另一端抵压在平台（3）上，两个滑块（25）之间设置有支撑台（23），支撑台（23）的顶部转轴旋转安装有圆形木板（21），支撑台（23）的下方设置有蜗轮II（26），蜗轮II（26）与圆形木板（21）的转轴连接；所述的机架（1）的下方转轴旋转安装有与蜗轮II（26）啮合的蜗杆II（27），蜗轮II（26）的转轴上安装有从动皮带轮b（28），从动皮带轮b（28）与主动皮带轮B（19）之间安装有皮带II（29）；
所述的变位机构设置有光轴（30）、从动凸轮、主动凸轮（31）和手柄（32），主动凸轮（31）和手柄（32）均安装在光轴（30）上，从动凸轮设置在支撑台（23）与主动凸轮（31）之间；
它还包括由球铰链接套（33）和球铰轴（34）和球铰套（35）组成的鱼眼，球铰链接套（33）垂向设置且设置在轴四（8）的端面上，球铰轴（34）连接在球铰链接套（33）的下端部，球铰套（35）连接在球铰轴（34）的下端部，球铰套（35）能够以球铰套（35）与球铰轴（34）相连处为圆心转动，球铰套（35）上安装有蜗轮I（36）和渐开线光敏印章（2），蜗轮I（36）与蜗杆I（7）啮合，渐开线光敏印章（2）设置在蜗轮I（36）与白纸之间。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的轴一（9）与轴三（5）处于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的蜗轮II（26）设置在两个滑轨（24）之间。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的皮带I（20）和皮带II（29）均为同步带。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的主动凸轮（31）上设置有棘轮机构。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的平台（3）的顶表面上且从前端到后端顺次设置有轴承座E（37）、轴承座F（38）、轴承座N（39）和轴承座M（40）。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的轴一（9）设置在轴承座E（37）和轴承座F（38）之间，所述的轴二（6）和蜗杆I（7）均设置在轴承座F（38）和轴承座M（40）之间，所述的轴三（5）和轴四（8）均设置在轴承座N（39）和轴承座M（40）之间。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮范成实验机，其特征在于：所述的光轴（30）平行于蜗杆II（27）设置。
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