CN203659329U

CN203659329U - 一种多参数多变量凸轮测量实验台

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Publication number: CN203659329U
Application number: CN201320733048.4U
Authority: CN
Inventors: 张国军; 王炜新; 谢可人; 於珂睿; 罗熠晨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2023-11-20

Abstract

一种多参数多变量凸轮测量实验台，其特征在于：其主要由支架、传动模块、记录模块、参数模块组成；传动模块由皮带轮、齿轮副构成；记录模块主要由推杆、滑块、磁性笔、磁画板、位移传感器；参数模块主要由参数台、套筒、销钉、凸轮套件构成；传动模块可以带动参数模块转动的同时带动记录模块运动；滑块与支架构成一个移动副，它们的接合缝附近有游标尺刻度，支架顶端具有一个挂槽，用于作为磁画板的悬挂导轨。本实用新型可以提高探究性，减少错误发生，节约纸张。

Description

一种多参数多变量凸轮测量实验台

技术领域

本实用新型属于实验器材领域，尤其涉及一种多参数多变量凸轮测量实验台。

背景技术

凸轮试验台是《机械原理》课程中用于凸轮原理教学时，做凸轮参数测量实验的试验仪器作为教学辅助。

目前，公知的凸轮实验台由电动机、凸轮、推杆、机架、皮带、画板和油性笔组成。每次改变变量后，由电动机带动凸轮转动，凸轮再带动推杆移动，装在推杆上的油性笔将在由皮带传动下水平运动的画板上画出从动件位移变化曲线数。但是，它调节偏心距的结构并不便利、精度不高，不能进行学生自主型探究实验，皮带轮传动易打滑导致结果不准确，每次使用都需换纸，不环保。

发明内容

本实用新型以凸轮多种参数的测量，加强探究性，减少错误率，节约纸张为目的提出一种多参数多变量凸轮测量实验台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：其主要由支架、传动模块、记录模块、参数模块组成；记录模块主要由推杆、滑块、磁性笔、磁画板、位移传感器，推杆安装在滑块中其顶端与磁性笔、位移传感器相连，底端可以接触到凸轮需要测量的面上；传动模块由皮带轮、齿轮副构成，齿轮副由两个转动轴、两个齿轮、一个齿杆构成；一个齿轮与皮带轮共轴，这个齿轮既与另一个齿轮咬合也与齿杆咬合，另一个齿轮与参数台共轴，传动模块可以带动参数模块转动的同时带动记录模块运动；参数模块主要由参数台、套筒、销钉、凸轮套件构成，参数台由参数支架、参数平台、一对斜齿轮构成，两个齿轮呈90度咬合，一个使用套筒和销钉安装在转动轴上并可以拆卸，另一个固定安装在转动轴上；滑块与支架构成一个移动副，它们的接合缝附近有游标尺刻度；支架顶端具有一个挂槽，用于作为磁画板的悬挂导轨。

进一步说明1：所述的支架，顶端具有一个挂槽，用于作为磁画板的悬挂导轨；有益效果：磁画板的作用是，在没有电脑的情况下，作为数据的记录和呈现，磁画板可以循环利用，相对传凸轮统实验台使用的纸作记录而言，本实用新型具有的磁画板节约了纸张，更加环保。

进一步说明2：所述的齿轮副由两个转动轴、两个齿轮、一个齿杆构成；一个齿轮与皮带轮共轴，这个齿轮既与另一个齿轮咬合也与齿杆咬合；另一个齿轮与参数台共轴；有益效果：相对传统凸轮实验台使用的皮带轮而言，本实用新型具有的齿轮副免除了传动打滑的现象，使得试验更加稳定，减少了错误率。

进一步说明3：推杆安装在滑块中，顶端与磁性笔、位移传感器相连，底端可以接触到凸轮需要测量的面上，推杆具有尖端、平端、轮端三种，以适应不同的凸轮测量面；滑块的两个相对运动结合处具有游标尺刻度，可以调节测量时的偏心距；磁性笔，笔尖垂直画板表面，且距离磁画板有微小的距离，这样既方便留下笔迹，也减少了仪器损耗；位移传感器与磁性笔相连，可以连接到电脑，随着磁性笔的位移改变，而输出不同的数据给电脑，方便电脑显示数据；画板顶端具有凸起结构以便插入支架顶端的挂槽中，下端与进一步说明2中所述的齿杆固定相连，在齿轮副转动，带动参数台转动的同时可以带动画板沿挂槽做水平运动。

进一步说明4：参数台由参数支架、参数平台、一对斜齿轮构成，两个齿轮呈90度咬合，一个使用套筒和销钉安装在转动轴上，可以拆卸；另一个固定安装在转动轴上；有益效果：相对传统凸轮实验台使用的不可拆卸的参数台而言，本实用新型具有的可拆卸的参数台提高了实验的探究性，可以满足学生的好奇心有利于提高学生学习兴趣。

进一步说明5：凸轮套件与进一步说明4中提到的参数台的平台一样具有可拆卸结构，方便更换；有益效果：相对传统凸轮实验台使用的不可拆卸的凸轮套件而言，本实用新型具有的可拆卸的凸轮套件提高了实验的探究性，在试验时学生的参与多了，印象更加深刻，提高学习质量。

进一步说明6：滑块与支架构成一个移动副，滑块可以在支架上移动，且他们的接合缝附近可有游标尺刻度，用于精确确定凸轮的基圆半径；有益效果：相对传统凸轮试验台，本实用新型具有的游标尺刻度使得试验可以精确调整，提高了试验数据的准确性。

进一步说明7：本实用新型所指的参数是指：凸轮，因为凸轮可以有多种，所以说是多参数；变量是指推杆和滑块，由于推杆有多种类型，所以说是多变量。

本实用新型的使用方法是：使用电机或手动转动皮带轮，皮带轮通过齿轮副带动参数台转动的同时带动画板水平运动，由于推杆的一段接触凸轮测量面，在凸轮转动的时候就会产生上下运动，又由于磁性笔在推杆上，故磁性笔会在画板上记录下凸轮的行程曲线；也可以将位移传感器连接到电脑，方便电脑进行数据显示。

本实用新型的新颖性在于：创造了一种用于教学的具有参数可变，多种变量的凸轮测量台。

本实用新型的实用性在于：相对传统的凸轮研究台，本实用新型更加具有探究性，学生实验室时动手参与变多了，可以在教学时加深学生对凸轮测量的理解，提高了教学质量；传统的皮带副改进成齿轮副，传动稳定，减少了错误发生，提高了学习效率；使用磁画板记录行程曲线，不消耗纸张，更加环保。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施实例。

图2是图1更换凸轮后的样子。

图3是图1更换另一种凸轮后的样子。

图4是图1实施实例的三种推杆。

图5是图1实施实例的另一种推杆，已经它的固定杆的连接方式。

图6是图2，图3中参数台的组合图。

图7是图2中凸轮与参数台的组合图。

图8是图3中另凸轮与参数台的组合图。

具体实施方式

如图1-8，是本实用新型的一个实施实例。

如图1-8所示，本实施实例支架由底板10、支架11、支架12组成；支架12顶部具有挂槽13；支架11上有用于固定参数台的孔14和用于固定推杆64的轴承15；

如图1-8所示，磁画板33的顶端有凸起34，底端与齿条35固定相连。

如图1-8所示，本实施实例的传动模块由皮带轮20、传动轴21、齿轮22、齿轮24、传动轴23构成；皮带轮20与齿轮22共轴共传动轴21；齿轮22与齿轮24咬合的同时，与齿条35咬合，可以带动画板33沿挂槽13做水平运动；齿轮24与凸轮50共轴共传动轴23。

如图1-8所示，本实施实例的记录模块由滑块30、推杆60、磁性笔32、磁性画板33、位移传感器36构成；凸轮50转动时带动推杆60上下运动；有前面的说明可知，传动模块带动凸轮50转动的同时也会带动磁画板33水平运动，所以磁性笔的上下运动，配合磁画板33的水平运动就可以画出凸轮60的行程曲线；位移传感器36可以连接到电脑为电脑提供数据，位移传感器是已有技术不再赘述。

如图1-8所示，本实施实例的参数模块有传动轴23、套筒25、销钉26、斜齿轮40、斜齿轮41、参数支架42、参数平台43构成；销钉26可以将套筒25固定在传动轴23上，提供了灵活性，使得传动轴23可以直接安装凸轮50，也可以换上斜齿轮40配合参数模块支持其他类型的凸轮；参数平台43的穿过参数支架42中的轴承45与斜齿轮41固定相连；参数支架42可以插入孔14中，其固定参数平台43的作用。

如图1-8所示，本是实施实例有推杆60、推杆61、推杆62、推杆63这三种推杆，它们的顶端都有持笔孔75用于安装磁性笔32，推杆60的底端为尖端70，推杆61的底端为轮端71，推杆62的底端为平端72，推杆63的底端为圆端73。

如图1-8所示，本实施实例的推杆63与转杆64相连，转杆64可以插入支架11上的轴承15内，这是的本实用新型可以用于圆柱状凸轮52的测量。

如图1-8所示，本实施实例的参数平台43具有缺口44，使得凸轮51和52可以安装在参数平台43上。

如图1-8所示，滑块30与支架11构成一个移动副，滑块30可以在支架11上运动，他们的接触缝对外的面上有游标尺刻度，可以用于确定凸轮的基圆半径（为了图示的清晰简洁，图中没有画出，游标刻度的原理是现有技术，广泛用于游标卡尺，螺旋测微器上，故无赘述必要）。

本实施实例的使用方法是：根据需求换上凸轮后，使用电机或手动转动皮带轮20，传动模块就会在带动凸轮转动的同时带动画板水平运动，凸轮的转动磁性笔上下运动，配合画板的水平运动，记录下凸轮的行程曲线，位移传感器也可以接入电脑，为电脑提供数据。

由实用新型内容和附图1-8可知，本实用新型作为一件机械的发明，其重点在于机械原理；本实用新型的主要公开对象应该是具有机械设计基础知识的机械设计师，本说明书已经以实用新型内容配合附图对本实用新型的机械原理做出了详细解释，作为一名合格的机械设计师，在懂得本实用新型的机械原理后要设计出本实用新型是件非常简单的事，故本说明书附图的不详细处不影响公开的充分性。

Claims

1.一种多参数多变量凸轮测量实验台，其特征在于：其主要由支架、传动模块、记录模块、参数模块组成；记录模块主要由推杆、滑块、磁性笔、磁画板、位移传感器，推杆安装在滑块中，顶端与磁性笔、位移传感器相连，底端可以接触到凸轮需要测量的面上；传动模块由皮带轮、齿轮副构成，齿轮副由两个转动轴、两个齿轮、一个齿杆构成；一个齿轮与皮带轮共轴，这个齿轮既与另一个齿轮咬合也与齿杆咬合；另一个齿轮与参数台共轴，传动模块可以带动参数模块转动的同时带动记录模块运动；参数模块主要由参数台、套筒、销钉、凸轮套件构成，参数台由参数支架、参数平台、一对斜齿轮构成，两个齿轮呈90度咬合，一个使用套筒和销钉安装在转动轴上并可以拆卸，另一个固定安装在转动轴上；滑块与支架构成一个移动副，它们的接合缝附近有游标尺刻度；支架顶端具有一个挂槽，用于作为磁画板的悬挂导轨。