CN2225078Y - 分动式齿轮范成仪 - Google Patents

Abstract

分动式齿轮范成仪，主要由底板1、带有等距定位槽5的导向板2、齿条3、支架杆4、圆规6组成，其特征在于在底板上有带有刻度的纵向槽7，槽内装有上下可移动的圆心螺钉8。支架杆固定器11装在底板上，在齿条下端面装有齿条定位凸齿12，支架杆上装有可拆卸的指针9或推送机构10。该装置由于采用分动原理故可全部画出任意模数M、齿数Z的齿轮，绘图精确、速度快，无传动机构，体积小，结构简单，成本低，易操作，便于学生更好地掌握齿轮的设计原理和啮合传动原理。

Description

分动式齿轮范成仪

本实用新型涉及一种数学仪器，尤其属于齿轮教学实验的仪器。

本实用新型之前，用于齿轮数学及实验的齿轮范成仪是齿轮图纸与齿条联动式的，主要由底板、齿条、导向板、传动系统组成，其传动系统采用钢丝联动或齿轮传动，其存在主要问题是：

1、只能做一种分度圆直径的齿轮范成实验，其模数齿轮不能任意改变；

2、不能画出齿轮全部齿形，只能画2～3个轮齿；

3、结构笨重复杂、使用不便，且价格昂贵；

4、容易损坏，影响实验质量。

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能绘制出任意模数、齿数的齿轮及齿轮齿廓，结构简单、易操作、无需传动机构，体积小、重量轻的教学或设计用齿轮范成仪。

本实用新型的目的是这样实现的：由底板、带有等距定位槽齿的导向板、齿条、支架杆、圆规组成的分式齿轮范成仪，其特征在于在底板的中间有带有刻度的纵向槽，纵向槽中装有上下可移动的圆心螺钉，支架杆的一端套装在圆心螺钉上，支架杆上装有可移动的指针或推送机构，在以纵向槽为基准的底板的左侧，装有支架杆固定器，在齿条下边装有齿条定位凸齿与导向板上的等距定位槽嵌合。

为防止图纸转动时将圆心孔拉大而改变分圆直径，影响绘图质量，在圆心螺钉上有铁片和磁铁，即当要装图纸时，将图纸置于铁片和磁铁之间。齿条上的中心线是化为图纸分度圆的定位基线，即分度圆与此中线相切。

为了使绘图速度加快，可将支架杆上的指针卸下，装上由摩擦轮、定位块、棘爪、摇杆、摇杆限位框组成的推送机构，即将定位块、摩擦轮、棘轮、摇杆、定位块依次固定装在支架杆上，并将棘爪用弹簧压在棘轮的轮齿上，棘爪与摇杆固定装在一起。为保证图纸转动时不发生扭曲，内外侧圆周速度不相等，即摩擦轮的外侧速度稍高于内侧速度的轮沿做成圆台形的，园台的小头朝向圆心螺钉。

分动式齿轮范成仪使用原理：根据先取的模数m、齿数z、求出分度圆直d＝mz，按半径d/2画图，圆心螺钉在纵向槽内移动至d/2处将找好圆心的图纸装在圆心螺钉上的铁片和磁铁之间，支架杆另一端固定在支架杆固定器上，将图纸推送机构装在支架杆上后，并使摩擦轮轮缘对准图纸上的分度圆。将所选取的齿条置于等距定位槽上方，并使齿条下边的齿条定位凸齿与等距定位槽嵌合，使齿轮分度圆与齿条中线相切，操作时，将齿定位凸齿向左移动一个距离s，同时摇动摇杆，棘轮转动一个齿，摩擦轮轮缘转动s弧长，推动图纸顺时针转动s弧长，三者相等，用铅笔将齿条的各个齿形线画在图纸上，每画完一次，按上述过程摇动摇杆一次，并将齿条向左移动一次，再次画出齿形，重复动作，直到最后画完。

推送机构的动作原理是，当每次移动齿条时，拨动一下摇杆，通过棘爪使棘轮和摩擦轮转过一个角度，图纸在摩擦轮的线滚动下也转过相同角度。

当用于讲课示范时，可不用推送机构，将指针装于支架杆上，并对准图纸上的分度圆齿条向左移动一个定位齿槽，并同时将图纸顺时针转动一个分度园等分点，在图纸上画出各个齿形线。每画定一次，按上述过程移动齿条一个定位槽，同时转动图纸一个分度圆等分点再画，重复动作直到全部画出。图纸上的分度圆等分点是通过圆规上的滚轮小齿而得。小齿之间的距离心理s与分度圆的等分点之间距离s相等。

本分动式齿轮范成仪，由于采用分动式，故任意模数、齿数的齿轮，齿廓均可绘出，且绘出的齿廓精确，易操作，结构简单，体积小，重量轻，无需传动机构等，便于学生独立操作，更好地学好并掌握齿轮的啮合、设计原理。

附图说明如下：

图1为分动式齿轮范成仪结构图。

图2为分动式齿轮范成仪A—A剖面图。

图3为推送机构结构图。

图4为指针结构图。

图5为园规结构图。

下面结合附图详述如下：在底板1上刻有带有刻度纵向槽7，在纵向槽7内由螺钉与底板1连接有圆心螺钉8，园心螺钉8可上下移动，用以根据分度圆直径进行调节，在底板1以纵向槽7为中心的右侧近边缘处，用螺钉或铆接将支架杆固定器11与底板1进行固定，导向板1用螺钉或铆钉固定在底板1上，为了方便于夹紧图纸，保证图纸圆心孔不被拉大，图纸夹在铁片13与磁铁14之间，并与支架杆4的一端依次套装在圆心螺钉8上，用螺母压紧。在齿条3的下边中部用胶粘或焊齿条定位凸齿12，在工作时，与齿条3上的等距定位槽5相嵌合，任何一种模数的齿条3的中线15均刻在导向板2的上方同一高度，并在底板1上也刻有同一齿条中线记号，当用于学生做齿轮范成仪实验绘图时，为了使绘图速度加快，则将由下述零部件组成的推送机构10用螺钉或销子装在支架杆4上，即将一个定位块18用螺钉或销子固定连接在支架杆上，紧靠定位块18依次将园台形摩擦轮17套上，棘轮19、摇杆21的一端套装上摩擦轮17也可与棘轮19铸为一体。再将一个定位块18用螺钉或销子固定在支架杆上，棘爪20用弹簧压在棘轮19的轮齿上，并与摇杆21用螺钉或铆接固定连接在一起。在“”形摇杆限位框22的两边分别是焊接或用螺钉连接在两个定位块18上，摇杆21的另一端在摇杆限位框22的上端面的“□”内。当用于教师讲课时，则可不用推送机构10，用圆规6上带有等距小齿的滚轮23在图纸上作分度圆等分点。将指针9上的弹性夹装在支架杆4上，并使指针对准分度圆。

分动式齿轮范成仪使用原理：

当学生做齿轮范成实验时，学生根据自己所设定的模数m、齿数z选定齿条3，并将齿条3在导板z的等距定位槽5上方，使齿条定位凸齿12与等距定位槽嵌合。d＝mz，计算出分度圆半径即d/2，并在图纸上找出圆心，将其定圆心的图纸夹在套于圆心螺钉8上的铁片13和磁铁14之间，并使所定圆心与圆心螺钉8同心，然后将支架杆4带有圆孔的一端套于圆心螺钉8上，并用螺母压紧。将推送机构10装在支架杆4上，支架杆4的另一端卡在支架杆固定器11的“”铁片内，并用螺钉起挡板作用，再用螺母压紧。图纸的d/2处与齿条3的中线15相切。齿条3上的凸齿12向左移动一个定位齿距s与另一个等距定位槽5嵌合，摇动摇杆21，圆台形摩擦轮17转动s弧长并将图纸顺时针转动s弧长，三者s弧长相等，在图纸上画出齿形，每画完一次按上述操作过程摇动一次摇杆21，直到画完整个齿轮。推送机构9的动作原理：当每次移动齿条3时，拨动一下摇杆21，通过棘爪20，使棘轮19和摩擦轮17转过一个弧长，图纸在摩擦轮17的滚动下，也转过相同弧长。

当用于教师讲课时，则可用推送机构10，而是将指针9装在支架4上，用带有滚轮的圆规6画出分度圆的各分度点，并使之与齿条中线15相切，使齿条3向左移一个定位齿槽，并同时顺时针转动图纸一个分度点，在图纸上画出齿形线，每画完一次操作动作重复一次。

Claims (9)

1、分动式齿轮范成仪，由底板1、带有距定位槽齿5的导向板2、齿条3、支架杆4、圆规6组成，其特征在于在底板1上有带有刻度的纵向槽7，纵向槽7内装有上下可移动的圆心螺钉8，支架杆4的一端套装在圆心螺钉8上，支架杆4上装有指针9或推送机构10，支架杆固定器11装在底板上，在齿条3下底边上有齿条定位凸齿12。

2、根据权利要求1所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于在园心螺钉8上套装有磁铁片13和磁铁片14。

3、根据权利要求1所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于在齿条3上刻有中线15。

4、根据权利要求1所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于指针9固定在弹性夹16上。

5、根据权利要求1所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于推送机构10是由摩擦轮17、定位块18、棘轮19、棘爪20、摇杆21、摇杆限位框22组成，摩擦轮17、棘轮摇杆19依次固定装在支架杆4上，定位块18固定装在支架杆4上的摩擦轮17、摇杆21的两边，棘爪20用弹簧压在棘轮19的轮齿上，并将棘爪20与摇杆21固定在一起，摇杆限位框22装在定位块18上。

6、根据权利要求1所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于圆规6上装有等距小齿的滚轮23。

7、根据权利要求5所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于摩擦轮17为圆台形，圆台的小头朝向圆心螺钉。

8、根据权利要求5所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于摇杆20的另一端在摇杆限位框22的“□”内。

9、根据权利要求6所述的分动式齿轮范成仪，其特征在于摇杆限位框22的“□”宽度对应摇杆每摆动一次，摇杆上的棘爪拨动棘轮一个齿。

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