CN2508328Y - 机构运动方案拼接零部件 - Google Patents

Abstract

机构运动方案拼接零部件,属于拼接件类,具体为拼接机构运动方案的拼接零部件。它由电动机、传动装置、实验装置用机架、水平导轨、相对于水平导轨作左右移动的铅垂立柱、沿立柱上下滑移的滑块及转动副轴、特制螺栓、连杆、齿条导向板、曲柄双连杆、固定转轴块、齿轮、齿条、槽轮等构成。本实用新型具有通用性强、可操作性好、安全可靠和维护性好等特点。本实用新型为本、专科学生进行系统方案创新设计,培养学生综合设计能力、创新意识和实践动手能力提供了一种新型、切实可行、直观的实验教具。

Description

机构运动方案拼接零部件

                              技术领域

本实用新型属于拼接件类，具体为拼接机构运动方案的拼接零部件。

                              背景技术

根据运行机构不同，机构运动方案有多种多样，各种运动方案要在课堂上仅用板书给学生讲解，因其形象性差，使学生很难理解。另外在设计新的运行机构前，如有可进行拼装的零部件，将方便直观。由此可见，如能提供机构拼装零部件，对学生设计能力和创新能力的提高是很必要的。

                              发明内容

本实用新型的目的是针对上述情况，旨在提供一种可拼接各种机构运行方案的拼接零部件，这些零部件通用性好，可操作性好，使用安全可靠，易维护。

本实用新型目的的实现方式为，机构运行方案拼接零部件，包括有电动机、传动装置、实验装置用机架、转动副轴、特制螺栓、连杆、用于齿轮与齿条啮合时导向的齿条导向板、曲柄双连杆、固定转轴块。

实验装置用机架1上有上、下水平导轨2，1根以上的铅垂立柱3，铅垂立柱上有1块以上的滑块4。

铅垂立柱3两端有可在水平导轨滑槽内滑动或滚动的滑动或滚动轴承8，轴承8安装在穿过铅垂立柱3的支撑轴7上，螺栓5穿过盖板6，铅垂立柱3可用螺栓9锁紧在水平导轨2的侧面。

滑块4有嵌入铅垂立柱3的凹槽及镶嵌轴套13滑块4、铅垂立柱3间用压块14、螺栓12锁紧。

转动副轴为阶梯轴，两端的轴颈15或均为扁平、或一圆一扁平，轴颈端面有联接螺孔16。

特制螺栓为细栓大帽形，有活动、锁紧两种，活动的特制螺栓的螺帽底有台阶17。

连杆为扁平长条状，中部有长槽18，两端有形成转动副的联接孔19。

齿条导向板两端有联接孔20。

曲柄双连杆由偏心轮21及外圆环22构成，外圆环22可沿偏心轮轮槽转动，两者间用盖板23、螺栓24定位，偏心轮上有一偏心孔25，外圆环上有联接孔26。

固定转轴块为扁平块状，两端有联接孔27。

本实用新型实验装置用机架(见图1)是本实用新型起主要支撑作用的拼接零部件，其上固定有水平导轨2，水平导轨2开有左右相通的滑槽，供铅垂立柱3两端的滑动或滚动轴承8在其内左右滑动或滚动，同时铅垂立柱3也随之左右移动，当移动到位后用螺栓5锁紧(见图2)，铅垂立柱3横截面为矩形10或圆形11(见图3a、b)。

滑块4上开有与铅垂立柱3横截面形状相同的矩形或圆形凹槽，滑块4通过凹槽附着在铅垂立柱3外(见图1)，并能沿铅垂立柱3上下移动，滑块4上开有一螺纹孔和镶嵌轴套13，当滑块4移动在所需位置时，滑块4通过穿过螺纹孔及压块14及螺栓12定位(见图5)，为使滑块4定位准确无误，铅垂立柱3上有刻度尺。

转动副轴用于两构件形成转动副或移动副，根据所联接的方式不同，转动副两端的轴颈15或均为扁平(见图6b)，或一圆一扁平(见图6a)。

特制螺栓为细栓大帽形的特制螺栓，它用于锁紧转动副轴及转动副轴和移动副的联接，图7a所示特制螺栓用于锁紧转动副轴，图7b所示的特制螺栓用于转动副轴和移动副的联接，其螺帽底有一台阶17。

图8的连杆在机构运动方案拼接中，作为传递运动的杆件使用，连杆中间的长槽18用于移动和转动联接，两端的联接圆孔19用于转动联接。

齿条导向板用于齿轮与齿条啮合时导向，齿条导向板纵截面为“凵”形(见图9a)或矩形(见图9b)。

曲柄双连杆件用于当一个原动构件同时向两个机构传递运动，它可避免两运动间的彼此干扰，因此它由一偏心轮21和外圆环22构成(见图10a、11)，在拼接机构运动方案时的作用可用机构运动简图10b表示。

图12所示的固定转轴块用于在连杆中间某一固定位置形成转动副。

为能完善多种机构运动方案的拼接，本实用新型还包括有限位套30、齿轮35、齿条36、主动轴37、从动轴38、螺母40、止动螺钉42、销轴43、平垫44。参见图16。

本实用新型有以下优点：

1、通用性强。实验装置由电动机、传动装置、机架、低副杆组(II级、III级)、高副杆组、组成间歇运动机构的零件、组成运动副的各种零件、联接件组成，连杆的长度可通过长孔进行任意调节，可以满足机构运动方案拼接的机构运动学尺寸要求，主动件的驱动方式有旋转运动、直线运动和手动三种方式，因而原动件的运动形式不受限制，故能拼接出各种机构运动方案。

2、可操作性好。实现了转动副、移动副等零件的标准化和系列化，学生对实验装置的使用更简捷方便。

3、安全性好。采用巧妙的结构设计，可灵活、准确地确定机架上的运动副位置，避免了实验过程中砸伤学生手指的安全隐患，达到了安全、省力、灵活的效果。

4、可维护性好。保证滑块与机架的良好接触，使滑块能在机架上运动自如，避免了因机架变形而导致滑块运动不畅或被卡死情况的发生，由于运动副具有互换性，使实验装置的维护更方。

5、本实用新型采用了“平行层面等距”的设计方法，使各个运动构件所占据的运动层面相互平行，保证了所拼接机构中各个运动构件在运动中不发生干涉，用于组装运动副、杆组的零件通用性好，杆组的联接操作简便，杆组长度尺寸可变化的范围大并可进行微调，接头形式新颖，方便了杆组的联接，拼接效率高。

本实用新型为本、专科学生进行系统方案创新设计，培养学生综合设计能力、创新意识和实践动手能力提供了一种新型的、切实可行、直观的实验教具及用具。

                         附图说明

图1    实验装置用支架结构示意图

图2a、b铅垂立柱与水平导轨间的装配图

图3a、b铅垂立柱横截面结构示意图

图4     滑块与铅垂立柱间的装配主视图

图5     滑块结构装配俯视图

图6a、b 转动副轴结构示意图

图7a、b 特制螺栓结构示意图

图8     连杆结构示意图

图9a、b 齿条导向板结构示意图

图10a、b曲柄双连杆结构示意图

图11    偏心轮与外圆环间装配图

图12    固定转轴块结构示意图

图13    用本实用新型拼接的转动副和移动副方案之一

图14    用本实用新型拼接的和移动副方案之二

图15    用本实用新型拼接的转动副方案之三

图16a   用本实用新型拼接的行程放大机构方案拼装示意图

图16b   图16a的机构运动简图

                           具体实施方式

为进一步说明本实用新型，下面举出用本实用新型拼接的机构运动方案。

参照图13，将转动副轴28的两轴颈15分别插入连杆31的长槽18及另一连杆的联接圆孔19中，插入长槽18的轴颈螺孔16中拧入有台阶特制螺栓29-1，插入联接圆孔19的轴颈螺孔中拧入有台阶特制螺栓29-1，转动副轴一端轴颈15可在连杆长槽18内滑移，另一端轴颈15在连杆圆孔19中转动。当一根连杆31得到驱动力时，转动副轴扁平轴颈15相对连杆联接孔19转动，转动副轴圆轴颈15相对另一根连杆长槽18移动。

参照图14，转动副轴28与两连杆31的联接方式如图13，只因转动副轴28的轴颈15较长，为防止连杆31的联接孔19或长槽18在轴颈15上前后移动，在轴颈15上装套合适长度的限位套30，进行限位。此形式可用于跨层面的转动副、移动副的拼接。当一根连杆31得到驱动力时，转动副轴扁平轴颈15相对连杆联接孔19转动，转动副轴圆轴颈15相对另一根连杆长槽18移动。

参照图15，转动副轴28与两连杆31的联接方式如图13，因需将转动副轴28的轴颈15在连杆长槽18的某一固定位置转动，应将固定转轴块34置于连杆长槽18一侧，再用固定螺母32及螺栓33通过固定转轴块的一联接孔27固定，转动副轴轴颈15穿过固定转轴块的另一联接孔27插入连杆长槽18中，将有台阶特制螺栓29-1旋入转动副轴螺孔16内，转动副轴另一轴颈15插入连杆联接孔19中，将有台阶特制螺栓29-1旋入转动副轴螺孔16内。固定转轴块34与连杆长槽18固定，其中一根连杆得到驱动力时，转动副轴一端圆轴颈15相对固定转轴块联接孔27转动，转动副轴另一端扁平轴颈15相对连杆长槽18移动。

参照图16a、16b，由转动副轴改进的主动轴37插入轴套13中，螺母40拧在主动轴37螺纹41上，皮带轮39套在主动轴37的平键46处，限位套30套在主动轴轴颈47上，连杆联接孔19套入主动轴轴颈47上，无台阶特制螺栓29-2旋入主动轴端面螺孔48中，转动副轴28的轴颈15分别插入连杆联接孔19中，有台阶特制螺栓29-1、无台阶特制螺栓29-2分别旋入转动副轴的螺孔16内，由转动副轴改进的从动轴38插入轴套13中，平垫44套在从动轴38末端处，螺母40拧在从动轴螺纹56上，将固结有齿条导向板45的齿条36上的长槽49同时套在两根从动轴轴颈50上，有台阶特制螺栓29-1分别旋入从动轴端面螺孔51中，销轴43插入齿轮35的轴孔52中，螺钉42通过齿轮螺孔53锁紧在销轴轴颈54上，连杆联接孔19套在销轴轴颈54上，有台阶特制螺栓29-1旋入销轴螺孔55中，齿轮35垂直上移与上齿条36啮合，下齿条36垂直上移与齿轮35啮合。该拼接机构的运动传递为，电动机通过皮带驱动皮带轮39转动，主动轴37、限位套30、连杆31和无台阶特制螺栓29-2随皮带轮39同步运动，连杆31与转动副轴28固定，转动副轴28通过有台阶特制螺栓29-1联接将运动传递给另一连杆31，连杆31通过销轴43、止动螺钉42和有台阶特制螺栓29-1的联接将运动传递给齿轮35，齿轮35将运动传递给上齿条36和下齿条36，上齿条长槽49在两根从动轴38的轴颈50上移动，从动轴38经由滑块4与机架1固定，下齿条36经由无台阶特制螺栓29-2固定在两根从动轴38上，从动轴38经由滑块4与机架1固定。

Claims (5)

1、机构运动方案拼接零部件，其特征在于包括有电动机、传动装置、实验装置用机架、转动副轴、特制螺栓、连杆、用于齿轮与齿条啮合时导向的齿条导向板、曲柄双连杆、固定转轴块；

实验装置用机架(1)上有上、下水平导轨(2)，1根以上的铅垂立柱(3)，铅垂立柱上有1块以上的滑块(4)；

铅垂立柱(3)两端有可在水平导轨滑槽内滑动或滚动的滑动或滚动轴承(8)，轴承(8)安装在穿过铅垂立柱(3)的支撑轴(7)上，螺栓(5)穿过盖板(6)，铅垂立柱(3)可用螺栓(9)锁紧在水平导轨(2)的侧面；

滑块(4)有嵌入铅垂立柱(3)的凹槽及镶嵌轴套(13)，滑块(4)、铅垂立柱(3)间用压块(14)、螺栓(12)锁紧；

转动副轴为阶梯轴，两端的轴颈(15)或均为扁平、或一圆一扁平，轴颈端面有联接螺孔(16)；

特制螺栓为细栓大帽形，有活动、锁紧两种，活动的特制螺栓的螺帽底有台阶(17)；

连杆为扁平长条状，中部有长槽(18)，两端有形成转动副的联接孔(19)；

齿条导向板两端有联接孔(20)；

曲柄双连杆由偏心轮(21)及外圆环(22)构成，外圆环(22)可沿偏心轮轮槽转动，两者间用盖板(23)、螺栓(24)定位，偏心轮上有一偏心孔(25)，外圆环上有联接孔(26)；

固定转轴块为扁平块状，两端有联接孔(27)。

2、根据权利要求1所述的拼接零部件，其特征在于铅垂立柱(3)横截面为矩形(10)或圆形(11)。

3、根据权利要求1所述的拼接零部件，其特征在于齿条导向板纵截面为“凵”形或矩形。

4、根据权利要求1所述的拼接零部件，其特征在于铅垂立柱上有刻度尺。

5、根据权利要求1所述的拼接零部件，其特征在于拼接零部件还包括有限位套(30)、齿轮(35)、齿条(36)、主动轴(37)、从动轴(38)、销轴(43)。

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