CN203631009U - 尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，包括有机架，机架上边框内设有移动齿条，移动齿条内有滑动槽，滑动槽内有滚轮，滚轮与机架上边框连接，移动齿条上端中部对应的机架上边框内有绘图槽，绘图槽一侧有位移曲线模板，移动齿条下端中部对应的机架上边框上设有齿轮，机架的左、右边框间有可移动横梁，可移动横梁内有安装固定槽，齿轮通过转轴与柔性传动***的上端连接，柔性传动***的下端与另一转轴连接，该转轴穿过安装固定槽与绘图盘连接。本实用新型的廓线生成演示装置通过用绘图盘模拟盘形凸轮的转动，用位移曲线模板模拟尖顶直动从动件的移动，用柔性传动***设置凸轮的结构尺寸，使凸轮的廓线生成更直观、形象。

Description

尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置

技术领域

本实用新型属于教学用具技术领域，具体涉及一种尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置。

背景技术

机械原理是一门重要的机械类专业基础课，其中必然要涉及凸轮机构，教师在讲授凸轮廓线设计时常需做出如下选择：（1）先用解析法直接求取凸轮廓线的坐标，再由数控机床进行加工，但坐标方程的建立很难脱离凸轮廓线的生成原理；（2）用作图法绘制凸轮廓线，这种方法虽然简单直观，并能深刻表达凸轮转角与从动件位移之间的运动关系，但却必须进行运动反转，即取凸轮为机架，原机架反向转动，虽然会增加理解难度，但却演化了图轮廓线的生成原理，由于缺乏合适的教具来辅助教学，所以有必要探索新的方法，能以真实、形象和可操控的方式，帮助学生更好掌握凸轮的廓线生成。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，用动态演示的方法实现了凸轮廓线的生成。

本实用新型所采用的技术方案是，尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，包括有机架，机架为矩形框架，机架的上边框内中部水平设置有移动齿条，移动齿条的中部设置有滑动槽，滑动槽内设置有一对滚轮，一对滚轮分别通过转动副与机架的上边框连接，滑动槽上部的移动齿条上设置有刻度片，移动齿条上端中部对应的机架上边框内竖直设置有绘图槽，绘图槽一侧设置有位移曲线模板，移动齿条下端设置有齿，移动齿条下端中部对应的机架上边框上设置有齿轮，机架的左、右边框之间设置有可移动横梁，可移动横梁的中部设置有安装固定槽，齿轮通过第一转动轴与柔性传动***的上端连接，柔性传动***的下端与第二转轴的一端连接，第二转轴穿过安装固定槽与绘图盘连接。

本实用新型的特点还在于，

机架的下边框两底角处各设置有一个机座。

绘图盘的中央设置有转角刻度板。

可移动横梁，包括有水平设置的横梁，横梁的两端分别设置有一个移动锁紧装置，可移动横梁两端分别通过所述移动锁紧装置与机架的左、右边框连接。

柔性传动***，包括有上连杆和下连杆，上连杆的下端、下连杆的上端之间通过转动副与一个齿形带轮连接，上连杆的上端和下连杆的下端分别通过转动副连接有一个齿形带轮，上连杆上端的齿形带轮与第一转动轴连接，下连杆下端的齿形带轮与第二转动轴连接，三个齿形带轮之间通过齿形带连接。

移动齿条下端设置有与齿轮啮合的齿。

绘图槽内设置有笔尖。

本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置能以直观方式建立凸轮转角与从动件位移之间的关系，深刻理解位移曲线在凸轮设计中的决定性作用，借助尖顶这个凸轮与从动件的接触点，通过观察和演示凸轮廓线的动态生成过程，深刻理解图轮廓线控制从动件运动的原理，并在此基础上，学习和研究凸轮的各类加工方法。

（2）本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置能激发学生去思考和实践、让抽象和复杂的运动几何关系变直观与简单，能降低教师讲解图轮廓线设计的难度。

（3）本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置还能当做培养学生进行运动方案设计的一个范例，掌握各类机构的组合技能，是一款很好的辅助教学用具。

附图说明

图1是本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置的结构图。

图中，1.绘图盘，2.可移动横梁，3.柔性传动***，4.齿轮，5.移动齿条，6.位移曲线模板，7.机架，8.机座，9.转角刻度板，10.移动锁紧装置，11.安装固定槽，12.齿形带，13.齿形带轮，14.上连杆，15.滑动槽，16.滚轮，17.模板刻度，18.绘图槽，19.下连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其结构如图1所示，包括有机架7，机架7为矩形框架，机架7的上边框内中部水平设置有移动齿条5，移动齿条5的中部设置有滑动槽15，滑动槽15内设置有一对滚轮16，一对滚轮16分别通过转动副与机架7的上边框连接，滑动槽15上部的移动齿条5上设置有刻度片17，移动齿条5上端中部对应的机架7上边框内竖直设置有绘图槽18，绘图槽18一侧设置有位移曲线模板6，移动齿条5下端设置有齿，移动齿条5下端中部对应的机架7上边框上设置有齿轮4，机架7的左、右边框之间设置有可移动横梁2，可移动横梁2的中部设置有安装固定槽11，齿轮4通过第一转动轴与柔性传动***3的上端连接，柔性传动***3的下端与第二转动轴的一端连接，第二转轴穿过安装固定槽11与绘图盘1连接。

机架7内设置有矩形窗口，机架7的下边框两底角处各设置有一个机座8。

绘图盘1的中央设置有转角刻度板9。

可移动横梁2，包括有水平设置的横梁，横梁的两端各设置有一个移动锁紧装置10，可移动横梁2两端分别通过移动锁紧装置10与机架7的左、右边框连接。移动锁紧装置10安装在可移动横梁2的两端，使可移动横梁2能沿机架7的左、右边框上、下移动，并在合适的位置将横梁锁紧于机架7上，而安装固定槽11用于连接和固定与绘图盘1连接的第二转动轴，变化固定位置能实现绘图盘1的位置调整。

柔性传动***3，包括有呈上、下连接的上连杆14和下连杆19，上连杆14的下端、下连杆19的上端之间通过转动副与一个齿形带轮13连接，组成可伸缩的开链，上连杆14的上端和下连杆19的下端分别通过转动副连接一个齿形带轮13，上连杆14上端的齿形带轮13通过第一转动轴与齿轮4连接，下连杆19下端的齿形带轮13与第二转动轴连接，三个齿形带轮13之间通过齿形带12连接，组成两级齿形带传动机构。其中，上连杆14和下连杆19的两端、上连杆14和下连杆19之间各装有一个齿形带轮13，与齿形带12共同组成一个齿形带机构，上连杆14和下连杆19组成开链，使柔性传动***3既能通过两个串联的齿形带机构进行传动，又能通过上连杆14和下连杆19组成的开链进行位置调整。

移动齿条5的下端设置有与齿轮4啮合的齿。

滑动槽15与机架7内设置的一对滚轮16组成移动副，可实现移动齿条5相对于机架7的移动，模板刻度17相对于绘图槽18的移动量对应凸轮的转动角，绘图槽18用于放入笔尖，可在绘图盘1上绘出图轮廓线。

本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置中，转角刻度板9可以将圆形的绘图纸固定在绘图盘1上，能在转动绘图盘1时读取转角；绘图盘1通过第二转动轴与柔性传动***3的下端连接，并固定在可移动横梁2的合适位置，可移动横梁2能沿机架7的边框移动，能在合适位置与机架7连为一体，柔性传动***3在上端用第一转动轴与齿轮4相连并固定在机架7上，移动齿条5固定了位移曲线模板6，与齿轮4啮合可相对于机架7移动，在机架7上的绘图槽18内放笔，并靠紧位移曲线模板6，转动绘图盘1便可绘出所需的凸轮廓线。

由于柔性传动***3中各齿形带轮13的直径相同，所以柔性传动***3的传动比为1，与柔性传动***3相连的绘图盘1和齿轮4必然转角相同，按齿轮4的周长对位移曲线模板6进行360°刻度即模板刻度17，绘图盘1上的转角与位移曲线模板6上的位移之间便可建立严格的对应关系，即转角刻度板9上的刻度与模板刻度17一一对应。转角刻度板9上的刻度可相对于安装固定槽11读取，模板刻度17应相对于绘图槽18读取。

本实用新型的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置具体操作流程为：先把合适的圆形绘图纸用转角刻度板9固定在绘图盘1上，再将绘图盘1连接的第二转动轴固定在可移动横梁2的安装固定槽11内，并与柔性传动***3下端的齿形带轮13连接，调整可移动横梁2和绘图盘1连接的第二转动轴的位置，可设置所需的基圆半径和偏距，选择合适的位移曲线模板6，按模板刻度17固定在移动齿条5上，并在机架7上的绘图槽18内放笔，笔头须靠紧位移曲线模板6，转动绘图盘1便可在绘图纸上绘出所需的凸轮廓线。

Claims (7)

1.尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，包括有机架（7），所述机架（7）为矩形框架，所述机架（7）的上边框内中部水平设置有移动齿条（5），所述移动齿条（5）的中部设置有滑动槽（15），所述滑动槽（15）内设置有一对滚轮（16），一对滚轮（16）分别通过转动副与所述机架（7）的上边框连接，所述滑动槽（15）上部的移动齿条（5）上设置有刻度片（17），所述移动齿条（5）上端中部对应的机架（7）上边框内竖直设置有绘图槽（18），所述绘图槽（18）一侧设置有位移曲线模板（6），所述移动齿条（5）下端设置有齿，所述移动齿条（5）下端中部对应的机架（7）上边框上设置有齿轮（4），所述机架（7）的左、右边框之间设置有可移动横梁（2），所述可移动横梁（2）的中部设置有安装固定槽（11），所述齿轮（4）通过第一转动轴与柔性传动***（3）的上端连接，所述柔性传动***（3）的下端与第二转轴的一端连接，所述第二转轴穿过安装固定槽（11）与所述绘图盘（1）连接。

2.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述机架（7）的下边框两底角处各设置有一个机座（8）。

3.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述绘图盘（1）的中央设置有转角刻度板（9）。

4.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述可移动横梁（2），包括有水平设置的横梁，所述横梁的两端分别设置有一个移动锁紧装置（10），所述可移动横梁（2）两端分别通过所述移动锁紧装置（10）与所述机架（7）的左、右边框连接。

5.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述柔性传动***（3），包括有上连杆（14）和下连杆（19），所述上连杆（14）的下端、所述下连杆（19）的上端之间通过转动副与一个齿形带轮（13）连接，所述上连杆（14）的上端和所述下连杆（19）的下端分别通过转动副连接有一个齿形带轮（13），所述上连杆（14）上端的齿形带轮（13）与所述第一转动轴连接，所述下连杆（19）下端的齿形带轮（13）与所述第二转动轴连接，三个齿形带轮（13）之间通过齿形带（12）连接。

6.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述移动齿条（5）下端设置有与所述齿轮（4）啮合的齿。

7.根据权利要求1所述的尖顶直动从动件盘形凸轮的廓线生成演示装置，其特征在于，所述绘图槽（18）内设置有笔尖。

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