CN213599992U - 一种多功能教学型凸轮测试*** - Google Patents

Abstract

一种多功能教学型凸轮测试***，包括实验台底柜、手轮、电机、蜗轮蜗杆减速器、测量推杆、光栅尺、光栅直线传感器、手动测试装置和自动测试装置，手轮与电机的传动轴的输入端连接，电机的传动轴的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入轴端连接，被测凸轮可拆卸地安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴上；测量推杆的测量头抵触在被测凸轮上，并且安装在光栅尺上，光栅直线传感器安装在传感器底座上，并且与光栅尺连接，光栅尺可左右移动地安装在升降块上，传感器底座与光栅尺固定连接，升降块可升降地安装在升降支架座上。本实用新型提供了一种多功能教学型凸轮测试***，提高了凸轮测试效率、降低了操作人员劳动强度、提高了测试的精度和测试质量。

Description

一种多功能教学型凸轮测试***

技术领域

本实用新型涉及凸轮测试技术领域，尤其是涉及一种多功能教学型凸轮测试***。

背景技术

在实现复杂的运动轨迹与运动规律的同时，凸轮也能实现对机械和执行机构循环工作的控制，故凸轮机构在各种机械设备中得以广泛运用，尤其是在高速机构和联动机构等重要场合，凸轮机构仍然是机械传动与运动分配的第一选择。凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构；经过较长时间的工作，由于与推杆之间的长期摩擦，凸轮会被磨损，其轮廓曲线也会发生相应的变化。这是导致凸轮机构无法很好地完成计划运动的重要原因，这对正常的生产与生活需求造成极大的影响。作为常用的机械结构，凸轮的轮廓曲线的精确度会对其控制效果与精度造成直接影响。

几何法、解析法和参数设计法是目前凸轮轮廓曲线的测量与设计的主要方法。通过这三类方法取得的近似轮廓曲线以及相关参数都是通过离散点得到的——离散点越多，所得到的轮廓曲线越精确。这就会造成盘形凸轮轮廓曲线求法与绘制方法过于繁琐、复杂，精确度与参数对应关系不直观等问题。研发一种多功能教学型凸轮智能测试***来解决上述问题已迫在眉睫，且一种多功能教学型凸轮智能测试***在当下与未来的发展前景都十分广阔。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种多功能教学型凸轮测试***，提高了凸轮测试效率、降低了操作人员劳动强度、提高了测试的精度和测试质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能教学型凸轮测试***，包括实验台底柜、手轮、电机、蜗轮蜗杆减速器、测量推杆、光栅尺、光栅直线传感器、手动测试装置和自动测试装置，所述电机、蜗轮蜗杆减速器均安装在实验台底柜上，所述手轮与电机的传动轴的输入端连接，所述电机的传动轴的输出端通过同步带和同步轮与蜗轮蜗杆减速器的输入轴端连接，被测凸轮可拆卸地安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴上；测量推杆的测量头抵触在被测凸轮上，并且安装在光栅尺上，光栅直线传感器安装在传感器底座上，并且与光栅尺连接，光栅尺通过滑块可左右移动地安装在升降块上，所述传感器底座与光栅尺固定连接，升降块可升降地安装在升降支架座上，升降支架座安装在实验台底柜上；

所述手动测试装置实现静态测试，包括角度盘、指针和百分表，所述角度盘与被测凸轮紧贴，并且通过联轴器可拆卸地与安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴同轴连接，所述指针设置在角度盘的前方并且安装在实验台底柜上，同时指针竖直布置并且与角度盘的中心正对；百分表可拆卸地***到光栅直线传感器上；

所述自动测试装置实现动态测试，包括摆动编码器、主轴编码器、凸轮测量仪和操控面板，所述摆动编码器通过联轴器与蜗轮蜗杆减速器连接，所述主轴编码器上设有摆轮，所述摆轮贴靠在被测凸轮边缘上，所述光栅直线传感器与凸轮测量仪连接，所述电机、蜗轮蜗杆减速器、摆动编码器、主轴编码器均与操控面板连接，凸轮测量仪、操控面板分别与PC机连接，所述操控面板设置在实验台底柜的侧面。

进一步，所述被测凸轮为盘形凸轮或是圆柱凸轮。

再进一步，所述实验台底柜的底部设有万向轮，所述万向轮带有锁紧装置。

再进一步，所述操控面板为翻盖式操控面板。

再进一步，所述测量推杆为尖顶直动从动件、平底直动从动件、滚子直动从动件和滚子摆动从动件中的其中一种。

再进一步，所述升降块通过对心螺栓可升降的安装在升降支架座上，并且通过紧固螺栓进行紧固定位。

再进一步，所述传感器底座下方设有滑轮支撑，所述滑轮支撑设置在升降块上，并且其上设有滑轮，所述传感器底座与滑轮接触。

更进一步，所述操控面板上设有数码显示器、复位键、凸轮调速旋钮和电源按钮。

本实用新型的有益效果主要表现在：提高凸轮测试效率、降低操作人员劳动强度、提高测试的精度和测试质量，而且拆卸和安装比较方便，该凸轮测试设备能测试盘形凸轮与圆柱凸轮的凸轮轮廓曲线以及盘形凸轮与圆柱凸轮的凸轮的运动位移、角速度与加速度变化，通过反求得出凸轮的实际尺寸，测试范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图4，一种多功能教学型凸轮测试***，包括实验台底柜4、手轮13、电机3、蜗轮蜗杆减速器2、测量推杆8、光栅尺11、光栅直线传感器、手动测试装置和自动测试装置，所述电机3、蜗轮蜗杆减速器2均安装在实验台底柜4上，所述手轮13与电机3的传动轴的输入端连接，所述电机3的传动轴的输出端通过同步带和同步轮与蜗轮蜗杆减速器2的输入轴端连接，被测凸轮可拆卸地安装在蜗轮蜗杆减速器2的输出轴上；测量推杆8的测量头抵触在被测凸轮上，并且安装在光栅尺11上，光栅直线传感器安装在传感器底座12上，并且与光栅尺连接，光栅尺11通过滑块可左右移动地安装在升降块9上，所述传感器底座12与光栅尺11固定连接，升降块9可升降地安装在升降支架座10上，升降支架座10安装在实验台底柜4上；

所述手动测试装置实现静态测试，包括角度盘7、指针5和百分表14，所述角度盘7与被测凸轮紧贴，并且通过联轴器可拆卸地与安装在蜗轮蜗杆减速器1的输出轴同轴连接，所述指针5设置在角度盘7的前方并且安装在实验台底柜4上，同时指针竖直布置并且与角度盘7的中心正对；百分表14可拆卸地***到光栅直线传感器上；

所述自动测试装置实现动态测试，包括摆动编码器2、主轴编码器、凸轮测量仪和操控面板，所述摆动编码器通过联轴器与蜗轮蜗杆减速器连接，所述主轴编码器上设有摆轮，所述摆轮贴靠在被测凸轮边缘上，所述光栅直线传感器与凸轮测量仪连接，所述电机3、蜗轮蜗杆减速器1、摆动编码器2、主轴编码器均与操控面板连接，凸轮测量仪、操控面板分别与PC机连接，所述操控面板设置在实验台底柜4的侧面。

进一步，所述被测凸轮为盘形凸轮或是圆柱凸轮。

再进一步，所述实验台底柜4的底部设有万向轮，所述万向轮带有锁紧装置。

再进一步，所述操控面板为翻盖式操控面板15。

再进一步，所述测量推杆8为尖顶直动从动件、平底直动从动件、滚子直动从动件和滚子摆动从动件中的其中一种。

再进一步，所述升降块9通过对心螺栓可升降的安装在升降支架座上，并且通过紧固螺栓进行紧固定位。通过旋转对心螺栓可以实现升降块的上下运动。

再进一步，所述传感器底座12下方设有滑轮支撑，所述滑轮支撑设置在升降块上，并且其上设有滑轮，所述传感器底座与滑轮接触。

更进一步，所述操控面板上设有数码显示器、复位键、凸轮调速旋钮和电源按钮。

如图3、图4所示，所述手轮13与电机3的传动轴固定连接，所述蜗轮蜗杆减速器1的输出轴与盘形凸轮6、角度盘7通过联轴器同轴链接，角度盘7与盘形凸轮6一面紧贴，并通过内六角螺栓与蜗轮蜗杆减速器1的输出轴固定连接。

所述百分表14可拆卸，需要使用时安装于光栅尺11与传感器座12，用于手动测试时测量其水平位移。光栅尺11和传感器座12通过螺栓固定连接，光栅尺11与传感器座12随着盘形凸轮6的转动进行左右水平移动。被测凸轮的更换需要将内六角螺栓拆除，依次移出角度盘7、凸轮，再依次安装需要的盘形凸轮6(或圆柱凸轮)、角度盘7，重新使用内六角螺栓将其与蜗轮蜗杆减速器1的输出轴固定连接。

所述翻盖式操控面板15侧面设有圆弧型滑槽，利用设置在实验台底柜4内部侧面的卡槽实现向外翻动。

凸轮的运动规律检测可以通过手动测试实现静态测试或通过自动测试实现动态测试。

所述实验台底柜4的外侧设有防腐蚀油漆保护层。

所述翻盖式操控面板15上设有4位LED数码显示器，4位LED数码显示器的左侧依次设有复位键、凸轮调速旋钮、电源按钮。

所述翻盖式操控面板15的背面左上方设有主轴编码器五芯口，所述主轴编码器五芯口左侧设有摆动编码器五芯口，所述主轴编码器五芯口的下方设有串行口，所述串行口的右侧设有220V电源接口和空气开关。所述主轴编码器五芯口连接主轴编码器，所述摆动编码器五芯口连接摆动编码器2，所述串行口外接PC机。凸轮测量仪为TLY-II型凸轮测量仪。

本实用新型的测试方法为：

手动测试方法为：安装凸轮、角度盘7，使凸轮主轴轴线与角度盘轴线重合；装上百分表头10，并调整测量推杆8与凸轮主轴轴线偏距为零。转动手轮,找到凸轮轮廓线测量起始位置(在凸轮轮廓线上的刚开始有位移点的极径处，对应于测量推杆起始位置)，百分表置零，并测出基圆半径；转动手轮13，使凸轮每隔2.5°测一次百分表读数并记录。这样百分表读数直接指示测量推杆8的位移变化值，将其与凸轮转角变化－－对应起来，即可绘制出凸轮轮廓线极坐标图。

自动测试方法为：安装凸轮，使凸轮主轴轴线与蜗杆减速器的输出轴同轴心；调整测量推杆8与凸轮主轴轴线偏距为零。转动手轮13找到凸轮轮廓线测量起始位置(在凸轮轮廓线上的刚开始有位移点的极径处，对应于测量推杆起始位置)，并测量出基圆半径；光栅直线传感器安装、调试好后，在实验台及PC机电源关闭状态下，将传感器信号输出线接入TLY-II型凸轮测量仪相应接口，并通过RS232标准串行通讯线与PC机连接。打开凸轮测量仪和PC机电源，点击测试***图标，进入测试***主界面，在菜单栏的“串口通讯”中打开连接的串口号；操控面板上复位键是用来对仪器进行复位的。如果发现仪器工作不正常或者与PC机的通讯有问题，可以通过按复位键来消除；点击实验项目，选择凸轮轮廓曲线检测实验；打开“初始设置”菜单，点击“基本参数设置”，可以根据实际使用的传感器来重新修改相关参数；测试机构最大动程是为测量推杆提供的设置接口，设置实际检测时测量推杆位移最大动程，可以根据实际情况设定；启动试验台电机，机构运转正常后，点击“开始采样”，操控面板进行数据采集，主轴编码器与摆动编码器分别返回脉冲，分别是凸轮主轴转动角度与凸轮边沿摆动角度，编码器送出1角度脉冲，光栅直线传感器获取一次测量推杆位移变化数，并发送实时采集数据到操控面板，同时***进入数据接收和处理状态。采样进度条显示采样状态。采样结束后，在PC机终端显示器上显示测量推杆运动规律曲线、所有采样数据及对应的各特征值。

本实用新型通过简易的操作就能完成对盘形凸轮或圆柱凸轮的凸轮运动曲线的测试，通过反求得到凸轮实际轮廓曲线，并与理论轮廓曲线进行对比；进一步的，反求出从动件的位移、类速度与类加速度的变化规律。进行不同凸轮测试，只需要安装上需测试的凸轮即可，实现了***的智能化地测试被测凸轮，不仅效率较高，而且使用寿命较长，安全稳定性好，可以满足不同种类的凸轮进行高效测试，实用性和教学性都非常强，应用范围也相当广泛。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：包括实验台底柜、手轮、电机、蜗轮蜗杆减速器、测量推杆、光栅尺、光栅直线传感器、手动测试装置和自动测试装置，所述电机、蜗轮蜗杆减速器均安装在实验台底柜上，所述手轮与电机的传动轴的输入端连接，所述电机的传动轴的输出端通过同步带和同步轮与蜗轮蜗杆减速器的输入轴端连接，被测凸轮可拆卸地安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴上；测量推杆的测量头抵触在被测凸轮上，并且安装在光栅尺上，光栅直线传感器安装在传感器底座上，并且与光栅尺连接，光栅尺通过滑块可左右移动地安装在升降块上，所述传感器底座与光栅尺固定连接，升降块可升降地安装在升降支架座上，升降支架座安装在实验台底柜上；

所述手动测试装置实现静态测试，包括角度盘、指针和百分表，所述角度盘与被测凸轮紧贴，并且通过联轴器可拆卸地与安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴同轴连接，所述指针设置在角度盘的前方并且安装在实验台底柜上，同时指针竖直布置并且与角度盘的中心正对；百分表可拆卸地***到光栅直线传感器上；

所述自动测试装置实现动态测试，包括摆动编码器、主轴编码器、凸轮测量仪和操控面板，所述摆动编码器通过联轴器与蜗轮蜗杆减速器连接，所述主轴编码器上设有摆轮，所述摆轮贴靠在被测凸轮边缘上，所述光栅直线传感器与凸轮测量仪连接，所述电机、蜗轮蜗杆减速器、摆动编码器、主轴编码器均与操控面板连接，凸轮测量仪、操控面板分别与PC机连接，所述操控面板设置在实验台底柜的侧面。

2.如权利要求1所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述被测凸轮为盘形凸轮或是圆柱凸轮。

3.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述实验台底柜的底部设有万向轮，所述万向轮带有锁紧装置。

4.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述操控面板为翻盖式操控面板。

5.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述测量推杆为尖顶直动从动件、平底直动从动件、滚子直动从动件和滚子摆动从动件中的其中一种。

6.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述升降块通过对心螺栓可升降的安装在升降支架座上，并且通过紧固螺栓进行紧固定位。

7.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述传感器底座下方设有滑轮支撑，所述滑轮支撑设置在升降块上，并且其上设有滑轮，所述传感器底座与滑轮接触。

8.如权利要求1或2所述的一种多功能教学型凸轮测试***，其特征在于：所述操控面板上设有数码显示器、复位键、凸轮调速旋钮和电源按钮。

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