一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，包括行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪、畫(huà)板、搖動(dòng)把手、機(jī)架、滾子推桿、移動(dòng)凸輪、偏置滑塊、移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件；所述搖動(dòng)把手、行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪及畫(huà)板穿設(shè)在一轉(zhuǎn)軸上，且架設(shè)于所述機(jī)架上；所述移動(dòng)凸輪可直線移動(dòng)地固定于設(shè)在所述行星板上的光軸，該移動(dòng)凸輪還固定有一穿設(shè)有推桿矩陣的推桿架及設(shè)有與所述齒輪相嚙合的齒條；所述滾子推桿通過(guò)所述偏置滑塊固定于所述行星板上，且可相對(duì)于所述偏置滑塊上下移動(dòng)，該滾子推桿還固定有所述移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：該教具可用于演示凸輪位移線圖及多種廓線圖的生成，不僅解決了傳統(tǒng)教具的單一性，且演示效果好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器領(lǐng)域，特別涉及一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械原理教學(xué)中，凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與凸輪廓線的設(shè)計(jì)原理是很重要而又難以理解的一部分內(nèi)容，采用傳統(tǒng)教學(xué)的抽象講解或計(jì)算機(jī)演示效果都比直接使用教具演示來(lái)的差，由此可見(jiàn)利用教具演示可以帶來(lái)很好的教學(xué)效果。但是現(xiàn)有的凸輪教具的缺點(diǎn)是:功能比較單一，不能演示凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件位移線圖形生成及由從動(dòng)件的位移規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的凸輪輪廓曲線生成，且演示效果較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，該演示儀能夠演示凸輪位移線圖生成；演示凸輪位移-廓線圖或凸輪位移-廓線偏置圖生成；還可演示凸輪位移-廓線擺動(dòng)圖生成，且可通過(guò)齒條繞齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，使齒條產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滾子推桿既反轉(zhuǎn)又沿著導(dǎo)路直線移動(dòng)，即反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪廓線。這些對(duì)幫助學(xué)生理解凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理及設(shè)計(jì)原理，提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量等具有重要的意義，也提高教具的靈活性和功能多樣性。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，包括行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪、畫(huà)板、搖動(dòng)把手、機(jī)架、滾子推桿、移動(dòng)凸輪、偏置滑塊、移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件；所述搖動(dòng)把手、行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪及畫(huà)板穿設(shè)在一轉(zhuǎn)軸上且聯(lián)動(dòng)設(shè)置，且該轉(zhuǎn)軸架設(shè)于所述機(jī)架上；所述行星板中間一側(cè)固定有一光軸，所述移動(dòng)凸輪固定于該光軸上，且所述移動(dòng)凸輪可相對(duì)于該光軸水平直線移動(dòng)；所述移動(dòng)凸輪的側(cè)前方固定有一推桿架，該推桿架上穿設(shè)有推桿矩陣，且所述推桿矩陣的底端抵靠于所述盤(pán)形凸輪的外邊沿；所述移動(dòng)凸輪的下方還設(shè)有一與所述齒輪相嚙合的齒條；所述滾子推桿通過(guò)所述偏置滑塊固定于所述行星板上方，且該滾子推桿可相對(duì)于所述偏置滑塊上下移動(dòng)；所述滾子推桿上還固定有所述移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件，且該滾子推桿的底端抵靠于所述移動(dòng)凸輪上邊沿；所述偏置滑塊可沿所述行星板上方左右調(diào)節(jié)；所述移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件固定有朝向所述畫(huà)板的畫(huà)筆。
[0005]進(jìn)一步的，所述移動(dòng)從動(dòng)件包括畫(huà)筆架連接塊、畫(huà)筆架及畫(huà)筆安裝塊；所述畫(huà)筆架連接塊通過(guò)所述畫(huà)筆架連接所述畫(huà)筆安裝塊，且所述畫(huà)筆架為可折疊的畫(huà)筆架；所述畫(huà)筆安裝塊固定有所述畫(huà)筆；所述移動(dòng)從動(dòng)件通過(guò)所述畫(huà)筆架連接塊固定于所述滾子推桿上。
[0006]進(jìn)一步的，所述擺動(dòng)從動(dòng)件包括擺動(dòng)齒條、擺動(dòng)大齒輪、擺動(dòng)小齒輪及擺動(dòng)架；所述擺動(dòng)小齒輪分別與所述擺動(dòng)齒條及擺動(dòng)大齒輪嚙合，所述擺動(dòng)大齒輪與所述擺動(dòng)架連接，所述擺動(dòng)架上固定有所述畫(huà)筆；所述擺動(dòng)從動(dòng)件通過(guò)所述擺動(dòng)齒條可拆卸連接的固定于所述滾子推桿上。
[0007]進(jìn)一步的，所述機(jī)架包括前座、后座、前支座、后支座及底座，所述前座與所述前支座固定連接，所述后座與所述后支座固定連接，且所述后支座與所述搖動(dòng)把手對(duì)應(yīng)設(shè)有一銷(xiāo)孔；所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述前、后座架設(shè)于所述機(jī)架上；所述前、后支座立設(shè)于所述底座上。
[0008]進(jìn)一步的，該演示儀還包括光軸壓塊，所述光軸通過(guò)該光軸壓塊固定于所述行星板中間一側(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，該演示儀還包括一固定塊，所述移動(dòng)凸輪通過(guò)該固定塊可水平直線移動(dòng)的固定于所述光軸上。
[0010]進(jìn)一步的，該演示儀還包括一插銷(xiāo)，在轉(zhuǎn)動(dòng)行星板時(shí)，通過(guò)將該插銷(xiāo)插入所述銷(xiāo)孔來(lái)固定所述轉(zhuǎn)軸。
[0011]進(jìn)一步的，所述畫(huà)筆包括滾子畫(huà)筆、平底畫(huà)筆或尖頂畫(huà)筆。
[0012]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):該教具可以用從動(dòng)件演示凸輪位移線圖及多種凸輪位移-廓線圖的生成，不僅解決了傳統(tǒng)教具功能單一性問(wèn)題，而且演示效果更好。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的正視圖。
[0015]圖2為圖1沿八方向的剖視圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的后視圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的俯視圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的位移線圖原理示意圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀的反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪廓線圖原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖4所示，一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，包括行星板1、齒輪2、盤(pán)形凸輪3、畫(huà)板4、搖動(dòng)把手5、滾子推桿6、移動(dòng)凸輪7、偏置滑塊8、機(jī)架9、移動(dòng)從動(dòng)件10、擺動(dòng)從動(dòng)件11、光軸壓塊12、插銷(xiāo)(未圖示)及固定塊13 ；所述搖動(dòng)把手5、行星板1、齒輪2、盤(pán)形凸輪3及畫(huà)板4穿設(shè)在一轉(zhuǎn)軸20上且聯(lián)動(dòng)設(shè)置，且該轉(zhuǎn)軸20架設(shè)于所述機(jī)架9上；所述行星板1中間一側(cè)固定有一光軸14，所述移動(dòng)凸輪7固定于該光軸14上，且所述移動(dòng)凸輪7可相對(duì)于該光軸14水平直線移動(dòng)；所述移動(dòng)凸輪7的側(cè)前方固定有一推桿架15，該推桿架15上穿設(shè)有推桿矩陣16，且所述推桿矩陣16的底端抵靠于所述盤(pán)形凸輪3的外邊沿；所述移動(dòng)凸輪7的下方還設(shè)有一與所述齒輪2相嚙合的齒條17 ；所述滾子推桿6通過(guò)所述偏置滑塊8固定于所述行星板1上方，且該滾子推桿6可相對(duì)于所述偏置滑塊8上下移動(dòng)；所述滾子推桿6上還固定有所述移動(dòng)從動(dòng)件10及擺動(dòng)從動(dòng)件11，且該滾子推桿6的底端抵靠于所述移動(dòng)凸輪7上邊沿；所述偏置滑塊8可沿所述行星板1上方左右調(diào)節(jié)；所述移動(dòng)從動(dòng)件10及擺動(dòng)從動(dòng)件11固定有朝向所述畫(huà)板4的畫(huà)筆18 ；其中，所述光軸14通過(guò)所述光軸壓塊12固定于所述行星板1中間一側(cè)，所述移動(dòng)凸輪7通過(guò)所述固定塊13可水平直線移動(dòng)的固定于所述光軸14上。
[0021]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D2所示，上述移動(dòng)從動(dòng)件10包括畫(huà)筆架連接塊101、畫(huà)筆架102及畫(huà)筆安裝塊103 ；所述畫(huà)筆架連接塊101通過(guò)所述畫(huà)筆架102連接所述畫(huà)筆安裝塊103，且所述畫(huà)筆架102為可折疊的畫(huà)筆架；所述畫(huà)筆安裝塊103固定有所述畫(huà)筆18(如滾子畫(huà)筆、平底畫(huà)筆所述移動(dòng)從動(dòng)件10通過(guò)所述畫(huà)筆架連接塊101固定于所述滾子推桿6上，在轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸20的過(guò)程中，所述滾子推桿6既可以沿所述移動(dòng)凸輪7的上邊沿滾動(dòng)，又可以沿所述偏置滑塊8上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)所述畫(huà)筆18畫(huà)出相應(yīng)的凸輪位移-廓線圖。
[0022]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D3所示，上述擺動(dòng)從動(dòng)件11包括擺動(dòng)齒條111、擺動(dòng)大齒輪112、擺動(dòng)小齒輪113及擺動(dòng)架114 ；所述擺動(dòng)小齒輪113分別與所述擺動(dòng)齒條111及擺動(dòng)大齒輪112嚙合，所述擺動(dòng)大齒輪112與所述擺動(dòng)架114連接，所述擺動(dòng)架114上固定有所述畫(huà)筆18 (如尖頂畫(huà)筆)；所述擺動(dòng)從動(dòng)件11通過(guò)所述擺動(dòng)齒條111可拆卸連接的固定于所述滾子推桿6上，即若暫時(shí)不需要使用該擺動(dòng)從動(dòng)件11，可將其拆下來(lái)；在轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸20的過(guò)程中，所述滾子推桿6在沿所述移動(dòng)凸輪7上邊沿滾動(dòng)和沿所述偏置滑塊8上下移動(dòng)的同時(shí)，還通過(guò)相嚙合的所述擺動(dòng)齒條111帶動(dòng)所述擺動(dòng)架114左右擺動(dòng)，從而帶動(dòng)所述畫(huà)筆18畫(huà)出相應(yīng)的凸輪位移-廓線擺動(dòng)圖。
[0023]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D2和圖4所示，上述機(jī)架9包括前座91、后座92、前支座93、后支座94及底座95，所述前座91與所述前支座93固定連接，所述后座92與所述后支座94固定連接，且所述后支座92與所述搖動(dòng)把手5對(duì)應(yīng)設(shè)有一銷(xiāo)孔19，在轉(zhuǎn)動(dòng)行星板1時(shí)，通過(guò)將所述插銷(xiāo)(未圖示)插入所述銷(xiāo)孔19來(lái)固定所述轉(zhuǎn)軸20，且所述轉(zhuǎn)軸20通過(guò)所述前座91、后座92架設(shè)于所述機(jī)架9上；所述前支座93及后支座94立設(shè)于所述底座95上。
[0024]具體實(shí)施例一:
[0025]請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，位移線圖生成的工作原理如下:先要固定行星板1 (可通過(guò)直接用手握住該行星板1或者用其它固定結(jié)構(gòu)固定):然后手搖搖動(dòng)把手5使轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，盤(pán)形凸輪3和齒輪2將同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪2又會(huì)帶動(dòng)齒條17直線移動(dòng)，使得推桿架15及推桿矩陣16跟隨齒條17沿光軸14左右移動(dòng)，這樣抵靠在盤(pán)形凸輪3外邊沿的推桿矩陣16在盤(pán)形凸輪3及齒條17的作用下既作水平移動(dòng)又作垂直移動(dòng)，從而獲得位移線圖。
[0026]具體實(shí)施例二:
[0027]請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪位移-廓線圖的工作原理如下:固定轉(zhuǎn)軸20使其不動(dòng)(這個(gè)可通過(guò)將上述插銷(xiāo)插入到設(shè)有的銷(xiāo)孔19中來(lái)實(shí)現(xiàn))，同時(shí)安裝上需要使用的畫(huà)筆18 (包括滾子畫(huà)筆、平底畫(huà)筆或尖頂畫(huà)筆)；然后手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)行星板1反轉(zhuǎn)齒條17，在反轉(zhuǎn)的過(guò)程中，齒條17將相對(duì)齒輪2產(chǎn)生位移，并帶動(dòng)滾子推桿6既反轉(zhuǎn)又沿移動(dòng)凸輪7的上邊沿移動(dòng)，這樣朝向畫(huà)板4的畫(huà)筆18將自動(dòng)在畫(huà)板4上繪出相應(yīng)的凸輪位移-廓線圖；在上述過(guò)程中，我們也可以通過(guò)偏置滑塊8來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)從動(dòng)件10的位置，從而繪出相應(yīng)的凸輪位移-廓線偏置圖。
[0028]在使用過(guò)程中，還可以通過(guò)安裝的擺動(dòng)從動(dòng)件11畫(huà)出相應(yīng)的位移-廓線擺動(dòng)圖，具體原理如下:安裝上擺動(dòng)從動(dòng)件11，同時(shí)固定行星板1 (可通過(guò)直接用手握住該行星板1或者用其它固定結(jié)構(gòu)固定)；然后手搖搖動(dòng)把手5使轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，擺動(dòng)架114在擺動(dòng)大齒輪112、擺動(dòng)小齒輪113及擺動(dòng)齒條111的作用下將左右擺動(dòng)，從而帶動(dòng)畫(huà)筆18繪出相應(yīng)的凸輪位移-廓線擺動(dòng)圖。
[0029]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用于對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:包括行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪、畫(huà)板、搖動(dòng)把手、機(jī)架、滾子推桿、移動(dòng)凸輪、偏置滑塊、移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件；所述搖動(dòng)把手、行星板、齒輪、盤(pán)形凸輪及畫(huà)板穿設(shè)在一轉(zhuǎn)軸上且聯(lián)動(dòng)設(shè)置，且該轉(zhuǎn)軸架設(shè)于所述機(jī)架上；所述行星板中間一側(cè)固定有一光軸，所述移動(dòng)凸輪固定于該光軸上，且所述移動(dòng)凸輪可相對(duì)于該光軸水平直線移動(dòng)；所述移動(dòng)凸輪的側(cè)前方固定有一推桿架，該推桿架上穿設(shè)有推桿矩陣，且所述推桿矩陣的底端抵靠于所述盤(pán)形凸輪的外邊沿；所述移動(dòng)凸輪的下方還設(shè)有一與所述齒輪相嚙合的齒條；所述滾子推桿通過(guò)所述偏置滑塊固定于所述行星板上方，且該滾子推桿可相對(duì)于所述偏置滑塊上下移動(dòng)；所述滾子推桿上還固定有所述移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件，且該滾子推桿的底端抵靠于所述移動(dòng)凸輪上邊沿；所述偏置滑塊可沿所述行星板上方左右調(diào)節(jié)；所述移動(dòng)從動(dòng)件及擺動(dòng)從動(dòng)件固定有朝向所述畫(huà)板的畫(huà)筆。
2.如權(quán)利要求1所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:所述移動(dòng)從動(dòng)件包括畫(huà)筆架連接塊、畫(huà)筆架及畫(huà)筆安裝塊；所述畫(huà)筆架連接塊通過(guò)所述畫(huà)筆架連接所述畫(huà)筆安裝塊，且所述畫(huà)筆架為可折疊的畫(huà)筆架；所述畫(huà)筆安裝塊固定有所述畫(huà)筆；所述移動(dòng)從動(dòng)件通過(guò)所述畫(huà)筆架連接塊固定于所述滾子推桿上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:所述擺動(dòng)從動(dòng)件包括擺動(dòng)齒條、擺動(dòng)大齒輪、擺動(dòng)小齒輪及擺動(dòng)架；所述擺動(dòng)小齒輪分別與所述擺動(dòng)齒條及擺動(dòng)大齒輪嚙合，所述擺動(dòng)大齒輪與所述擺動(dòng)架連接，所述擺動(dòng)架上固定有所述畫(huà)筆；所述擺動(dòng)從動(dòng)件通過(guò)所述擺動(dòng)齒條可拆卸連接的固定于所述滾子推桿上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:所述機(jī)架包括前座、后座、前支座、后支座及底座，所述前座與所述前支座固定連接，所述后座與所述后支座固定連接，且所述后支座與所述搖動(dòng)把手對(duì)應(yīng)設(shè)有一銷(xiāo)孔；所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述前、后座架設(shè)于所述機(jī)架上；所述前、后支座立設(shè)于所述底座上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:該演示儀還包括光軸壓塊，所述光軸通過(guò)該光軸壓塊固定于所述行星板中間一側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:該演示儀還包括一固定塊，所述移動(dòng)凸輪通過(guò)該固定塊可水平直線移動(dòng)的固定于所述光軸上。
7.如權(quán)利要求4所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:該演示儀還包括一插銷(xiāo)，在轉(zhuǎn)動(dòng)行星板時(shí)，通過(guò)將該插銷(xiāo)插入所述銷(xiāo)孔來(lái)固定所述轉(zhuǎn)軸。
8.如權(quán)利要求2所述的一種凸輪機(jī)構(gòu)位移-廓線生成演示儀，其特征在于:所述畫(huà)筆包括滾子畫(huà)筆、平底畫(huà)筆或尖頂畫(huà)筆。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204189371SQ201420367557
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】陳虹微, 王榮杰, 戴煜宸, 梁昭舉, 張晨陽(yáng), 徐輝輝, 賴琴芳 申請(qǐng)人:龍巖學(xué)院