本實(shí)用新型涉及機(jī)械教育教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是用于機(jī)械凸輪教學(xué)的隨堂輔助教具。

背景技術(shù)：

目前凸輪理論知識(shí)始終是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，只是通過課堂理論的講解難以理解。設(shè)計(jì)一種能夠清晰演示出凸輪輪廓曲線和推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線間的關(guān)系的、操作簡(jiǎn)單的純機(jī)械凸輪教具顯得非常重要。公告號(hào)為CN204732059U的一種機(jī)械凸輪教具，由凸輪輪廓曲線畫推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，通過搖動(dòng)手柄，在不同位置的畫板上分別繪制凸輪輪廓曲線與推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，有一定的實(shí)用價(jià)值。但受限于其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在繪制兩種曲線時(shí)，需要手動(dòng)調(diào)配相關(guān)組件，以適用于不同曲線的繪制，無法同步繪制上山下鄉(xiāng)輪輪廓曲線和推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，從而也不能讓學(xué)生深刻理解兩種曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)提供用于機(jī)械凸輪教學(xué)的隨堂輔助教具，手動(dòng)控制搖柄，齒輪、帶輪、凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一塊畫板平移時(shí)另一塊畫板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩根畫筆分別在兩塊畫板上同時(shí)繪制凸輪輪廓曲線和推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，讓學(xué)生深刻理解兩種曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：用于機(jī)械凸輪教學(xué)的隨堂輔助教具，包括

包括底板、立板、導(dǎo)軌、工字型架、齒輪、帶輪、凸輪、畫筆A、畫筆B、畫板A、畫板B、套筒、導(dǎo)向桿和搖柄，所述立板豎直安裝在底板上，所述導(dǎo)軌為縱截面呈“C”字型的結(jié)構(gòu)件，側(cè)面上開有導(dǎo)軌通孔，導(dǎo)軌通孔所對(duì)的立板上開有供工字型架穿過的鏤空槽；導(dǎo)軌設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)安裝在立板的鏤空槽位置，導(dǎo)軌通孔、鏤空槽在同一水平面上重合。

所述工字型架經(jīng)導(dǎo)軌通孔、鏤空槽內(nèi)嵌于導(dǎo)軌并在導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，工字型架一端設(shè)有牙板，牙板下端面設(shè)有走齒，牙板上安裝有豎直的畫板A，工字型架另一端設(shè)有槽板，槽板上開設(shè)有曲槽，畫筆B通過活動(dòng)套片嵌于曲槽內(nèi)；工字型架在導(dǎo)軌內(nèi)平移滑動(dòng)，帶動(dòng)牙板、槽板同步運(yùn)動(dòng)，畫板A隨之運(yùn)動(dòng)，畫筆B跟隨活動(dòng)套片沿曲槽運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)軌上方的立板上設(shè)有連桿，連桿上設(shè)有豎直的套筒，套筒上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向槽；導(dǎo)向槽為穿透套筒外壁的通透性長槽，用以掛接掛桿；連桿為彎折的桿架，豎直的部分用于固定套筒，也可以采用直桿式的連桿以連接較長的套筒；

所述齒輪安裝于齒輪軸，齒輪軸一端穿過立板安裝搖柄，另一端安裝凸輪，凸輪位于套筒的正下方；齒輪與凸輪共軸，在搖柄帶動(dòng)下同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述導(dǎo)向桿頂端伸入套筒內(nèi)并設(shè)有掛桿，掛桿兩端經(jīng)導(dǎo)向槽伸出套筒，靠近立板的掛桿一端安裝畫筆A，套筒內(nèi)設(shè)有連接導(dǎo)向桿的彈簧，導(dǎo)向桿下端伸出套筒，并與凸輪相接觸；導(dǎo)向桿套接在套筒內(nèi)，在彈簧作用下沿套筒上下運(yùn)動(dòng)，畫筆A隨之運(yùn)動(dòng)。

所述帶輪通過鏈帶與齒輪連接并聯(lián)動(dòng)，帶輪的帶輪桿穿過立板并安裝畫板B，帶輪設(shè)于牙板的正下方，帶輪的輪齒與牙板下端面的走齒咬合匹配；帶輪安裝在導(dǎo)軌與齒輪之間且靠近導(dǎo)軌，帶輪桿連接畫板B，帶輪由齒輪通過鏈帶驅(qū)動(dòng)，其輪齒與牙板下端的走齒咬合，從而帶動(dòng)工字型架在導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)畫板B經(jīng)帶輪桿被帶輪驅(qū)動(dòng)，隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述畫板A為矩形畫板，畫板B為圓形畫板，畫筆A的筆尖落在畫板A上，畫筆B的筆尖落在畫板B上。

進(jìn)一步的，所述畫筆B上端的立板上設(shè)有橫桿，橫桿端部設(shè)有豎直的限位筒，畫筆B上設(shè)有豎直的限位桿，限位桿上端伸入限位筒并在限位筒內(nèi)部上下滑動(dòng)。

畫筆A在畫板A上繪制推桿運(yùn)動(dòng)曲線；畫筆B在旋轉(zhuǎn)的畫板B上繪制凸輪輪廓曲線。

本實(shí)用新型所具有的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能同時(shí)畫出凸輪輪廓曲線和推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，加深學(xué)生對(duì)凸輪機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性的理解，提高教學(xué)質(zhì)量。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為本實(shí)用新型所述導(dǎo)軌、工字型架與立板的安裝關(guān)系圖。

附圖3為本實(shí)用新型所述導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4為本實(shí)用新型所述畫板A與導(dǎo)軌的連接局部示意圖。

附圖5為本實(shí)用新型所述套筒與導(dǎo)向桿的連接局部示意圖。

附圖6為本實(shí)用新型所述槽板與畫筆B的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1～附圖6對(duì)本實(shí)用新型做以下詳細(xì)說明。

如圖1～圖6所示，本實(shí)用新型包括底板1、立板2、導(dǎo)軌3、工字型架4、齒輪5、帶輪6、凸輪8、畫筆A16、畫筆B17、畫板A14、畫板B15、套筒11、導(dǎo)向桿12和搖柄10，所述立板2豎直安裝在底板1上，所述導(dǎo)軌3為縱截面呈“C”字型的結(jié)構(gòu)件，側(cè)面上開有導(dǎo)軌通孔3-1，導(dǎo)軌通孔3-1所對(duì)的立板2上開有供工字型架4穿過的鏤空槽2-1；導(dǎo)軌3設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)導(dǎo)軌3對(duì)應(yīng)安裝在立板2的鏤空槽2-1位置，導(dǎo)軌通孔3-1、鏤空槽2-1在同一水平面上重合。

所述工字型架4經(jīng)導(dǎo)軌通孔3-1、鏤空槽2-1內(nèi)嵌于導(dǎo)軌3并在導(dǎo)軌3內(nèi)滑動(dòng)，工字型架4一端設(shè)有牙板4-1，牙板4-1下端面設(shè)有走齒4-8，牙板4-1上安裝有豎直的畫板A14，工字型架4另一端設(shè)有槽板4-2，槽板4-2上開設(shè)有曲槽4-4，畫筆B17通過活動(dòng)套片4-3嵌于曲槽4-4內(nèi)；工字型架4在導(dǎo)軌3內(nèi)平移滑動(dòng)，帶動(dòng)牙板4-1、槽板4-2同步運(yùn)動(dòng)，畫板A14隨之運(yùn)動(dòng)，畫筆B17跟隨活動(dòng)套片4-3沿曲槽4-4運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)軌3上方的立板2上設(shè)有連桿10，連桿10上設(shè)有豎直的套筒11，套筒11上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向槽11-2；導(dǎo)向槽11-2為穿透套筒11外壁的通透性長槽，用以掛接掛桿13；連桿10為彎折的桿架，豎直的部分用于固定套筒11，也可以采用直桿式的連桿以連接較長的套筒；

所述齒輪5安裝于齒輪軸7，齒輪軸7一端穿過立板2安裝搖柄18，另一端安裝凸輪8，凸輪8位于套筒11的正下方；齒輪5與凸輪8共軸，在搖柄18帶動(dòng)下同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述導(dǎo)向桿12頂端伸入套筒11內(nèi)并設(shè)有掛桿13，掛桿13兩端經(jīng)導(dǎo)向槽11-2伸出套筒11，靠近立板2的掛桿13一端安裝畫筆A16，套筒11內(nèi)設(shè)有連接導(dǎo)向桿12的彈簧11-1，導(dǎo)向桿12下端伸出套筒11，并與凸輪8相接觸；導(dǎo)向桿12套接在套筒11內(nèi)，在彈簧11-1作用下沿套筒11上下運(yùn)動(dòng)，畫筆A16隨之運(yùn)動(dòng)。

所述帶輪6通過鏈帶9與齒輪5連接并聯(lián)動(dòng)，帶輪6的帶輪桿6-1穿過立板2并安裝畫板B15，帶輪6設(shè)于牙板4-1的正下方，帶輪6的輪齒與牙板4-1下端面的走齒4-8咬合匹配；帶輪6安裝在導(dǎo)軌3與齒輪5之間且靠近導(dǎo)軌3，帶輪桿6-1連接畫板B15，帶輪6由齒輪5通過鏈帶9驅(qū)動(dòng)，其輪齒與牙板4-1下端的走齒4-8咬合，從而帶動(dòng)工字型架4在導(dǎo)軌3內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)畫板B15經(jīng)帶輪桿6-1被帶輪6驅(qū)動(dòng)，隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述畫板A14為矩形畫板，畫板B15為圓形畫板，畫筆A16的筆尖落在畫板A14上，畫筆B17的筆尖落在畫板B15上。

進(jìn)一步的，所述畫筆B17上端的立板2上設(shè)有橫桿4-7，橫桿4-7端部設(shè)有豎直的限位筒4-5，畫筆B17上設(shè)有豎直的限位桿4-6，限位桿4-6上端伸入限位筒4-5并在限位筒4-5內(nèi)部上下滑動(dòng)。

畫筆A16在畫板A14上繪制推桿運(yùn)動(dòng)曲線；畫筆B17在旋轉(zhuǎn)的畫板B15上繪制凸輪輪廓曲線。

本實(shí)用新型的技術(shù)原理是：通過搖柄18的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪5、凸輪8同步轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪5通過鏈帶9驅(qū)動(dòng)帶輪6，帶輪6再通過走齒4-8驅(qū)動(dòng)工字型架4在導(dǎo)軌3內(nèi)平移滑動(dòng)，從而畫板A16平移，導(dǎo)向桿12下端與凸輪8接觸，隨凸輪8的輪齒曲線變化而在豎直方向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)畫筆A16上下運(yùn)動(dòng)，在平移運(yùn)動(dòng)的畫板A16上畫出推桿運(yùn)動(dòng)曲線；在上述過程進(jìn)行的同時(shí)，畫筆B17受制于限位筒4-5、限位桿4-6，只能在豎直方向上下移動(dòng)，畫板B15被帶輪6經(jīng)帶輪桿6-1帶動(dòng)，隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)，畫筆B17在轉(zhuǎn)動(dòng)的畫板B15上畫出凸輪輪廓曲線。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。