盤形凸輪機構運動實驗臺的製作方法

2023-05-18 03:49:51

盤形凸輪機構運動實驗臺的製作方法
【專利摘要】一種結構簡單，成本低，體積小，對凸輪進行設計、分析、優化及測試的盤形凸輪機構運動實驗臺，包括架體，架體上設有主動軸、從動軸I和從動軸II；主動軸上固設有手搖輪、錐齒輪I和直齒輪I，從動軸I上固設有直齒輪II，從動軸II下端固設有錐齒輪II；從動軸I上固套設一個滾套I，從動軸I的正上方設有傳動軸III，傳動軸III上固套設有滾套II；兩滾套前後分別設有切紙刀、繪畫板和捲紙軸，捲紙軸上纏有紙帶；所述傳動軸II頂端套裝一個凸輪，凸輪右側固設有一個推桿支架，所述推桿支架上套裝兩根推桿，所述推桿一端固設有一個滾輪；兩個推桿上分別套設有一個彈簧I，將滾輪頂靠在凸輪上；推桿的另一端固設有一個筆夾器。
【專利說明】盤形凸輪機構運動實驗臺

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用於課堂實驗教學的實驗裝置，特別涉及一種用以研宄凸輪的相關運動規律及對反轉法的理解的盤形凸輪機構運動實驗臺。

【背景技術】
[0002]目前，國內大部分院校的凸輪機構實驗僅僅局限於運動參數的測定與分析，難以形成凸輪創新設計所要求的能夠完成從設計、加工到測試的綜合實驗。另外，在很多高校的課堂教學中，由於缺少此機構的相關實驗，學生對凸輪機構的運動規律、行程、壓力角等概念掌握的不夠理想。現在市面上流行的「凸輪機構綜合實驗臺」的種類也很多，但大體上結構都是雷同的，而且都有著自身的許多缺點:
[0003]I)實驗裝置重量較重，一般為50Kg左右；對於教學空間本就緊張的高校來說，實驗器材所佔用的空間過大。
[0004]2)儀器比較昂貴，購買、維修、保養的成本都很高。由於實驗儀器包含了多種類型的傳感器、測控箱、計算機等元件，造成儀器整體的價格居高不下。
[0005]3)市場上現有的凸輪實驗臺，結構單一，參數固定，只能用於定性分析和演示。
[0006]4)有的高校為了降低成本，完全採用軟體進行模擬，雖然比較準確，但是使得教學內容乾澀生硬，學生難以體會到動手實驗的樂趣。


【發明內容】

[0007]為了解決現有實驗臺存在的上述問題，本實用新型是要提供一種盤形凸輪機構運動實驗臺，該實驗臺能進行可變凸輪參數的運動參數測定與分析，從而完成相關綜型性實驗。
[0008]本實用新型的技術解決方案是:
[0009]一種盤形凸輪機構運動實驗臺，包括架體，所述架體底部設有底板，底板上依次垂直固設有端板1、中立板和端板II，所述端板I和中立板上固設有蓋板，其特殊之處在於:端板I與中立板之間設有主動軸，端板I與端板II之間設有從動軸I並穿過中立板，蓋板上設有從動軸II;所述主動軸上固設有錐齒輪I和直齒輪I，從動軸I上固設有與直齒輪I相互嚙合的直齒輪II，從動軸II下端固設有與錐齒輪I相互嚙合的錐齒輪II ;主動軸的引出端固設有一個手搖輪；在中立板和端板II區間的從動軸I上固套設一個滾套I，所述中立板和端板II之間對應從動軸I的正上方設有傳動軸III，傳動軸III上固套設有一個滾套II，所述滾套I與滾套II緊密接觸；所述滾套I和滾套II前面設有一把切紙刀、後面由前至後分別設有一個繪畫板和一個捲紙軸，捲紙軸上纏有紙帶；所述傳動軸II頂部設有螺紋，傳動軸II頂端套裝一個凸輪，並通過上下兩個螺母將凸輪緊固在所述傳動軸II上；在蓋板上位於凸輪右側固設有一個推桿支架，所述推桿支架上設有兩個通孔，兩個通孔內分別套裝兩根推桿，所述推桿靠近凸輪端固設有一個滾輪支架，滾輪支架內設有一個滾輪；所述滾輪支架與推桿支架之間的兩個推桿上分別套設有一個彈簧I，將滾輪頂靠在凸輪上；所述推桿的另一端固設有一個筆夾器。
[0010]所述筆夾器包括筆夾器本體，所述筆夾器本體中心設有一個上下方向的通孔，通孔內插裝有一個上端為凸臺狀、下端設有十字開口的筆夾管，所述筆夾管下部設有螺紋並套設有彈簧II，並通過安裝在筆夾管上的螺母將彈簧II鎖緊。
[0011]位於主動軸兩端、從動軸I兩端、從動軸II軸身、從動軸III兩端分別設置有軸承固設在端板I和中立板上、端板I和端板II上、蓋板上、中立板和端板II上。
[0012]本實用新型的有益效果是:結構簡單、成本低、體積小、重量輕、便於攜帶，可以對盤形凸輪的設計、分析、優化及測試進行一系列的綜合性實驗，利用簡單可靠的機械結構，就可以實時的輸出推桿運動規律曲線，通過此曲線可以用「反轉法」求出凸輪的理論廓線和實際廓線並相互印證，加深學生對可增強學生對凸輪推桿、行程、壓力角等基本概念的認知和理解，最重要的是可以加深學生對圖解凸輪廓線這一重要知識的掌握程度。通過替換不同的凸輪，可以實現對心直動平底推桿盤形凸輪、對心直動尖頂推桿盤形凸輪、偏置直動尖頂推桿盤形凸輪等多種凸輪的運動規律模擬，擴展性強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0015]圖3是圖1中筆夾管的結構示意圖；
[0016]圖4是圖3的B向視圖。
[0017]圖中:1_架體，2-主動軸，3-從動軸1，4_從動軸II，5-錐齒輪1，6_直齒輪I，7-直齒輪II，8-錐齒輪II，9-手搖輪，10-滾套I，11-從動軸III，12-滾套II，13-切紙刀，14-繪畫板，15-捲紙軸，16-凸輪，17-推桿之架，18-推桿，19-滾輪支架，20-滾輪，21-彈簧I，22-筆夾器，23-軸承，24-紙帶，101-端板I，102-中立板，103-端板II，104-蓋板，105-底板，2201-筆夾器本體，2202-筆夾管，2203-彈簧II。

【具體實施方式】
[0018]如圖所示，一種盤形凸輪機構運動實驗臺，包括架體1，所述架體I底部設有底板105，底板上依次垂直固設有端板1101、中立板102和端板11103，所述端板IlOl和中立板102上固設有蓋板104，端板IlOl與中立板102之間設有主動軸2，端板IlOl與端板II103之間設有從動軸13並穿過中立板102，蓋板104上設有從動軸114 ;所述主動軸2上固設有錐齒輪15和直齒輪16，從動軸13上固設有與直齒輪16相互嚙合的直齒輪117，從動軸114下端固設有與錐齒輪15相互嚙合的錐齒輪118 ;主動軸2的引出端固設有一個手搖輪9 ;在中立板102和端板II103之間的從動軸13上固套設一個滾套110，所述中立板102和端板II103之間對應從動軸13的正上方設有傳動軸11111，傳動軸III上固套設有一個滾套1112，所述滾套IlO與滾套1112緊密接觸；所述滾套IlO和滾套1112前面設有一把切紙刀13、後面由前至後分別設有一個繪畫板14和一個捲紙軸15，捲紙軸上纏有紙帶24 ;所述從動軸114頂部設有螺紋，從動軸II頂端套裝一個凸輪16，並通過上下兩個螺母將凸輪16緊固在所述從動軸114上；在蓋板104上位於凸輪16右側通過螺栓固設有一個推桿支架17，所述推桿支架17上設有兩個通孔，兩個通孔內分別套裝兩根推桿18，所述推桿18靠近凸輪16端固設有一個滾輪支架19，滾輪支架內設有一個滾輪20 ;所述滾輪支架19與推桿支架17之間的兩個推桿18上分別套設有一個彈簧121，將滾輪20頂靠在凸輪16上；所述推桿18的另一端固設有一個筆夾器22。所述筆夾器22包括筆夾器本體2201，所述筆夾器本體2201中心設有一個上下方向的通孔，通孔內插裝有一個上端為凸臺狀、下端設有十字開口的筆夾管2202，所述筆夾管2202下部設有螺紋並套設有彈簧112203，並通過安裝在筆夾管上的螺母將彈簧II2203鎖緊。位於主動軸2兩端、從動軸13兩端、從動軸114軸身、從動軸IIIll兩端分別設置有軸承23固設在端板1102和中立板上102、端板IlOl和端板II103上、蓋板104上、中立板102和端板II103上。
[0019]操作時，首先將紙帶24從繪畫板14上面繞過塞進兩個滾套之間，並轉動手搖輪9將紙帶24引出；再將一根削好的鉛筆固定在筆夾管2202上，轉動手搖輪9，引起錐齒輪15傳動，從而帶動凸輪機構的運動。在凸輪運動的同時，會推動推桿18做往復運動，在推桿18前端固定的鉛筆也會隨之做推桿軸向的往復運動，而主動軸2上的直齒輪16又驅動兩個滾套轉動，滾套帶動紙帶24，使得紙沿著垂直於推桿軸向的方向運動，從而在紙上繪出運動規律曲線。繪製完成後，停止轉動手搖輪9，按下切紙刀13的把手，將輸出的圖紙取下。
【權利要求】
1.一種盤形凸輪機構運動實驗臺，包括架體，所述架體底部設有底板，底板上依次垂直固設有端板1、中立板和端板II，所述端板I和中立板上固設有蓋板，其特徵在於:端板I與中立板之間設有主動軸，端板I與端板II之間設有從動軸I並穿過中立板，蓋板上設有從動軸II;所述主動軸上固設有錐齒輪I和直齒輪I，從動軸I上固設有與直齒輪I相互嚙合的直齒輪II，從動軸II下端固設有與錐齒輪I相互嚙合的錐齒輪II;主動軸的引出端固設有一個手搖輪；在中立板和端板II區間的從動軸I上固套設一個滾套I，所述中立板和端板II之間對應從動軸I的正上方設有傳動軸III，傳動軸III上固套設有一個滾套II，所述滾套I與滾套II緊密接觸；所述滾套I和滾套II前面設有一把切紙刀、後面由前至後分別設有一個繪畫板和一個捲紙軸，捲紙軸上纏有紙帶；所述傳動軸II頂部設有螺紋，傳動軸II頂端套裝一個凸輪，並通過上下兩個螺母將凸輪緊固在所述傳動軸II上；在蓋板上位於凸輪右側固設有一個推桿支架，所述推桿支架上設有兩個通孔，兩個通孔內分別套裝兩根推桿，所述推桿一端固設有一個滾輪支架，滾輪支架內設有一個滾輪；所述滾輪支架與推桿支架之間的兩個推桿上分別套設有一個彈簧I，將滾輪頂靠在凸輪上；所述推桿的另一端固設有一個筆夾器。
2.根據權利要求1所述的盤形凸輪機構運動實驗臺，其特徵在於:所述筆夾器包括筆夾器本體，所述筆夾器本體中心設有一個上下方向的通孔，通孔內插裝有一個上端為凸臺狀、下端設有十字開口的筆夾管，所述筆夾管下部設有螺紋並套設有彈簧11，並通過安裝在筆夾管上的螺母將彈簧II鎖緊。
3.根據權利要求1所述的盤形凸輪機構運動實驗臺，其特徵在於:位於主動軸兩端、從動軸I兩端、從動軸II軸身、從動軸III兩端分別設置有軸承固設在端板I和中立板上、端板I和端板II上、蓋板上、中立板和端板II上。
【文檔編號】G09B25/02GK204204317SQ201420640269
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】張春月, 馬超, 李科宇, 王利猛 申請人:遼寧工業大學