一種凸輪運(yùn)動演示儀的制作方法
【專利摘要】一種凸輪運(yùn)動演示儀，包括一主動軸，主動軸的中部通過兩個并列設(shè)置的深溝球軸承安裝于一豎直設(shè)置的基板上，在基板一側(cè)的主動軸上設(shè)有長條形鍵槽，在主動軸上通過設(shè)于長條形鍵槽內(nèi)的滑動鍵設(shè)有一主動齒輪，基板上還設(shè)有一與主動軸相平行設(shè)置的從動軸，在從動軸上設(shè)有與主動齒輪相配合的從動齒輪。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，一方面可直觀演示凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動原理，另一方面通過結(jié)合齒輪、齒條傳動和液力傳動，演示生成凸輪運(yùn)動行程曲線，即描述凸輪的轉(zhuǎn)角與從動件行程關(guān)系的曲線，讓同學(xué)進(jìn)一步理解凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性，有利于同學(xué)們快速理解和掌握凸輪運(yùn)功原理，此外，本發(fā)明演示儀還可演示生成凸輪輪廓曲線，能有效改善教學(xué)效果。
【專利說明】—種凸輪運(yùn)動演示儀
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種凸輪運(yùn)動演示儀。
【背景技術(shù)】:
[0002]凸輪機(jī)構(gòu)是《機(jī)械原理》課程里一個非常重要的部分，也是機(jī)械領(lǐng)域的常用機(jī)構(gòu)，如今老師在向?qū)W生教授這部分知識時，因缺乏直觀演示凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的相關(guān)教具，非常不利于同學(xué)們快速理解和掌握其運(yùn)動原理，影響教學(xué)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種凸輪運(yùn)動演示儀，它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，一方面可直觀演不凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動原理，另一方面通過結(jié)合齒輪、齒條傳動和液力傳動，演示生成凸輪運(yùn)動行程曲線，即描述凸輪的轉(zhuǎn)角與從動件行程關(guān)系的曲線，讓同學(xué)進(jìn)一步理解凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性，有利于同學(xué)們快速理解和掌握凸輪運(yùn)功原理，此外，本發(fā)明演示儀還可演示生成凸輪輪廓曲線，能有效改善教學(xué)效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種凸輪運(yùn)動演示儀，包括一主動軸，主動軸的中部通過兩個并列設(shè)置的深溝球軸承安裝于一豎直設(shè)置的基板上，在基板一側(cè)的主動軸上設(shè)有長條形鍵槽，在主動軸上通過設(shè)于長條形鍵槽內(nèi)的滑動鍵設(shè)有一主動齒輪，基板上還設(shè)有一與主動軸相平行設(shè)置的從動軸，在從動軸上設(shè)有與主動齒輪相配合的從動齒輪，在與主動齒輪同側(cè)的基板上還設(shè)有三個平行設(shè)置的水平導(dǎo)軌，每個水平導(dǎo)軌上均設(shè)有一個水平滑塊，上部和中部位置的兩個水平滑塊之間設(shè)有第一液壓管，第一液壓管的兩端分別與上部和中部位置的水平滑塊固連，中部和下部位置的兩個水平滑塊之間設(shè)有一豎直導(dǎo)軌，豎直導(dǎo)軌的上、下兩端分別與中部和下部位置的兩水平滑塊固連，第一液壓管的一端連接第一液壓推桿，第一液壓推桿的一端活動設(shè)置于第一液壓管內(nèi)，另一端固連一豎直滑塊，豎直滑塊活動連接于豎直導(dǎo)軌上，在豎直滑塊上設(shè)有一畫筆，在基板上對應(yīng)于豎直滑塊的畫筆的位置設(shè)有一方形通孔，在中部水平滑塊上固連一與從動齒輪相嚙合的齒條；在基板另一側(cè)的主動軸上設(shè)有一凸輪板，在凸輪板外側(cè)的主動軸上設(shè)有一手柄，凸輪板上設(shè)有一凸輪凹槽，在凸輪板和基板之間的主動軸上設(shè)有一從動裝置，所述從動裝置包括一空套在主動軸上的底架，在底架上設(shè)有兩平行間隔設(shè)置的條形通孔，底架上設(shè)有一滑動架，滑動架與底架通過安裝在條形通孔內(nèi)的螺栓固連，在滑動架上設(shè)有一與條形通孔相對垂直設(shè)置的第二液壓管，在第二液壓管遠(yuǎn)離主動軸的一端連接一 U型液壓推桿，第二液壓管靠近主動軸的一端通過液壓管路與第一液壓管連接，U型液壓推桿的一端活動設(shè)置于第二液壓管內(nèi)，U型液壓推桿的另一端連接一從動滑塊，一設(shè)在第二液壓管上方與第二液壓管平行的直線導(dǎo)軌兩端分別固連于滑動架上，所述從動滑塊活動連接于直線導(dǎo)軌上，從動滑塊的一端卡置于凸輪板的凸輪凹槽內(nèi)，底架由一設(shè)置于從動裝置下方的支撐架支撐。
[0006]本發(fā)明采用上述方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，一方面可直觀演示凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動原理，另一方面，凸輪板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過主動齒輪、從動齒輪、齒條轉(zhuǎn)化成水平滑塊的水平方向的移動，U形液壓推桿的往復(fù)直線運(yùn)動通過液力傳動轉(zhuǎn)化成豎直滑塊沿著豎直導(dǎo)軌的移動，從而實(shí)現(xiàn)豎直滑塊的復(fù)合運(yùn)動繼而帶動畫筆生成凸輪運(yùn)動行程曲線，讓同學(xué)進(jìn)一步理解凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性，有利于同學(xué)們快速理解和掌握凸輪運(yùn)功原理，此外，通過變換傳動路線，將豎直滑塊作為主動部件，從動滑塊作為執(zhí)行部件，本發(fā)明演示儀還可演示生成凸輪輪廓曲線，能有效改善教學(xué)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為圖1去除凸輪板的后視圖。
[0009]圖3為圖1的左視圖。
[0010]圖4為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明從動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6為本發(fā)明水平滑塊、豎直滑塊、豎直導(dǎo)軌、第二液壓管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖7為本發(fā)明凸輪板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖8為本發(fā)明滑動鍵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖9為圖8的俯視圖。
[0016]圖中，1、主動軸，2、基板，3、主動齒輪，4、手柄，5、從動軸，6、從動齒輪，7、水平導(dǎo)軌，8、水平滑塊，9、第一液壓管，10、豎直導(dǎo)軌，11、第一液壓推桿，12、豎直滑塊，13、方形通孔，14，齒條，15、凸輪板，16、凸輪凹槽，17、底架，18、條形通孔，19、滑動架，20、第二液壓管，21、U型液壓推桿，22、從動滑塊，23、直線導(dǎo)軌，24、支撐架，25、滑動鍵。
【具體實(shí)施方式】:
[0017]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0018]如圖1-9所示,一種凸輪運(yùn)動演示儀,包括一主動軸I,主動軸I的中部通過兩個并列設(shè)置的深溝球軸承安裝于一豎直設(shè)置的基板2上，在基板2 —側(cè)的主動軸3上設(shè)有長條形鍵槽，在主動軸I上通過設(shè)于長條形鍵槽內(nèi)的滑動鍵25設(shè)有一主動齒輪4，該滑動鍵25為非標(biāo)準(zhǔn)鍵，主要是為了滿足設(shè)計需求而制作，滑動鍵25的長度短于長條形鍵槽長度，滑動鍵25在長條形鍵槽內(nèi)有一定的移動距離?；?上還設(shè)有一與主動軸3相平行設(shè)置的從動軸5，在從動軸5上設(shè)有與主動齒輪4相配合的從動齒輪6，在與主動齒輪4同側(cè)的基板2上還設(shè)有三個平行設(shè)置的水平導(dǎo)軌7，每個水平導(dǎo)軌7上均設(shè)有一個水平滑塊8，上部和中部位置的兩個水平滑塊8之間設(shè)有第一液壓管9，第一液壓管9的兩端分別與上部和中部位置的水平滑塊8固連，中部和下部位置的兩個水平滑塊8之間設(shè)有一豎直導(dǎo)軌10,豎直導(dǎo)軌10的上、下兩端分別與中部和下部位置的兩水平滑塊8固連，第一液壓管9的一端連接第一液壓推桿11，第一液壓推桿11的一端活動設(shè)置于第一液壓管9內(nèi)，另一端固連一豎直滑塊12，豎直滑塊12活動連接于豎直導(dǎo)軌12上，在豎直滑塊12上設(shè)有一畫筆，在基板2上對應(yīng)于豎直滑塊12的畫筆的位置設(shè)有一方形通孔13，在中部水平滑塊8上固連一與從動齒輪6相哨合的齒條14 ;在基板2另一側(cè)的主動軸I上設(shè)有一凸輪板15,在凸輪板15外側(cè)的主動軸I上設(shè)有一手柄4，凸輪板15上設(shè)有一凸輪凹槽16，在凸輪板15和基板2之間的主動軸I上設(shè)有一從動裝置，所述從動裝置包括一空套在主動軸I上的底架17，在底架17上設(shè)有兩平行間隔設(shè)置的條形通孔18，底架17上設(shè)有一滑動架19，滑動架19與底架17通過安裝在條形通孔18內(nèi)的螺栓固連，在滑動架19上設(shè)有一與條形通孔18相對垂直設(shè)置的第二液壓管20，在第二液壓管20遠(yuǎn)離主動軸I的一端連接一 U型液壓推桿21，第二液壓管20靠近主動軸I的一端通過液壓管路與第一液壓管9連接，U型液壓推桿21的一端活動設(shè)置于第二液壓管20內(nèi)，U型液壓推桿21的另一端連接一從動滑塊22，一設(shè)在第二液壓管20上方與第二液壓管20平行的直線導(dǎo)軌23兩端分別固連于滑動架19上，所述從動滑塊22活動連接于直線導(dǎo)軌23上，從動滑塊22的一端卡置于凸輪板15的凸輪凹槽16內(nèi)，底架17由一設(shè)置于從動裝置下方的支撐架24支撐。
[0019]使用時，人們將凸輪運(yùn)動演示儀放置于桌面上，在方形通孔13處放置一畫板。旋轉(zhuǎn)手柄4帶動主動軸I旋轉(zhuǎn),主動軸I帶動凸輪板15旋轉(zhuǎn),隨著凸輪板15的旋轉(zhuǎn)卡置于凸輪凹槽16內(nèi)的從動滑塊22沿著直線導(dǎo)軌23往復(fù)移動，從動滑塊22再帶動U形液壓推桿21做往復(fù)直線遠(yuǎn)動，同學(xué)們可直觀的看到凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，即將凸輪板15的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成U形液壓推桿21的往復(fù)直線運(yùn)動。同時，凸輪板15的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過主動齒輪3、從動齒輪6、齒條14轉(zhuǎn)化成三個水平滑塊8沿水平導(dǎo)軌7的水平方向的移動，與水平滑塊8固連的豎直導(dǎo)軌10和第二液壓管20也同步移動，U形液壓推桿21的往復(fù)直線運(yùn)動通過第一液壓管9、液壓管路、第二液壓管20組成的液力傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成豎直滑塊12沿著豎直導(dǎo)軌10的移動，從而實(shí)現(xiàn)豎直滑塊12的復(fù)合運(yùn)動繼而帶動畫筆在畫板上生成凸輪運(yùn)動行程曲線，通過觀察凸輪運(yùn)動行程曲線同學(xué)可進(jìn)一步理解凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性。
[0020]此外，通過本發(fā)明演示儀還可演示生成凸輪輪廓曲線，首先將凸輪板15取下，在此處主動軸I位置放置帶孔畫板，并調(diào)整滑移滑動鍵25，使帶孔畫板不隨同主動軸I旋轉(zhuǎn)，底架17與滑動鍵25配合隨主動軸I 一起旋轉(zhuǎn)，去除支撐架24對底架17的約束，使用支撐架24對帶孔畫板進(jìn)行固定，并且將畫筆從豎直滑塊12取下放于從動滑塊22上，最后，在方形通孔13處放置畫有所需凸輪運(yùn)動行程曲線的圖板。此時，用手動操作豎直滑塊12，使其沿著凸輪運(yùn)動行程曲線運(yùn)動，豎直滑塊12水平方向的運(yùn)動通過水平滑塊8、水平滑塊8固連的豎直導(dǎo)軌10和齒條14、從動齒輪6、主動齒輪3帶動主動軸I旋轉(zhuǎn)，從而使滑動架19及與其相連的部件第一液壓管9、U形液壓推桿21、從動滑塊22 —同旋轉(zhuǎn)。與此同時豎直滑塊12豎直方向的運(yùn)動通過第二液壓管20、液壓管路、第一液壓管9、U形液壓推桿21帶動從動滑塊22進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)從動滑塊22的復(fù)合運(yùn)動，繼而帶動固連在從動滑塊22上的畫筆在帶孔畫板上生成凸輪輪廓曲線。
[0021]本發(fā)明未詳述之處，均為本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種凸輪運(yùn)動演示儀，其特征在于:包括一主動軸，主動軸的中部通過兩個并列設(shè)置的深溝球軸承安裝于一豎直設(shè)置的基板上，在基板一側(cè)的主動軸上設(shè)有長條形鍵槽，在主動軸上通過設(shè)于長條形鍵槽內(nèi)的滑動鍵設(shè)有一主動齒輪，基板上還設(shè)有一與主動軸相平行設(shè)置的從動軸，在從動軸上設(shè)有與主動齒輪相配合的從動齒輪，在與主動齒輪同側(cè)的基板上還設(shè)有三個平行設(shè)置的水平導(dǎo)軌，每個水平導(dǎo)軌上均設(shè)有一個水平滑塊，上部和中部位置的兩個水平滑塊之間設(shè)有第一液壓管，第一液壓管的兩端分別與上部和中部位置的水平滑塊固連，中部和下部位置的兩個水平滑塊之間設(shè)有一豎直導(dǎo)軌，豎直導(dǎo)軌的上、下兩端分別與中部和下部位置的兩水平滑塊固連，第一液壓管的一端連接第一液壓推桿，第一液壓推桿的一端活動設(shè)置于第一液壓管內(nèi)，另一端固連一豎直滑塊，豎直滑塊活動連接于豎直導(dǎo)軌上，在豎直滑塊上設(shè)有一畫筆，在基板上對應(yīng)于豎直滑塊的畫筆的位置設(shè)有一方形通孔，在中部水平滑塊上固連一與從動齒輪相嚙合的齒條；在基板另一側(cè)的主動軸上設(shè)有一凸輪板，在凸輪板外側(cè)的主動軸上設(shè)有一手柄，凸輪板上設(shè)有一凸輪凹槽，在凸輪板和基板之間的主動軸上設(shè)有一從動裝置，所述從動裝置包括一空套在主動軸上的底架，在底架上設(shè)有兩平行間隔設(shè)置的條形通孔，底架上設(shè)有一滑動架，滑動架與底架通過安裝在條形通孔內(nèi)的螺栓固連，在滑動架上設(shè)有一與條形通孔相對垂直設(shè)置的第二液壓管，在第二液壓管遠(yuǎn)離主動軸的一端連接一 U型液壓推桿，第二液壓管靠近主動軸的一端通過液壓管路與第一液壓管連接，U型液壓推桿的一端活動設(shè)置于第二液壓管內(nèi)，U型液壓推桿的另一端連接一從動滑塊，一設(shè)在第二液壓管上方與第二液壓管平行的直線導(dǎo)軌兩端分別固連于滑動架上，所述從動滑塊活動連接于直線導(dǎo)軌上，從動滑塊的一端卡置于凸輪板的凸輪凹槽內(nèi)，底架由一設(shè)置于從動裝置下方的支撐架支撐。
【文檔編號】G09B25/02GK103985307SQ201410232372
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】肖中陽, 鄭懷宇, 曹劍飛 申請人:肖中陽, 鄭懷宇, 曹劍飛