凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀的制作方法
【專利摘要】一種能繪制凸輪廓線以及凸輪頂尖運動規(guī)律曲線的測繪演示的凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀，繪制凸輪頂尖運動曲線時手柄通過齒輪齒條傳動使繪圖筆的橫向運動和縱向運動同時進行，其中縱向運動通過使凸輪旋轉推動頂尖上下移動再通過橫軸傳給繪圖筆；繪制凸輪廓線時，直接移動繪圖筆，筆的橫向移動通過齒條齒輪轉換為凸輪模具的轉動，而筆的縱向位移直接經(jīng)橫軸同步給頂尖筆，進而簡單直觀地得到廓線，同步軸兩端用緊定螺釘固定兩個齒輪分別與與主板固定的兩根平行齒條嚙合，使軸向各位置均能同步移動，以此保證精確度，采用錐形的卡子通過正壓螺紋連接固定凸輪，不松動，還可固定不同孔徑凸輪，可作為簡單測繪和原理展示的教學用具。
【專利說明】凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀
【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及一種能繪制凸輪廓線以及由凸輪得到其頂尖運動規(guī)律曲線的教學測繪演示儀器。
【背景技術】
[0002]目前，測量凸輪得到其廓線及其頂尖運動曲線的方法主要有兩種:一是手工測繪，手工測繪精度較低且較為麻煩，二可以使用計算機輔助掃描得出，成本較高，且不能體現(xiàn)出凸輪設計原理，不宜用于教學演示；設計凸輪也有相應的兩種方法:一是手工設計，二是使用CAD軟件進行設計，但手工精確度低，麻煩，用CAD軟件直接生成也不夠直觀，不宜于教學。機械教學中凸輪部分內(nèi)容較為抽象，教具匱乏，不利于學習理解。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有測繪方法麻煩不直觀等不足，本實用新型提供一種凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀，該凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀僅需單手操作、形象直觀，不僅能生成實物凸輪的頂尖運動曲線，還能根據(jù)現(xiàn)有運動曲線繪制出凸輪廓線。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:在主板上后板面固定方軸承架，軸承架軸二、軸一通過軸承使用卡簧定位，軸二后端伸出軸承架用緊定螺釘裝上手柄。(一)由凸輪生成運動曲線時:1、轉動手柄，軸二在軸承架內(nèi)部分用緊定螺釘連接的齒輪二將同時轉動，齒輪二前段與齒輪一嚙合，帶動齒輪一的軸軸一轉動，軸一前段伸出主板前板面，在主板前面，凸輪卡盤尾部頂住軸一軸承內(nèi)圈，通過緊定螺釘連接軸一，軸一最前端是外螺紋，使用帶螺紋孔的錐形卡子可以固定凸輪使其與軸一同步轉動，由于正常工作時軸一逆時針旋轉，故采用正向螺紋固定不會松動；同時，轉動手柄，在主板后面，齒輪二后段與主齒條嚙合使固定在直線導軌一上的主齒條沿導軌橫向運動，主齒條左端面螺紋孔與關節(jié)軸承螺柱連接，推動縱軸向左運動(垂直于軸的方向)，使U形連接片二上的小導軌同步左移，進而帶動與小導軌滑塊連接的繪圖筆架左移(繪圖筆與繪圖筆架通過螺紋連接在一起)，即為繪制運動曲線時的橫向運動。由于縱軸徑向受彎矩，為保證軸在左右運動時不歪斜影響精度，在軸兩端用緊定螺釘固定兩個齒輪四分別與固定在主板后半面的兩平行橫向齒條二嚙合?？v軸與兩個軸承座二內(nèi)軸承過盈配合，兩個軸承座二分別固定在兩根橫向直線導軌的滑塊上。U形連接片的兩只腳從主板前穿過主板與主板后縱軸通過軸承過盈配合(縱軸在齒輪四與軸承座二之間的位置)，使用銅套定位軸的軸向。2、在主板前板面橫軸與左右兩個軸承座一內(nèi)軸承過盈配合，兩個軸承座一分別固定在兩根縱向直線導軌的滑塊上。橫軸可縱向上下移動，橫軸在凸輪中心(即軸一中心)對應的位置裝有頂尖座(頂尖座與軸通過軸承連接)，頂尖座頂部有回彈彈簧軸、保證頂尖座不會隨橫軸轉動以及保證頂尖不會脫離凸輪(頂尖與頂尖座通過螺紋連接，與繪圖筆有相同外螺紋，可互換)。頂尖上下移動時，頂尖座與橫軸也同步上下移動，橫軸右側的軸上直線滑塊也同步上下運動，軸上直線滑塊與繪圖筆架通過螺釘固定，使繪圖筆架上下運動(筆架在縱向小導軌上)，構成了繪制運動曲線時的橫向運動。由于橫軸受彎矩且軸較長，也采用縱軸的方法，在兩端固定兩齒輪三與縱向齒條嚙合以保證軸向上各處同步上下。(二)有運動曲線生成凸輪廓線時，只需將軸一上所固定的凸輪換成繪圖板，頂尖換成繪圖筆，沿著運動曲線軌跡移動繪圖筆架上的繪圖筆一即可生成所需廓線。
[0005]本實用新型的有益效果是:較精確、適用大多數(shù)帶中心孔的凸輪，能簡單直觀地生成的凸輪的頂尖運動曲線，同時，更能簡單直觀地生成凸輪廓線。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是上下二等角軸測圖。
[0007]圖2是后視三維圖。
[0008]圖3是凸輪頂尖部分爆炸圖。
[0009]圖4是正視局部圖。
[0010]圖5是正視圖A-A首I]視圖。
[0011]圖6是俯視圖。
[0012]圖7是俯視圖B-B剖視圖。
[0013]圖中1.主板，2.軸一，3.錐形卡子，4.凸輪(繪圖板)，5.橫軸，6.軸承，7.齒輪三，
8.軸承座一，9.縱向直線導軌滑塊，10.縱向直線導軌，11.縱向齒條，12.頂尖座，13.彈簧軸，14.繪圖筆架，15.繪圖筆，16.小導軌滑塊，18.U形連接片二，19.U形連接片一，20.軸上直線滑塊24.頂尖，26.凸輪卡盤，27.軸承架，28.軸二，29.齒輪二，30.齒輪一，31.軸承，32.手柄，33.主齒條，34.直線導軌一，36.關節(jié)軸承，37.縱軸，38.軸承座二，39.齒輪四，40.橫向齒條，41.橫向直線導軌，53.銅套。
【具體實施方式】
[0014]在圖1圖5中，兩根縱向齒條(11)與兩根縱向直線導軌平行固定在主板上，兩軸承座一(8)分別用螺釘連接在兩導軌滑塊上，橫軸(5)通過與軸承座(8)中的軸承過盈配合進而對橫軸(5)徑向進行約束，由于軸長且受彎矩，因此使用空心軸且軸兩端使用緊定螺釘將兩個齒輪三(7 )固定，通過兩個齒輪三(7 )與齒條(11)互相嚙合使橫軸上各位置縱向運動同步。橫軸在軸一(2)位置上方的頂尖座(12)通過軸承配合與橫軸連接，頂尖座頂部使用一根帶彈簧的軸(13)作為回彈裝置(也能保證頂尖座不會隨橫軸轉動)，橫軸(5)上下運動時，右側繪圖區(qū)段的軸上直線滑塊(20)會隨軸一起上下移動，直線滑塊也可在軸上沿軸向滑動，直線滑塊的前表面與繪圖筆架(14)的底面重合，使用螺釘連接，繪圖筆架前表面與小導軌滑塊也采用螺釘連接，小導軌固定在U形連接片二(18)上，因此，繪圖筆架橫向縱向可同時移動互不干涉。繪制凸輪廓線時只需將頂尖(24)取下并裝上另一只繪圖筆(15)，用右側繪圖筆(15)從左往右描運動曲線，左側繪圖筆就可在軸一上固定的繪圖板(4)上繪出廓線。
[0015]圖2圖7中，縱軸(37)的固定和抗彎方式和橫軸一致，軸承座二(38)將其固定在橫向直線導軌上，兩端固定齒輪四(39)與固定在板上的齒條嚙合以防縱軸傾斜。縱軸與關節(jié)軸承(36)的孔同軸，通過U形連接片(18) (19)讓主板前面的繪圖筆架和板后的縱軸具有相同的橫向運動。軸承架(27)通過螺釘固定在主板后，軸一(2)、軸二(28)通過軸承與軸用卡簧固定，軸二尾端可接手柄(32)，軸承架內(nèi)部軸二(28)與齒輪二(29)通過緊定螺釘固定，軸一(2)與齒輪一(30)固定，轉動手柄(32)，與齒輪二嚙合的主齒條(33)向左移傳遞橫向運動，同時齒輪一(30)帶動軸一轉使凸輪逆時針旋轉進而是頂尖上下運動，即縱向運動。凸輪通過凸輪卡盤(26)與錐形卡子(3)固定，凸輪卡盤尾部頂住軸承內(nèi)圈，約束軸一軸向運動，軸一前段有正螺紋，卡子上的螺紋孔與之旋緊固定，由于正常使用時軸一逆時針旋轉，正牙螺紋鎖緊后不會松動，且錐形卡子可達到固定不同孔徑凸輪的效果。
[0016]圖5中，繪圖筆(15)外螺紋與繪圖筆架(14)內(nèi)螺紋配合(同軸)，圖3中頂尖(24)與頂尖座通過螺紋連接，與繪圖筆有相同外螺紋，可互換。繪圖筆架與軸上直線滑塊(20)用螺絲固定。主板后的關節(jié)軸承(36)外螺紋與主齒條(33)側面開的M8內(nèi)螺紋孔配合，關節(jié)軸承(36)與縱軸(37)同軸移動。
【權利要求】
1.一種凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀，其特征是:使用齒輪齒條機構來進行傳動和導向。
2.根據(jù)權利要求1所述的凸輪廓線與凸輪頂尖運動曲線生成儀，其特征是:使用內(nèi)孔有正牙螺紋的錐形卡子來固定凸輪防止松脫。
【文檔編號】B43L11/00GK204055075SQ201420179997
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】任圣陽, 徐長元, 王聰慧, 劉國君 申請人:吉林大學