用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，特點(diǎn)是包括基座、推桿、凸輪、畫板和驅(qū)動(dòng)手柄，驅(qū)動(dòng)手柄軸接在基座上，畫板與基座滑動(dòng)配合，凸輪上固定連接有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)手柄和畫板三者之間設(shè)置有同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，推桿的下端頂在凸輪的圓周面上，推桿的上端與基座之間設(shè)置有彈性機(jī)構(gòu)，推桿的移動(dòng)方向與畫板的移動(dòng)方向相垂直，推桿上設(shè)置有彈性畫線機(jī)構(gòu)，彈性畫線機(jī)構(gòu)與畫板的繪畫面相垂直；優(yōu)點(diǎn)是只要轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄，該裝置便能動(dòng)態(tài)展示凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和推桿的上下運(yùn)動(dòng)關(guān)系，且能在畫板上自動(dòng)畫出凸輪機(jī)構(gòu)推桿的位移運(yùn)動(dòng)曲線，有助于學(xué)生較好較快地理解凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，大大提高了學(xué)習(xí)效率。
【專利說(shuō)明】用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)中用于展示機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的裝置，尤其涉及一種用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)知識(shí)的過(guò)程中，機(jī)械原理是必須要掌握的一門知識(shí)，而機(jī)械原理中很多機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)配合關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)曲線，往往比較深?yuàn)W或抽象，如:其中比較常見(jiàn)的以及較普遍被使用的凸輪機(jī)構(gòu)，其推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線學(xué)生很難憑空想象和理解，更難以建立凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)與推桿移動(dòng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有助于學(xué)生理解凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理且能大大提高學(xué)習(xí)效率的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，包括基座、推桿、凸輪、畫板和驅(qū)動(dòng)手柄，所述的驅(qū)動(dòng)手柄軸接在所述的基座上，所述的畫板與所述的基座滑動(dòng)配合，所述的凸輪上固定連接有傳動(dòng)軸，所述的傳動(dòng)軸、所述的驅(qū)動(dòng)手柄和所述的畫板三者之間設(shè)置有同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，所述的推桿的下端頂在所述的凸輪的圓周面上，所述的推桿的上端與所述的基座之間設(shè)置有彈性機(jī)構(gòu)，所述的推桿的移動(dòng)方向與所述的畫板的移動(dòng)方向相垂直，所述的推桿上設(shè)置有彈性畫線機(jī)構(gòu)，所述的彈性畫線機(jī)構(gòu)與所述的畫板的繪畫面相垂直。
[0005]所述的同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)包括軸套、驅(qū)動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒輪、齒條和軸蓋，所述的軸套同軸套設(shè)在所述的傳動(dòng)軸上，所述的軸套與所述的基座相軸接，所述的傳動(dòng)齒輪同軸固定設(shè)置在所述的軸套上，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪同軸固定設(shè)置在所述的驅(qū)動(dòng)手柄上，所述的傳動(dòng)齒輪與所述的驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，所述的齒條固定設(shè)置在所述的畫板的下端面上，所述的傳動(dòng)齒輪同時(shí)與所述的齒條相嚙合，所述的軸蓋螺接在所述的傳動(dòng)軸的端部，所述的軸蓋的端面上固定設(shè)置有摩擦片，當(dāng)所述的軸蓋在所述的傳動(dòng)軸上處于擰緊狀態(tài)時(shí)，所述的摩擦片與所述的軸套的端部相貼合且所述的軸套帶動(dòng)所述的軸蓋一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]所述的彈性機(jī)構(gòu)包括套筒、第一彈簧和擋套，所述的套筒固定設(shè)置在所述的基座上，所述的推桿的上端穿過(guò)所述的套筒，所述的擋套螺接在所述的推桿的上端的端部，所述的第一彈簧套設(shè)在所述的推桿上，且所述的第一彈簧頂接在所述的套筒的內(nèi)端面與所述的推桿的上端之間。
[0007]所述的彈性畫線機(jī)構(gòu)包括畫線筆、筆套、第二彈簧和筆帽，所述的筆套與所述的推桿相螺接且垂直于所述的畫板的繪畫面，所述的畫線筆安裝在所述的筆套中，所述的第二彈簧頂接在所述的畫線筆的尾端與所述的筆套之間，所述的筆帽螺接在所述的筆套上，所述的畫線筆的筆尖伸出所述的筆帽，所述的畫線筆上固定設(shè)置有擋位凸環(huán)，所述的擋位凸環(huán)位于所述的筆套內(nèi)且擋在所述的筆帽上，防止所述的畫線筆在所述的第二彈簧的彈力作用下被彈出所述的筆套；通過(guò)該彈性畫線機(jī)構(gòu)降低了對(duì)操作者的操作要求，同時(shí)也保證了施加在畫線筆上的力，使畫出的曲線較清晰。
[0008]所述的基座上設(shè)置有凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)。
[0009]所述的凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括圓盤、打點(diǎn)筆和簧片，所述的基座上固定設(shè)置有支架，所述的簧片的一端固定連接在所述的支架上，所述的打點(diǎn)筆固定連接在所述的簧片的另一端，所述的打點(diǎn)筆與所述的畫板的繪畫面相垂直，所述的圓盤同軸固定設(shè)置在所述的傳動(dòng)軸上，所述的圓盤的下端面上固定設(shè)置有多個(gè)沿其圓周方向均勻分布的凸點(diǎn)，當(dāng)所述的凸點(diǎn)與所述的打點(diǎn)筆相接觸時(shí)壓下所述的打點(diǎn)筆。
[0010]所述的推桿的下端軸接有滾輪，所述的滾輪與所述的凸輪的圓周面相接觸，使得凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。
[0011]所述的基座上固定設(shè)置有導(dǎo)軌，所述的畫板的下端面上設(shè)置有滑塊，所述的滑塊與所述的導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是只要轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄，該裝置便能動(dòng)態(tài)展示凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和推桿的上下運(yùn)動(dòng)關(guān)系，且能在畫板上自動(dòng)畫出凸輪機(jī)構(gòu)推桿的位移運(yùn)動(dòng)曲線，有助于學(xué)生較好較快地理解凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，大大提高了學(xué)習(xí)效率；而且由于基座上設(shè)置有凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)，在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)同步地在畫板繪畫面的周期坐標(biāo)上標(biāo)出等分點(diǎn)，以反映凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度與位移運(yùn)動(dòng)曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系；此外，該裝置還可大量作為機(jī)械專業(yè)教師的課堂教具，也可作為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)儀器使用，具有較高的實(shí)際教學(xué)價(jià)值和推廣應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的主視圖；
圖2為圖1中A-A的放大剖視圖；
圖3為本發(fā)明的彈性畫線機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明繪制得到的位移運(yùn)動(dòng)曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]如圖所示，用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，包括基座1、推桿2、凸輪3、畫板4和驅(qū)動(dòng)手柄5，驅(qū)動(dòng)手柄5軸接在基座I上，基座I上固定設(shè)置有導(dǎo)軌11，畫板4的下端面上設(shè)置有滑塊41，滑塊41與導(dǎo)軌11滑動(dòng)配合，凸輪3上固定連接有傳動(dòng)軸31，傳動(dòng)軸31、驅(qū)動(dòng)手柄5和畫板4三者之間設(shè)置有同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)包括軸套6、驅(qū)動(dòng)齒輪61、傳動(dòng)齒輪62、齒條63和軸蓋64，軸套6同軸套設(shè)在傳動(dòng)軸31上，軸套6與基座I相軸接，傳動(dòng)齒輪62同軸固定設(shè)置在軸套6上，驅(qū)動(dòng)齒輪61同軸固定設(shè)置在驅(qū)動(dòng)手柄5上，傳動(dòng)齒輪62與驅(qū)動(dòng)齒輪61相嚙合，齒條63固定設(shè)置在畫板4的下端面上，傳動(dòng)齒輪62同時(shí)與齒條63相嚙合，軸蓋64螺接在傳動(dòng)軸31的端部，軸蓋64的端面上固定設(shè)置有摩擦片(圖中未顯示)，當(dāng)軸蓋64在傳動(dòng)軸31上處于擰緊狀態(tài)時(shí)，摩擦片(圖中未顯示)與軸套6的端部相貼合且軸套6帶動(dòng)軸蓋64 —起轉(zhuǎn)動(dòng),推桿2的下端軸接有滾輪21，滾輪21與凸輪3的圓周面相接觸，推桿2的上端與基座I之間設(shè)置有彈性機(jī)構(gòu)，彈性機(jī)構(gòu)包括套筒12、第一彈簧13和擋套14，套筒12固定設(shè)置在基座I上，推桿2的上端穿過(guò)套筒12，擋套14螺接在推桿2的上端的端部，第一彈簧13套設(shè)在推桿2上，且第一彈簧13頂接在套筒12的內(nèi)端面與推桿2的上端之間，推桿2的移動(dòng)方向與畫板4的移動(dòng)方向相垂直，推桿2上設(shè)置有彈性畫線機(jī)構(gòu)，彈性畫線機(jī)構(gòu)與畫板4的繪畫面相垂直，彈性畫線機(jī)構(gòu)包括畫線筆7、筆套71、第二彈簧72和筆帽73，筆套71與推桿2相螺接且垂直于畫板4的繪畫面，畫線筆7安裝在筆套71中，第二彈簧72頂接在畫線筆7的尾端與筆套71之間，筆帽73螺接在筆套71上，畫線筆7的筆尖伸出筆帽73，畫線筆7上固定設(shè)置有擋位凸環(huán)74，擋位凸環(huán)74位于筆套71內(nèi)且擋在筆帽73上，防止畫線筆7在第二彈簧72的彈力作用下被彈出筆套71 ；
基座I上設(shè)置有凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)，凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括圓盤8、打點(diǎn)筆81和簧片82，基座I上固定設(shè)置有支架83，簧片82的一端固定連接在支架83上，打點(diǎn)筆81固定連接在簧片82的另一端，打點(diǎn)筆81與畫板4的繪畫面相垂直，圓盤8同軸固定設(shè)置在傳動(dòng)軸31上，圓盤8的下端面上固定設(shè)置有多個(gè)沿其圓周方向均勻分布的凸點(diǎn)84，當(dāng)凸點(diǎn)84與打點(diǎn)筆81相接觸時(shí)壓下打點(diǎn)筆81。
[0016]上述實(shí)施例中，本繪制裝置的工作過(guò)程為:先擰緊軸蓋64，軸蓋64上的摩擦片與軸套6的端部相貼合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄5，驅(qū)動(dòng)手柄5通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪61和傳動(dòng)齒輪62帶動(dòng)軸套6轉(zhuǎn)動(dòng)，軸套6帶動(dòng)軸蓋64轉(zhuǎn)動(dòng)，軸蓋64帶動(dòng)傳動(dòng)軸31轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸31帶動(dòng)凸輪3和圓盤8同步轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪3在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中推動(dòng)推桿2上下移動(dòng)，同時(shí)，傳動(dòng)齒輪62通過(guò)與齒條63的嚙合帶動(dòng)畫板4同步移動(dòng)，畫線筆7在推桿2的帶動(dòng)下在畫板4的繪畫面上畫出位移運(yùn)動(dòng)曲線；當(dāng)凸輪3轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后，擰松軸蓋64，使摩擦片與軸套6相脫開，此時(shí)，軸套6轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸31不動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)筆套71，使畫線筆7的筆尖遠(yuǎn)離畫板4的繪畫面，然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄5，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪61、傳動(dòng)齒輪62和齒條63的相互嚙合帶動(dòng)畫板4快速退回。
【權(quán)利要求】
1.用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于包括基座、推桿、凸輪、畫板和驅(qū)動(dòng)手柄，所述的驅(qū)動(dòng)手柄軸接在所述的基座上，所述的畫板與所述的基座滑動(dòng)配合，所述的凸輪上固定連接有傳動(dòng)軸，所述的傳動(dòng)軸、所述的驅(qū)動(dòng)手柄和所述的畫板三者之間設(shè)置有同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，所述的推桿的下端頂在所述的凸輪的圓周面上，所述的推桿的上端與所述的基座之間設(shè)置有彈性機(jī)構(gòu)，所述的推桿的移動(dòng)方向與所述的畫板的移動(dòng)方向相垂直，所述的推桿上設(shè)置有彈性畫線機(jī)構(gòu)，所述的彈性畫線機(jī)構(gòu)與所述的畫板的繪畫面相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的同步傳動(dòng)離合機(jī)構(gòu)包括軸套、驅(qū)動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒輪、齒條和軸蓋，所述的軸套同軸套設(shè)在所述的傳動(dòng)軸上，所述的軸套與所述的基座相軸接，所述的傳動(dòng)齒輪同軸固定設(shè)置在所述的軸套上，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪同軸固定設(shè)置在所述的驅(qū)動(dòng)手柄上，所述的傳動(dòng)齒輪與所述的驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，所述的齒條固定設(shè)置在所述的畫板的下端面上，所述的傳動(dòng)齒輪同時(shí)與所述的齒條相嚙合，所述的軸蓋螺接在所述的傳動(dòng)軸的端部，所述的軸蓋的端面上固定設(shè)置有摩擦片，當(dāng)所述的軸蓋在所述的傳動(dòng)軸上處于擰緊狀態(tài)時(shí)，所述的摩擦片與所述的軸套的端部相貼合且所述的軸套帶動(dòng)所述的軸蓋一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的彈性機(jī)構(gòu)包括套筒、第一彈簧和擋套，所述的套筒固定設(shè)置在所述的基座上，所述的推桿的上端穿過(guò)所述的套筒，所述的擋套螺接在所述的推桿的上端的端部，所述的第一彈簧套設(shè)在所述的推桿上，且所述的第一彈簧頂接在所述的套筒的內(nèi)端面與所述的推桿的上端之間。
4.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的彈性畫線機(jī)構(gòu)包括畫線筆、筆套、第二彈簧和筆帽，所述的筆套與所述的推桿相螺接且垂直于所述的畫板的繪畫面，所述的畫線筆安裝在所述的筆套中，所述的第二彈簧頂接在所述的畫線筆的尾端與所述的筆套之間，所述的筆帽螺接在所述的筆套上，所述的畫線筆的筆尖伸出所述的筆帽，所述的畫線筆上固定設(shè)置有擋位凸環(huán)，所述的擋位凸環(huán)位于所述的筆套內(nèi)且擋在所述的筆帽上，防止所述的畫線筆在所述的第二彈簧的彈力作用下被彈出所述的筆套。
5.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的基座上設(shè)置有凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的凸輪角度等分打點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括圓盤、打點(diǎn)筆和簧片，所述的基座上固定設(shè)置有支架，所述的簧片的一端固定連接在所述的支架上，所述的打點(diǎn)筆固定連接在所述的簧片的另一端，所述的打點(diǎn)筆與所述的畫板的繪畫面相垂直，所述的圓盤同軸固定設(shè)置在所述的傳動(dòng)軸上，所述的圓盤的下端面上固定設(shè)置有多個(gè)沿其圓周方向均勻分布的凸點(diǎn)，當(dāng)所述的凸點(diǎn)與所述的打點(diǎn)筆相接觸時(shí)壓下所述的打點(diǎn)筆。
7.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的推桿的下端軸接有滾輪，所述的滾輪與所述的凸輪的圓周面相接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的用于教學(xué)的凸輪機(jī)構(gòu)推桿位移運(yùn)動(dòng)曲線的繪制裝置，其特征在于所述的基座上固定設(shè)置有導(dǎo)軌，所述的畫板的下端面上設(shè)置有滑塊，所述的滑塊與所述 的導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK104332101SQ201410649442
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】應(yīng)小剛, 邵世明, 劉杰 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)