凸輪輪廓曲線繪圖儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種凸輪輪廓曲線繪圖儀，屬于繪圖儀器領(lǐng)域。所述繪圖儀包括：底座、滑塊、齒條、曲線模塊、支架、畫筆、第一凸臺、第二凸臺、設(shè)置在第一凸臺和第二凸臺間的第一轉(zhuǎn)動軸、設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動軸上的第一齒輪和第二齒輪、第二轉(zhuǎn)動軸、設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸上的第三齒輪和畫板、以及動力裝置；第二轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在第一凸臺上且與第一轉(zhuǎn)動軸平行，第三齒輪與第一齒輪嚙合，第二齒輪與齒條嚙合，齒條和曲線模塊固定在滑塊上，滑塊與底座滑動連接，曲線模塊上設(shè)有曲線開口；支架包括伸縮桿、橫桿和限位桿，畫筆設(shè)于橫桿的一端，限位桿的一端與橫桿的另一端垂直連接，限位桿的另一端與曲線模塊的曲線開口滑動連接，伸縮桿的一端與橫桿的中部垂直連接。
【專利說明】
凸輪輪廓曲線繪圖儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及繪圖儀器領(lǐng)域，特別涉及一種凸輪輪廓曲線繪圖儀。

【背景技術(shù)】
[0002]凸輪是一種機械回轉(zhuǎn)或滑動件，凸輪、從動件和機架三個構(gòu)件組成的高副機構(gòu)被稱為凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)主要作用是使從動件按照工作要求完成各種復(fù)雜的運動，包括直線運動、擺動、等速運動和不等速運動。為了對凸輪機構(gòu)進行研究和學(xué)習(xí)，通常需要繪制凸輪的輪廓曲線。
[0003]目前，對凸輪輪廓曲線繪制的方法多是采用“反轉(zhuǎn)法”，其具體的步驟是:將基圓等分，根據(jù)從動件位移曲線標(biāo)出特殊角，如升程角，近休止角、回程角、遠休止角。根據(jù)從動件位移曲線將特殊角對應(yīng)的位移標(biāo)在圖中，另外再取幾個點以保證曲線的連續(xù)性。將所描出來的點用光滑的曲線連接，即可繪制出凸輪輪廓曲線。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]這種繪圖方法操作復(fù)雜，繪制出的圖形精確度低。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型實施例提供了一種凸輪輪廓曲線繪圖儀。所述技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種凸輪輪廓曲線繪圖儀，所述繪圖儀包括:
[0008]底座、滑塊、齒條、曲線模塊、支架、畫筆、相對設(shè)置在所述底座上的第一凸臺和第二凸臺、設(shè)置在所述第一凸臺和所述第二凸臺間的第一轉(zhuǎn)動軸、設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)動軸上且隨所述第一轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的第一齒輪和第二齒輪、第二轉(zhuǎn)動軸、同軸設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)動軸上的第三齒輪和畫板、以及帶動所述第二轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的動力裝置；
[0009]所述第二轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在第一凸臺上且與所述第一轉(zhuǎn)動軸平行，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合，所述第二齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條和所述曲線模塊固定在所述滑塊上，所述滑塊與所述底座滑動連接，所述曲線模塊上設(shè)有曲線開口 ；
[0010]所述支架包括伸縮桿、橫桿和限位桿，所述畫筆設(shè)于所述橫桿的一端，所述限位桿的一端與所述橫桿的另一端垂直連接，所述限位桿的另一端與所述曲線模塊的曲線開口滑動連接，所述伸縮桿的一端與所述橫桿的中部垂直連接，所述伸縮桿的另一端與所述底座連接，所述畫筆的筆尖與所述畫板接觸；
[0011]所述第一齒輪、所述第二齒輪和所述第三齒輪的傳動比滿足:所述第三齒輪旋轉(zhuǎn)一周時，所述齒條移動的距離等于所述曲線開口的兩端點所在豎直方向直線的水平距離。
[0012]在本實用新型實施例的一種實現(xiàn)方式中，所述動力裝置為搖柄，所述搖柄與所述第二轉(zhuǎn)動軸固定連接。
[0013]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述動力裝置為雙向電機，所述雙向電機的輸出軸與所述第二轉(zhuǎn)動軸連接。
[0014]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述伸縮桿包括第三凸臺和豎桿，所述第三凸臺上開孔，所述豎桿的一端可伸縮地插設(shè)在所述第三凸臺的孔內(nèi)，所述豎桿的另一端連接所述橫桿。
[0015]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述繪圖儀還包括設(shè)于所述底座上的導(dǎo)軌，所述滑塊安裝在所述導(dǎo)軌上。
[0016]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述底座上設(shè)有插孔，所述第一凸臺、所述第二凸臺、所述第三凸臺和所述導(dǎo)軌上設(shè)有插桿，所述插桿與所述插孔相匹配。
[0017]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述繪圖儀還包括軸承，所述第一轉(zhuǎn)動軸通過所述軸承架設(shè)在所述第一凸臺和所述第二凸臺上。
[0018]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述繪圖儀還包括連接件，所述軸承通過所述連接件固定在所述第一凸臺和所述第二凸臺上。
[0019]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述繪圖儀還包括彈簧卡扣，所述第一轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有凹槽和軸肩，所述彈簧卡扣設(shè)于所述凹槽內(nèi)，所述第一齒輪設(shè)于所述彈簧卡扣和所述軸肩之間。
[0020]在本實用新型實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述第一轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有鍵槽，所述第一齒輪和所述第二齒輪通過所述鍵槽安裝在所述第一轉(zhuǎn)動軸上。
[0021]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0022]通過在底座上設(shè)置凸臺，然后在凸臺上設(shè)置第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸，在第一轉(zhuǎn)動軸上安裝第一齒輪和第二齒輪，在第二轉(zhuǎn)動軸上安裝第三齒輪，第一齒輪和第三齒輪嚙合，第二齒輪與齒條嚙合，畫板安裝在第二轉(zhuǎn)動軸上，畫板隨著第三齒輪轉(zhuǎn)動，齒條隨著第二齒輪移動，由于齒條與曲線模塊安裝在同一滑塊上，因此當(dāng)齒條移動時曲線模塊也隨著移動；橫桿的兩端的分別設(shè)置畫筆和限位桿，限位桿與曲線模塊的曲線開口滑動連接，伸縮桿的一端與橫桿的中部垂直連接，伸縮桿的另一端與底座固定連接，畫筆的筆尖與畫板接觸，所以在曲線模塊運動時，限位桿與曲線開口滑動，從而帶動畫筆上下運動，由于畫板一直在轉(zhuǎn)動，所以畫筆在畫板上繪制出凸輪輪廓曲線，該繪畫儀使用時操作方便，繪制出的輪廓線清楚準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本實用新型實施例提供的凸輪輪廓曲線繪圖儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例提供的凸輪輪廓曲線繪圖儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本實用新型實施例提供的凸輪輪廓曲線繪圖儀的底板的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0028]實施例
[0029]本實用新型實施例提供了一種凸輪輪廓曲線繪圖儀，參見圖1?圖3，該繪圖儀包括:
[0030]底座1、滑塊11、齒條12、曲線模塊13、支架14、畫筆15、相對設(shè)置在底座I上的第一凸臺2和第二凸臺3、設(shè)置在第一凸臺2和第二凸臺3間的第一轉(zhuǎn)動軸4、設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動軸4上且隨第一轉(zhuǎn)動軸4轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的第一齒輪5和第二齒輪6、第二轉(zhuǎn)動軸7、同軸設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸7上的第三齒輪8和畫板9、以及帶動第二轉(zhuǎn)動軸7旋轉(zhuǎn)的動力裝置10。
[0031]第二轉(zhuǎn)動軸7設(shè)置在第一凸臺2上且與第一轉(zhuǎn)動軸4平行,第三齒輪8與第一齒輪5嚙合，第二齒輪6與齒條12嚙合，齒條12和曲線模塊13固定在滑塊11上，滑塊11與底座I滑動連接，曲線模塊13上設(shè)有曲線開口。
[0032]在本實施例中，曲線模塊13為設(shè)有曲線開口的矩形板。在其他實施例中，該曲線模塊還可以是其他形狀。
[0033]支架14包括伸縮桿14a、橫桿14b和限位桿14c,畫筆15設(shè)于橫桿14b的一端，限位桿14c的一端與橫桿14b的另一端垂直連接，限位桿14c的另一端與曲線模塊13的曲線開口滑動連接，伸縮桿14a的一端與橫桿14b的中部垂直連接,伸縮桿14a的另一端與底座I連接，畫筆15的筆尖與畫板9接觸。
[0034]第一齒輪5、第二齒輪6和第三齒輪8的傳動比滿足:第三齒輪8旋轉(zhuǎn)一周時,齒條12移動的距離等于曲線開口的兩端點所在豎直方向直線的水平距離d。
[0035]在本實施例中，第一凸臺2包括用于安裝第一轉(zhuǎn)動軸4的第一臺柱2a，以及用于安裝第二轉(zhuǎn)動軸7的第二臺柱2b，第二臺柱2b設(shè)置在第一臺柱2a上，第一臺柱2a和第二臺柱2b上分別設(shè)置有安裝孔。
[0036]當(dāng)動力裝置10帶動第二轉(zhuǎn)動軸7轉(zhuǎn)動時，畫板9和第三齒輪8轉(zhuǎn)動，由于第三齒輪8和第一齒輪5哨合,與第一齒輪5 —起設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動軸4上的第二齒輪6也隨之轉(zhuǎn)動，而第二齒輪6與齒條12嚙合，齒條12隨著第二齒輪6的轉(zhuǎn)動而移動，由于齒條12與曲線模塊13安裝在同一滑塊11上，因此當(dāng)齒條12移動時曲線模塊13也隨著移動；橫桿14b的兩端的分別設(shè)置畫筆15和限位桿14c，限位桿14c與曲線模塊13的曲線開口滑動連接，伸縮桿14a的一端與橫桿14b的中部垂直連接，伸縮桿14a的另一端與底座I固定連接，畫筆15的筆尖與畫板9接觸，所以在曲線模塊13運動時，限位桿14c與曲線開口滑動，從而帶動畫筆15上下運動，由于畫板9 一直在轉(zhuǎn)動，所以畫筆15在畫板9上繪制出凸輪輪廓曲線，該繪畫儀在使用時操作方便，繪制出的輪廓線清楚準(zhǔn)確。
[0037]如圖1所示，在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，動力裝置10為搖柄，搖柄與第二轉(zhuǎn)動軸7固定連接。
[0038]在本實施例的另一種實現(xiàn)方式中，動力裝置10為雙向電機，雙向電機的輸出軸與第二轉(zhuǎn)動軸7連接。
[0039]進一步地，該伸縮桿14a包括第三凸臺141和豎桿142，第三凸臺141上開孔，豎桿142的一端可伸縮地插設(shè)在第三凸臺141的孔內(nèi)，豎桿142的另一端連接所述橫桿14b。伸縮桿14a可以上下運動。伸縮桿14a用于為橫桿14b提供支撐和豎直方向上的導(dǎo)向，限位桿14c緊貼于曲線模塊13，用于限定伸縮桿14a的長度。
[0040]進一步地，繪圖儀還包括設(shè)于底座I上的導(dǎo)軌17，滑塊11安裝在導(dǎo)軌17上。
[0041]進一步地，參見圖3，底座I上還設(shè)有插孔，第一凸臺2、第二凸臺3、第三凸臺141和導(dǎo)軌17上設(shè)有插桿，插桿與插孔相匹配。
[0042]進一步地，該繪圖儀還包括軸承，第一轉(zhuǎn)動軸4通過軸承架設(shè)在第一凸臺2和第二凸臺3上。
[0043]進一步地，該繪圖儀還包括連接件，軸承通過連接件固定在第一凸臺2和第二凸臺3上。該連接件可以是螺栓螺母等常用零件。
[0044]進一步地，為了對第一齒輪5和第二齒輪6進行限位，該繪圖儀還包括彈簧卡扣，第一轉(zhuǎn)動軸4上設(shè)有凹槽和軸肩，彈簧卡扣設(shè)于凹槽內(nèi)，第一齒輪5設(shè)于彈簧卡扣和軸肩之間。
[0045]具體實現(xiàn)時，該第一轉(zhuǎn)動軸4上設(shè)有鍵槽，第一齒輪5和第二齒輪6通過鍵槽安裝在第一轉(zhuǎn)動軸4上。
[0046]進一步地，曲線模塊13作為可更換部件，其曲線開口可以指定任意曲線。也可制作出書上示例的從動件位移曲線，該曲線還可以是滿足一定函數(shù)運動規(guī)律的，例如多項式運動規(guī)律和三角函數(shù)運動規(guī)律。
[0047]本實用新型實施例通過在底座上設(shè)置凸臺，然后在凸臺上設(shè)置第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸，在第一轉(zhuǎn)動軸上安裝第一齒輪和第二齒輪，在第二轉(zhuǎn)動軸上安裝第三齒輪，第一齒輪和第三齒輪嚙合，第二齒輪與齒條嚙合，畫板安裝在第二轉(zhuǎn)動軸上，畫板隨著第三齒輪轉(zhuǎn)動，齒條隨著第二齒輪移動，由于齒條與曲線模塊安裝在同一滑塊上，因此當(dāng)齒條移動時曲線模塊也隨著移動；橫桿的兩端的分別設(shè)置畫筆和限位桿，限位桿與曲線模塊的曲線開口滑動連接，伸縮桿的一端與橫桿的中部垂直連接，伸縮桿的另一端與底座固定連接，畫筆的筆尖與畫板接觸，所以在曲線模塊運動時，限位桿與曲線開口滑動，從而帶動畫筆上下運動，由于畫板一直在轉(zhuǎn)動，所以畫筆在畫板上繪制出凸輪輪廓曲線，該繪畫儀使用時操作方便，繪制出的輪廓線清楚準(zhǔn)確。
[0048]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種凸輪輪廓曲線繪圖儀，其特征在于，所述繪圖儀包括: 底座、滑塊、齒條、曲線模塊、支架、畫筆、相對設(shè)置在所述底座上的第一凸臺和第二凸臺、設(shè)置在所述第一凸臺和所述第二凸臺間的第一轉(zhuǎn)動軸、設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)動軸上且隨所述第一轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的第一齒輪和第二齒輪、第二轉(zhuǎn)動軸、同軸設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)動軸上的第三齒輪和畫板、以及帶動所述第二轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的動力裝置； 所述第二轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在第一凸臺上且與所述第一轉(zhuǎn)動軸平行，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合，所述第二齒輪與所述齒條嚙合，所述齒條和所述曲線模塊固定在所述滑塊上，所述滑塊與所述底座滑動連接，所述曲線模塊上設(shè)有曲線開口 ； 所述支架包括伸縮桿、橫桿和限位桿，所述畫筆設(shè)于所述橫桿的一端，所述限位桿的一端與所述橫桿的另一端垂直連接，所述限位桿的另一端與所述曲線模塊的曲線開口滑動連接，所述伸縮桿的一端與所述橫桿的中部垂直連接，所述伸縮桿的另一端與所述底座連接，所述畫筆的筆尖與所述畫板接觸； 所述第一齒輪、所述第二齒輪和所述第三齒輪的傳動比滿足:所述第三齒輪旋轉(zhuǎn)一周時，所述齒條移動的距離等于所述曲線開口的兩端點所在豎直方向直線的水平距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖儀，其特征在于，所述動力裝置為搖柄，所述搖柄與所述第二轉(zhuǎn)動軸固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖儀，其特征在于，所述動力裝置為雙向電機，所述雙向電機的輸出軸與所述第二轉(zhuǎn)動軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖儀，其特征在于，所述伸縮桿包括第三凸臺和豎桿，所述第三凸臺上開孔，所述豎桿的一端可伸縮地插設(shè)在所述第三凸臺的孔內(nèi)，所述豎桿的另一端連接所述橫桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繪圖儀，其特征在于，所述繪圖儀還包括設(shè)于所述底座上的導(dǎo)軌，所述滑塊安裝在所述導(dǎo)軌上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的繪圖儀，其特征在于，所述底座上設(shè)有插孔，所述第一凸臺、所述第二凸臺、所述第三凸臺和所述導(dǎo)軌上設(shè)有插桿，所述插桿與所述插孔相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖儀，其特征在于，所述繪圖儀還包括軸承，所述第一轉(zhuǎn)動軸通過所述軸承架設(shè)在所述第一凸臺和所述第二凸臺上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的繪圖儀，其特征在于，所述繪圖儀還包括連接件，所述軸承通過所述連接件固定在所述第一凸臺和所述第二凸臺上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項所述的繪圖儀，其特征在于，所述繪圖儀還包括彈簧卡扣，所述第一轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有凹槽和軸肩，所述彈簧卡扣設(shè)于所述凹槽內(nèi)，所述第一齒輪設(shè)于所述彈簧卡扣和所述軸肩之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項所述的繪圖儀，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有鍵槽，所述第一齒輪和所述第二齒輪通過所述鍵槽安裝在所述第一轉(zhuǎn)動軸上。
【文檔編號】B43L11/00GK203920141SQ201420210918
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】王倩, 楊俊杰, 薛平, 余五新, 樊曉薇, 葉亞龍, 何開拓 申請人:江漢大學(xué)