一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具的制作方法
【專利摘要】一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，包括機(jī)架部分、動力部分、導(dǎo)向部分以及運(yùn)動部分。其最終效果是為本發(fā)明的教具提供主軸轉(zhuǎn)動和工作面板，及導(dǎo)向部分的固定；導(dǎo)向部分包括導(dǎo)向器、限位桿、限位器；運(yùn)動部分包括凸輪（盤形）、從動件（分為尖底、滾子、平底）。通過各部分的拼接，實(shí)現(xiàn)盤形凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動演示，按從動件的不同又分為尖底、滾子和平底三種型式的運(yùn)動，這讓機(jī)械原理中凸輪機(jī)構(gòu)的知識點(diǎn)再現(xiàn)，有效提升教學(xué)效果。
【專利說明】
一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械類教學(xué)用具，具體涉及一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械原理課是機(jī)械類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，任務(wù)是讓學(xué)生了解有關(guān)常用機(jī)構(gòu)和常用零件方面的基礎(chǔ)知識，再學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)方面的復(fù)雜設(shè)計(jì)計(jì)算。認(rèn)識零件和機(jī)構(gòu)是一個重要環(huán)節(jié)，如何讓學(xué)生通過老師的講解快速地掌握復(fù)雜抽象的機(jī)構(gòu)運(yùn)動原理，教具是很好的選擇，機(jī)械類教具的使用大大加快了學(xué)生理解和掌握課堂知識的過程，應(yīng)用前景廣泛。
[0003]連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動形式多樣，如轉(zhuǎn)動、擺動、移動和平面或空間等復(fù)雜運(yùn)動。直觀性是主要的教學(xué)原則之一，學(xué)生需要感性知識或經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來更好地掌握書本知識，如果單純利用講解和畫圖的方式是不能完全對其進(jìn)行闡述和理解的，這樣不僅增加了老師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，而且影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
[0004]現(xiàn)在市場上是有類似產(chǎn)品的，但其功能相對較為單一，而且參數(shù)都是不可調(diào)的，只能進(jìn)行的單個機(jī)構(gòu)的演示，而且每個教具都需單獨(dú)配備一個電控箱，成本高效率低。還有一些機(jī)械類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教具，需要學(xué)生自己每一個零件組裝，且運(yùn)動過程中壓力角和摩擦力都比較大，無法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，也沒有動力源更沒有電控和運(yùn)動參數(shù)輸出，由于各零部件非常分散，效率低是其一，在實(shí)驗(yàn)時間內(nèi)能不能搭建成功都是個大問題，更別談實(shí)現(xiàn)運(yùn)動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足提供一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，實(shí)現(xiàn)盤形凸輪機(jī)構(gòu)演示的同時，按從動件是否對齊凸輪主軸分為對心和偏心，按從動件頂尖分為尖底、滾子、平底，所以細(xì)分為六種機(jī)構(gòu)演示。
[0006]本發(fā)明所述一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具包括機(jī)架部分、動力部分、導(dǎo)向部分以及運(yùn)動部分。
[0007]所述機(jī)架為一體化構(gòu)件，采用焊接；以工作面板為基礎(chǔ)，在四角焊接立柱作為支撐腳;在工作面板下焊接三橫三縱6根面板加強(qiáng)板;面板以下還要焊接主軸、電機(jī)軸和角位移傳感器軸這三個軸的安裝結(jié)構(gòu)，以及三個承托收納箱的抽屜式橫梁;工作面板右側(cè)按焊接四支撐腳的方式，焊接從動軸橫梁導(dǎo)軌;在右下角的支撐腳上焊接從動軸座組件存放梁;收納箱共有三個以抽屜形式布置在機(jī)架上工作面板下。
[0008]所述動力部分由電機(jī)、同步帶組和主軸組成，電機(jī)安裝在機(jī)架左下角的工作面板上，且電機(jī)軸伸入到工作面板以下，主軸則貫穿工作面板安裝在機(jī)架的中部，電機(jī)和主軸通過同步帶組連接傳遞扭矩。
[0009]所述導(dǎo)向部分包括導(dǎo)向器、限位桿、限位器。先將限位器同機(jī)架工作面和右上角立柱螺紋連接，讓限位器固定于機(jī)架左上角；再將導(dǎo)向器對齊主軸(對心)也可將導(dǎo)向器垂直機(jī)架左邊界并與主軸偏移一定距離(偏心)，水平放置于機(jī)架的左部，并通過擰緊導(dǎo)向器下方的螺釘確定導(dǎo)向器與機(jī)架有一點(diǎn)固定;再將限位桿無銷孔端穿過限位器，再把限位桿銷孔端連接到導(dǎo)向器中部的一銷柱上。
[0010]所述運(yùn)動部分包括盤形凸輪和從動件，從動件分為尖底、滾子、平底;先將從動件的尾端穿過導(dǎo)向器中部的限位孔，再穿過復(fù)位彈簧，再穿過導(dǎo)向器尾端的限位孔，然后再從動件中部插上限位變形銷，以限制從動件運(yùn)動范圍，再在從動件另一端固定頂尖(尖底、滾子、平底)以組成三種不同的從動件，最后在主軸上固定盤形凸輪。
[0011]本發(fā)明的有益效果:在實(shí)現(xiàn)盤形凸輪機(jī)構(gòu)六種形式的演示，各形式間變換簡單操作靈活，效率大大提高，還可提供安裝其它凸輪實(shí)現(xiàn)更多的演示，導(dǎo)向部分和運(yùn)動部分各零部件的重復(fù)利用(只是更換了頂尖)，大大提高了零部件的使用率，從而降低了成本。由于是在一種臥式平面連桿機(jī)構(gòu)組合式教具拓展開發(fā)設(shè)計(jì)的，所以可直接添加到該臥式平面連桿機(jī)構(gòu)組合式教具上，從來只需生產(chǎn)加工較為簡單的導(dǎo)向部分和運(yùn)動部分的零部件，其制造成本和加工難度大大降低?？蓪⑦\(yùn)動部分的零部件放于收納箱中，對于尺寸較大的限位桿可用臥式平面連桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合式教具中的導(dǎo)軌代替，導(dǎo)軌可橫放固定于工作面板上邊處機(jī)架以內(nèi)，再次使整體為扁平的長方體機(jī)構(gòu)，以便于存儲運(yùn)輸。
【附圖說明】
[0012]圖1為該教具的底部結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為盤形凸輪滾子從動件機(jī)構(gòu)(對心)演示結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為導(dǎo)向器與滾子從動件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為限位器結(jié)構(gòu)示意圖；
在圖中:0_電機(jī)；1-機(jī)架;2-主軸;3-導(dǎo)向器;4-從動件;5-凸輪;6-限位桿I ;7_限位器；8-導(dǎo)向板;9-螺檢I ； 10-導(dǎo)向器固定板；11-螺檢Π ； 12-圓柱銷；13-滾子；14-從動桿件；15-變形銷；16-復(fù)位彈簧；17-蝶形螺栓；18-螺栓ΙΠ ; 19-緊固壓板;20-螺栓IV; 21-螺栓V ； 22-限位環(huán);23-限位桿Π ; 24-限位器固定架;25-螺栓VI。
具體實(shí)施方案
[0013]為了便于理解，以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式并配合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。因?yàn)槿N從動件間的變換僅僅只需要改變頂尖(尖底、滾子、平底)這一個零件就可，所以下面就以就只以盤形凸輪滾子從動件機(jī)構(gòu)詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明的盤形凸輪機(jī)構(gòu)演示的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，機(jī)架部分和動力部分就是臥式平面連桿機(jī)構(gòu)組合式教具中的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)和裝配是相同的，效果是為本發(fā)明的教具提供主軸轉(zhuǎn)動和工作面板，及導(dǎo)向部分的固定。
[0015]本發(fā)明可以完成盤形凸輪機(jī)構(gòu)的演示，其演示圖和零部件裝配如圖2、3、4所示。
[0016]先進(jìn)行限位器安裝，將限位器固定架(24)底部平貼機(jī)架(I)的工作面板，左側(cè)平貼機(jī)架(I)右上角立柱，再用螺栓ΙΠ(20)、(25)進(jìn)行固定，將限位環(huán)柱銷端插入限位器固定架
(24)方槽的銷孔中，再壓上緊固壓板(19)，并用螺栓ΠΚ18)、螺栓V (21)緊固，再擰從緊固壓板上方入蝶形螺栓(17)。
[0017]再進(jìn)行導(dǎo)向器和從動件的裝配，以導(dǎo)向板(8)為基礎(chǔ)，再其左側(cè)安裝導(dǎo)向器固定板
(10)，并用四個螺栓1(9)固定，再在導(dǎo)向器固定板(10)下方擰入螺栓Π (11);從導(dǎo)向板(8)右側(cè)通過中部的限位孔插入從動桿件(14)的圓柱端，再在從動桿件(14)的圓柱端套上復(fù)位彈簧(16)，然后從動桿件(14)的圓柱端再通過導(dǎo)向板(8)左端的限位孔，再在從動桿件(14)中部銷孔中插入變形銷(15)，以限制從動桿件(14)與導(dǎo)向板(8)的相對位置;在從動桿件
(14)的頂端安裝滾子(13)，并用圓柱銷(12)固定。
[0018]整體裝配，將限位桿1(6)(限位桿Π (23))的圓柱端插入限位器(7)的限位環(huán)(22)中，銷孔端連接到導(dǎo)向板(8)中部的圓柱銷，同時將導(dǎo)向器(3)對齊主軸(2)(對心)，水平放置于機(jī)架(I)的左部，并通過擰緊導(dǎo)向器(3)下方的螺栓Π (11)確定導(dǎo)向器(3)與機(jī)架(I)有一點(diǎn)固定，然后擰緊限位器(7)上的蝶形螺栓(17)。向左壓從動件(4)使復(fù)位彈簧(16)壓縮到最小位置，然后將凸輪安裝到主軸上。
[0019]啟動電機(jī)，整周轉(zhuǎn)動，即可進(jìn)行盤形凸輪機(jī)構(gòu)(對心)的演示。
[0020]將導(dǎo)向器(3)垂直機(jī)架(I)左邊界并與主軸(2)偏移一定距離(偏心)，可進(jìn)行盤形凸輪機(jī)構(gòu)(偏心)的演示。將從動件(4)上的滾子(13)替換為尖底或平底的凸輪接觸件，可進(jìn)行盤形凸輪機(jī)構(gòu)(尖底從動件或平底從動件)的演示。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍。凡是利用本發(fā)明及附圖內(nèi)容所作之結(jié)構(gòu)、材料和用途的變換，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，其特征在于:所述臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具包括機(jī)架部分、動力部分、導(dǎo)向部分以及運(yùn)動部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，其特征在于:所述機(jī)架為一體化構(gòu)件，采用焊接；以工作面板為基礎(chǔ)，在四角焊接立柱作為支撐腳;在工作面板下焊接三橫三縱6根面板加強(qiáng)板;面板以下還要焊接主軸、電機(jī)軸和角位移傳感器軸這三個軸的安裝結(jié)構(gòu)，以及三個承托收納箱的抽屜式橫梁;工作面板右側(cè)按焊接四支撐腳的方式，焊接從動軸橫梁導(dǎo)軌;在右下角的支撐腳上焊接從動軸座組件存放梁;收納箱共有三個以抽屜形式布置在機(jī)架上工作面板下。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，其特征在于:所述動力部分由電機(jī)、同步帶組和主軸組成，電機(jī)安裝在機(jī)架左下角的工作面板上，且電機(jī)軸伸入到工作面板以下，主軸則貫穿工作面板安裝在機(jī)架的中部，電機(jī)和主軸通過同步帶組連接傳遞扭矩。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，其特征在于:所述導(dǎo)向部分包括導(dǎo)向器、限位桿、限位器;先將限位器同機(jī)架工作面和右上角立柱螺紋連接，讓限位器固定于機(jī)架左上角；再將導(dǎo)向器對齊主軸，也可將導(dǎo)向器垂直機(jī)架左邊界并與主軸偏移一定距離，水平放置于機(jī)架的左部，并通過擰緊導(dǎo)向器下方的螺釘確定導(dǎo)向器與機(jī)架有一點(diǎn)固定;再將限位桿無銷孔端穿過限位器，再把限位桿銷孔端連接到導(dǎo)向器中部的一銷柱上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合式教具，其特征在于:所述運(yùn)動部分包括盤形凸輪和從動件，從動件分為尖底、滾子、平底;先將從動件的尾端穿過導(dǎo)向器中部的限位孔，再穿過復(fù)位彈簧，再穿過導(dǎo)向器尾端的限位孔，然后再從動件中部插上限位變形銷，以限制從動件運(yùn)動范圍，再在從動件另一端固定頂尖即尖底、滾子、平底以組成三種不同的從動件，最后在主軸上固定盤形凸輪。
【文檔編號】G09B25/02GK105894942SQ201610086164
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】李小兵, 張漢友, 文海能
【申請人】南昌大學(xué)