滾子局部自由度演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種局部自由度演示儀，具體涉及一種滾子局部自由度演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，局部自由度主要有三種形式，最常見的是滾子局部自由度，在本科的機(jī)械原理課本中主要介紹的是由滾動(dòng)代替滑動(dòng)的局部自由度形式。在教學(xué)中因操作教具不簡(jiǎn)單，占用課堂大量時(shí)間，并且沒有能直觀地為學(xué)生演示滾子局部自由度原理的教具，從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)局部自由度的時(shí)候不能清晰地明白滾子局部自由度的原理。同時(shí)學(xué)生在學(xué)習(xí)滾子局部自由度時(shí)容易對(duì)其產(chǎn)生誤解，為了幫助學(xué)生更好地理解局部自由度原理而設(shè)計(jì)了這種演示儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本專利提供了一種滾子局部自由度演示儀，幫助學(xué)生理解滾子局部自由度原理。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:所述的滾子局部自由度演示儀主要包括機(jī)架、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖死機(jī)構(gòu)和繪圖機(jī)構(gòu)。所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪、滾子、桿1、平底推桿、滑槽1、水平桿和豎直桿。凸輪通過螺栓I與機(jī)架相連，當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦帶動(dòng)滾子和平底推桿運(yùn)動(dòng)。桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連，其帶動(dòng)水平桿運(yùn)動(dòng)。桿I內(nèi)設(shè)有滑槽I，鎖死機(jī)構(gòu)通過滑槽I與桿I相連，鎖死機(jī)構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)，通過鎖死機(jī)構(gòu)將滾子鎖死或解鎖。桿I和平底推桿通過螺栓II與機(jī)架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，帶動(dòng)豎直桿運(yùn)動(dòng)，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連，帶動(dòng)水平桿運(yùn)動(dòng)。繪圖機(jī)構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板，卡子安裝在水平桿內(nèi)，通過卡子將粉筆卡住，螺釘將卡子緊固，粉筆在畫板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，所述的畫板通過機(jī)架內(nèi)的T型槽與機(jī)架相連。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:此演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，對(duì)此演示儀進(jìn)行簡(jiǎn)單操作就能直觀地為學(xué)生解釋滾子局部自由度原理。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0007]圖2是卡子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0008]圖3是鎖死機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0009]圖中1.機(jī)架；2.凸輪；3.螺栓I ;4.滾子；5.滑槽I ;6.螺栓I1-J.平底推桿；8.桿I ;9.螺栓III ；10.水平桿；11.畫板；12.粉筆；13.螺栓IV ；14.豎直桿；15.螺栓V ；16.T型槽；17.卡子；18.螺釘；19.按帽；20.鎖死構(gòu)件I ;21.彈簧；22.鎖死構(gòu)件II。
[0010]其中螺栓1、螺栓I1、螺栓II1、螺栓IV和螺栓V的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、圖2和圖3所示，所述的滾子局部自由度演示儀主要包括機(jī)架1、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖死機(jī)構(gòu)和繪圖機(jī)構(gòu)。所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括凸輪2、滾子4、滑槽15、桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14。凸輪2通過螺栓13與機(jī)架I相連，當(dāng)凸輪2運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦帶動(dòng)滾子4和平底推桿7運(yùn)動(dòng)。滾子4與桿18相連，帶動(dòng)桿18運(yùn)動(dòng)。所述的鎖死機(jī)構(gòu)包括彈簧21、鎖死構(gòu)件120、鎖死構(gòu)件1122和按帽19，鎖死構(gòu)件120與按帽19相連，鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122構(gòu)成移動(dòng)副，鎖死構(gòu)件1122通過滑槽15與桿18相連，通過鎖死機(jī)構(gòu)將滾子4解鎖或鎖死。桿18和平底推桿7通過螺栓116與機(jī)架I相連，同時(shí)桿18通過螺栓III9與水平桿10相連，帶動(dòng)水平桿10運(yùn)動(dòng)，平底推桿7通過螺栓V15與豎直桿14相連，帶動(dòng)豎直桿14運(yùn)動(dòng)，豎直桿14通過螺栓IV13與水平桿10相連，帶動(dòng)水平桿10運(yùn)動(dòng)。所述的繪圖機(jī)構(gòu)包括卡子17、粉筆12、螺釘18和畫板11?？ㄗ?7安裝在水平桿10內(nèi)，通過卡子17將粉筆12卡住，螺釘18將卡子17緊固，當(dāng)凸輪2運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉筆12在畫板11上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。畫板11通過機(jī)架I上的T型槽16與機(jī)架I相連。
[0012]滾子4不鎖死時(shí)，通過按帽19使彈簧21壓縮，推動(dòng)鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122運(yùn)動(dòng)，鎖死構(gòu)件120將滾子4解鎖。當(dāng)凸輪2運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾子4以滾動(dòng)的方式帶動(dòng)桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14運(yùn)動(dòng)，粉筆12在畫板11上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0013]滾子4鎖死時(shí)，通過按帽19使彈簧21壓縮，推動(dòng)鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122運(yùn)動(dòng)，鎖死構(gòu)件120將滾子4鎖死。當(dāng)凸輪2運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾子4以滑動(dòng)的方式代替滾動(dòng)，帶動(dòng)桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14運(yùn)動(dòng)，粉筆12在畫板11上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0014]在滾子4鎖死與不鎖死兩種情況下，通過分析粉筆12在畫板11上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡是否重合，來解釋滾子局部自由度原理。
[0015]此滾子局部自由度演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于使用者使用。
[0016]上述實(shí)例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾子局部自由度演示儀，包括機(jī)架、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖死機(jī)構(gòu)、和繪圖機(jī)構(gòu)；其特征是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪、滾子、桿1、平底推桿、滑槽1、水平桿和豎直桿；凸輪通過螺栓I與機(jī)架相連，滾子和平底推桿分別與凸輪接觸，桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連；鎖死機(jī)構(gòu)通過桿I內(nèi)的滑槽I與桿I相連，鎖死機(jī)構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)；桿I和平底推桿通過螺栓II與機(jī)架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連；繪圖機(jī)構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板，卡子安裝在水平桿內(nèi)，通過卡子將粉筆卡住，螺釘將卡子緊固，畫板通過機(jī)架內(nèi)的T型槽與機(jī)架相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述滾子局部自由度演示儀，其特征在于:平底推桿與凸輪之間的接觸是線接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述滾子局部自由度演示儀，其特征在于:畫板通過機(jī)架內(nèi)的T型槽滑動(dòng)，改變其位置。
【專利摘要】一種滾子局部自由度演示儀，包括機(jī)架、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖死機(jī)構(gòu)和繪圖機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪、滾子、桿I、平底推桿、滑槽I、水平桿和豎直桿。凸輪通過螺栓I與機(jī)架相連，當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦帶動(dòng)滾子和平底推桿運(yùn)動(dòng)，桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連，其帶動(dòng)水平桿運(yùn)動(dòng)。鎖死機(jī)構(gòu)通過滑槽I與桿I相連，鎖死機(jī)構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)，通過鎖死機(jī)構(gòu)將滾子鎖死或解鎖。桿I和平底推桿通過螺栓II與機(jī)架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連。繪圖機(jī)構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板。通過滾子鎖死與不鎖死兩種情況，分析粉筆在畫板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡是否重合，來解釋滾子局部自由度原理。此演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)此演示儀進(jìn)行簡(jiǎn)單操作就能直觀地為學(xué)生解釋滾子局部自由度原理。
【IPC分類】G09B25-02
【公開號(hào)】CN204576971
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520265897
【發(fā)明人】潘志杰, 鄭東豪, 王小軍
【申請(qǐng)人】潘志杰
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日