[發明專利]一種直動從動件平面凸輪機構演示儀及其使用方法

有效

• 申請號: 201410776934.4
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104409009A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 于瀟雁;柯潤集;鄧彬;戴宇航;蘭文喬;楊蕊霞
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及教學儀器領域，是一種直動從動件平面凸輪機構演示儀及其使用方法。

背景技術

目前，在機械教學領域，平面凸輪機構的從動件位移分析和凸輪廓線綜合是很重要的內容，同時凸輪廓線的綜合也是教學和學習中的難點。其中從動件位移分析是根據已有的平面凸輪機構得到從動件的位移曲線，凸輪廓線的綜合是已知從動件位移曲線、凸輪機構基本參數得到凸輪廓線。因此教具的使用能夠方便學生理解其中的原理，加深其理解與領會；但現有的平面凸輪機構教具中，要能同時演示平面凸輪機構的運動分析與凸輪理論廓線綜合往往需要同時用到盤形凸輪和移動凸輪，而移動凸輪通常體積大，且要演示各種運動規律的平面凸輪廓線的綜合要制造不同的大量的移動凸輪，這些將增加教具制造的成本與使用的難度。

發明內容

本發明的目的是針對以上不足之處，提供一種直動從動件平面凸輪機構演示儀及其使用方法，它能利用平面凸輪同時演示尖端、滾子、平底直動從動件平面凸輪機構的從動件位移分析和凸輪理論廓線綜合，并且可以演示不同從動件運動規律、不同凸輪機構基本參數的凸輪理論廓線的綜合。

本發明解決技術問題所采用的方案是一種直動從動件平面凸輪機構演示儀，包括由前機架和后機架組成的機架，所述機架上設置有可相對機架轉動的轉軸，所述前機架及后機架中部開均設有圓形通槽，所述轉軸位于后機架后側那一段軸上設置有中心齒輪及把手，位于后機架前側那一段軸上設置有可相對轉軸轉動的圓轉板，所述圓轉板內嵌于前機架圓形通槽內，所述圓轉板前側設置有安裝在轉軸上并可拆卸的平面凸輪，所述平面凸輪前側設置有安裝在轉軸上并可拆卸的圓形畫板，所述圓轉板前側面上設置有兩個相對平行支撐塊，所述支撐塊之間設置有橫梁，所述橫梁上設置有導軌，所述圓轉板后側面上設置有與中心齒輪配合的行星齒輪，所述行星齒輪上方設置有與之相配合的齒條，所述圓轉板上設置有導向槽，所述圓轉板前側設置有矩形畫板，所述齒條與矩形畫板通過連接體相連接，所述連接體能在圓轉板上的導向槽內移動，所述圓轉板后側面上設置有用以壓緊把手的可拆卸長桿，所述前機架前側面上均布有若干可旋緊以壓住圓轉板的壓塊，所述橫梁上方設置有連接塊，所述連接塊位于矩形畫板前側，所述連接塊上設置有與橫梁上導軌相配合的直從動件和畫筆軸，所述直從動件與平面凸輪相接觸，所述畫筆軸上設置有與圓形畫板相配合的畫筆B，所述連接塊上設置有與矩形畫板相配合的畫筆A。

進一步的，所述橫梁上開設的通槽，所述支撐塊上開設有若干與通槽相配合的通孔，所述橫梁可相對支撐塊上下移動并可通過螺栓與支撐塊連接固定。

進一步的，所述畫筆軸與連接塊采用螺紋連接，畫筆軸旋入連接塊的長度可調。

進一步的，所述直動從動件為尖端直動從動件、平底直動從動件或滾子直動從動件。

進一步的，所述前機架圓形通槽直徑大于圓轉板外圓直徑，后機架圓形通槽直徑小于圓轉板外圓直徑。

進一步的，所述壓塊上設置有內嵌于圓轉板與前機架圓形通槽之間的滾動軸承。

一種直動從動件平面凸輪機構演示儀的使用方法，包括以下步驟：

（1）旋緊壓塊使圓轉板相對機架不能轉動，卸下長桿使轉軸能繞圓轉板轉動；

（2）卸下畫筆軸、圓形畫板，轉動把手讓轉軸帶動平面凸輪轉動從而帶動直動從動件在導軌上下往復移動，同時中心齒輪轉動，帶動與之嚙合的行星齒輪，繼而帶動齒條橫向移動，齒條和矩形畫板通過連接體固連，矩形畫板橫向移動，矩形畫板和直動從動件相對移動，連接塊上的畫筆A在矩形畫板上繪制得到平面凸輪機構的從動件位移曲線；

（3）反向轉動把手，使矩形畫板和直動從動件回到初始位置，畫筆A對準已繪制出的位移曲線的起始位置；

（4）旋松壓塊使圓轉板能相對機架轉動，裝上長桿，壓緊把手，使轉軸相對機架不能轉動；

（5）裝上畫筆軸、圓形畫板；

（6）轉動圓轉板，此時平面凸輪固定不動，圓轉板上的行星齒輪繞著中心齒輪轉動，從而帶動齒條和矩形畫板沿圓轉板的導向槽移動，直動從動件繞著平面凸輪相對運動，矩形畫板和直動從動件的運動帶動畫筆A沿著已經繪制好的位移曲線移動，畫筆軸與直動從動件通過連接塊相連，畫筆B在圓形畫板2上繪制出凸輪廓線。

與現有技術相比，本發明有以下有益效果：可以在僅使用平面凸輪的情況下演示直動從動件平面凸輪機構的從動件位移分析和凸輪理論廓線綜合，從而避免使用移動凸輪，并且可以用相同的位移曲線綜合出不同基圓半徑的凸輪廓線，從而講解了不同凸輪可以畫出相同位移曲線的知識。

附圖說明