[實(shí)用新型]盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)教學(xué)示教及運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量?jī)x

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520206780.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204596309U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余震;楊丹;何明金;饒剛;解慶博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)教學(xué)示教及運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量?jī)x，主要應(yīng)用于在機(jī)械原理課程教學(xué)過(guò)程中對(duì)對(duì)心盤形直動(dòng)凸輪、偏心盤形直動(dòng)凸輪、擺動(dòng)凸輪等凸輪輪廓設(shè)計(jì)原理教學(xué)過(guò)程中的演示示教及其運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量。

背景技術(shù)

盤形凸輪在很多領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備中發(fā)揮了重要作用，凸輪輪廓的設(shè)計(jì)是滿足機(jī)械設(shè)備要求的前提，在機(jī)械原理課程教學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的培養(yǎng)過(guò)程中，凸輪設(shè)計(jì)是重要的知識(shí)環(huán)節(jié)，一直以來(lái)，反轉(zhuǎn)法凸輪輪廓設(shè)計(jì)原理是也是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。

在國(guó)外的機(jī)械類課程教學(xué)中，除了課堂教學(xué)外，采用諸如教學(xué)示教儀、機(jī)械原理模型等教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量是很重要一環(huán)，而我國(guó)機(jī)械類課程的教學(xué)示教儀的發(fā)展相對(duì)比較落后，大部分知識(shí)只存在于理論層面或者只能通過(guò)三維軟件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，然后通過(guò)學(xué)生自己的想象來(lái)理解和接受機(jī)械專業(yè)知識(shí)，這樣的教學(xué)方式，不但無(wú)法提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也拉遠(yuǎn)了學(xué)生和這些理論知識(shí)、專業(yè)課程所涉及到的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之間的距離。為了提高機(jī)械原理中反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪輪廓的課堂教學(xué)效果，同時(shí)也為了讓學(xué)習(xí)者深刻理解凸輪反轉(zhuǎn)法的設(shè)計(jì)過(guò)程，盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)教學(xué)示教及運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量?jī)x可以對(duì)對(duì)心直動(dòng)及偏心凸輪輪廓反轉(zhuǎn)生成過(guò)程、以及擺動(dòng)凸輪輪廓反轉(zhuǎn)生成過(guò)程進(jìn)行示教演示，在進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)示教的同時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的傳感測(cè)試系統(tǒng)級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的被示教凸輪的輪廓曲線、位移特性曲線、速度特性曲線及加速度特性曲線的顯示，讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時(shí)，快速直接掌握凸輪反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)原理。

經(jīng)專利檢索發(fā)現(xiàn)：毛國(guó)勇等提出的中國(guó)專利號(hào)：ZL201010168065.9?，名稱為“避免盤形凸輪表面產(chǎn)生接刀痕的方法”，不涉及反轉(zhuǎn)法凸輪輪廓設(shè)計(jì)原理演示示教；黃文生等提出的中國(guó)專利號(hào)：ZL?201010298489.7?，名稱為“對(duì)盤形凸輪進(jìn)行精確輪廓測(cè)量及精確加工的方法”，該專利重點(diǎn)闡述的是盤形凸輪的數(shù)控加工方法及采用測(cè)量離散點(diǎn)的方法測(cè)量凸輪輪廓，僅僅只涉及到盤形凸輪的輪廓測(cè)量，也不涉及凸輪設(shè)計(jì)演示示教及反轉(zhuǎn)法工作原理。經(jīng)文獻(xiàn)查詢，目前還沒(méi)有相應(yīng)的示教教學(xué)儀器來(lái)來(lái)演示凸輪反轉(zhuǎn)法的設(shè)計(jì)過(guò)程，實(shí)時(shí)測(cè)量凸輪運(yùn)動(dòng)特性的測(cè)量?jī)x等均未出現(xiàn)相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便便攜又符合機(jī)械原理課程教學(xué)中反轉(zhuǎn)法凸輪輪廓設(shè)計(jì)原理的凸輪輪廓設(shè)計(jì)原理示教儀，在進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)示教的同時(shí)，通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)輸出被示教凸輪輪廓曲線、位移特性曲線、速度及加速度特性曲線，并可以用來(lái)進(jìn)行盤形凸輪輪廓尺寸測(cè)量，滿足機(jī)械原理課程教學(xué)過(guò)程中的采用反轉(zhuǎn)法凸輪設(shè)計(jì)原理的設(shè)計(jì)理論教學(xué)需求，同時(shí)可以精密測(cè)量盤形的輪廓復(fù)雜幾何形狀，并繪制出凸輪的運(yùn)動(dòng)特性曲線，填補(bǔ)了采用反轉(zhuǎn)法進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)教學(xué)演示示教儀的教學(xué)儀器及凸輪運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量的空白，機(jī)械原理課程教學(xué)中及在盤形凸輪輪廓精密測(cè)量中具有廣泛的應(yīng)用前景。

本實(shí)用新型具體是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)教學(xué)示教及運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量?jī)x，至少包括基座、被測(cè)凸輪安裝軸、轉(zhuǎn)盤、直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿、擺動(dòng)測(cè)桿、精密位移傳感器、精密轉(zhuǎn)角傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和測(cè)控顯示系統(tǒng)，

所述轉(zhuǎn)盤安裝軸和被測(cè)凸輪安裝軸分別通過(guò)左基座軸承和右基座軸承安裝在基座上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出軸通過(guò)電機(jī)軸鍵與轉(zhuǎn)盤安裝軸連接，所述轉(zhuǎn)盤通過(guò)轉(zhuǎn)盤安裝軸承安裝在轉(zhuǎn)盤安裝軸上，所述轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤安裝軸承上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)且吻合的第一連接孔，連接銷軸插入?所述第一連接孔；被測(cè)凸輪安裝在被測(cè)凸輪安裝軸上，所述被測(cè)凸輪安裝軸上安裝軸向定位的軸定位鍵，所述聯(lián)軸器通過(guò)聯(lián)軸器連接螺栓與轉(zhuǎn)盤安裝軸連接，所述聯(lián)軸器通過(guò)軸定位鍵定位；

所述轉(zhuǎn)盤上通過(guò)滑道固定螺釘固定直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿安裝梁，所述直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿安裝梁上設(shè)有水平滑槽，所述水平滑槽上固定豎直滑槽，所述豎直滑槽內(nèi)安裝直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿，所述水平滑槽可以左右滑動(dòng)調(diào)節(jié)直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿安裝梁的位置，所述直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿可以在豎直滑槽內(nèi)上下移動(dòng)，所述直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿通過(guò)直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿復(fù)位彈簧安裝在豎直滑槽內(nèi)，且所述直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿與被測(cè)凸輪接觸，精密位移傳感器與直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿配合安裝并測(cè)得直動(dòng)導(dǎo)桿測(cè)桿位移量；

所述擺動(dòng)測(cè)桿安裝在擺動(dòng)連接桿上，所述擺動(dòng)連接桿通過(guò)連接桿螺釘固定在轉(zhuǎn)盤上，擺動(dòng)測(cè)桿繞擺桿連接桿擺動(dòng)且通過(guò)復(fù)位彈簧與被測(cè)凸輪接觸，精密轉(zhuǎn)角傳感器配合擺動(dòng)測(cè)桿安裝且測(cè)量擺動(dòng)測(cè)桿的擺動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角傳感器配合轉(zhuǎn)盤安裝軸安裝且測(cè)量轉(zhuǎn)盤安裝軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；

所述測(cè)控顯示系統(tǒng)分別連接精密位移傳感器、精密轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角傳感器。