一種凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分析平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到教學(xué)輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分析平臺O
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪機(jī)構(gòu)基本特點(diǎn)在于只要作出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞湍苁箯膭?dòng)件實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)(包括直線、擺動(dòng)、等速和不等速運(yùn)動(dòng))，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占據(jù)空間小，設(shè)計(jì)比較方便。近年來，隨計(jì)算機(jī)和數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，凸輪制造和凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有了革命性的變化，凸輪機(jī)構(gòu)越來越多，應(yīng)用越來越廣，已經(jīng)成為一種重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。與此同時(shí)，我國無論是在凸輪機(jī)構(gòu)的理論和應(yīng)用研究方面還是在凸輪機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品開發(fā)和制造方面都已經(jīng)獲得了巨大進(jìn)步。盡管在理論研究方面我國已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，但是在凸輪制造方面，與發(fā)達(dá)國家相比，我國還是有一定的差距，主要原因是凸輪輪廓是曲線加工困難，我國機(jī)械制造業(yè)的總體水平不高。因而凸輪的教學(xué)顯得尤為重要。
[0003]在凸輪機(jī)構(gòu)的教學(xué)中，從理論上講解，它的動(dòng)作比較抽象，學(xué)生們在上課時(shí)無法真實(shí)清晰地看到它的運(yùn)動(dòng)軌跡，只能根據(jù)已有的知識和思維來抽象地描繪其規(guī)律?，F(xiàn)有的凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有兩種方法:解析法和圖解法。解析法雖然可以進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確地計(jì)算出凸輪輪廓線上各點(diǎn)的徑向尺寸，但很不直觀，對于數(shù)學(xué)不好的學(xué)生學(xué)起來特別是難。而圖解法雖然直觀性強(qiáng)，容易為學(xué)生所接受，但作圖誤差較大，只適用于對從動(dòng)件要求不太嚴(yán)格的地方。對于精度要求較高的凸輪，圖解法則不太合適。所述在教學(xué)中凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)成了重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0004]通過專利檢索，存在以下已知的現(xiàn)有技術(shù)方案:
[0005]專利1:
[0006]申請?zhí)?201420287189.2，申請日:2014-05-30,公開公告日:2014-10_01，該發(fā)明屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種多自由度凸輪教學(xué)裝置，包括底板、支架、輸入軸，通過多個(gè)特定齒輪間的傳動(dòng)組成了多自由度凸輪教學(xué)裝置，可實(shí)際演示尖頂推桿、平底推桿、擺桿作用于凸輪上生成行程曲線的過程。通過手動(dòng)方式可隨時(shí)中止繪制行程曲線并進(jìn)行曲線分析；可改變偏心距對比多條曲線的差異及產(chǎn)生原因，操作自由、靈活；本裝置還能通過行程曲線繪制凸輪，了解凸輪的生成過程，使學(xué)生能更直觀理解反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪的原理。本裝置既能作為課堂教學(xué)演示又能作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備；不僅能提高學(xué)生動(dòng)手操作能力，還能隨時(shí)分析凸輪和行程曲線的對應(yīng)關(guān)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
[0007]專利2:
[0008]申請?zhí)?201420195809.X，申請日:2014-04-21,公開公告日:2014-10-29,該發(fā)明提供一種凸輪教學(xué)裝置，包括基板、執(zhí)行模塊以及加速度模塊。執(zhí)行模塊包括固定板、第一傳動(dòng)件、畫板、凸輪、光桿、推動(dòng)件以及第一畫筆。固定板可活動(dòng)式固定于基板。第一傳動(dòng)件帶動(dòng)凸輪以及畫板運(yùn)動(dòng)，凸輪和畫板運(yùn)動(dòng)過程中與推動(dòng)件相接觸帶動(dòng)推動(dòng)件上下運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第一畫筆運(yùn)動(dòng)，從而繪制出凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線。相反的，根據(jù)凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線，推動(dòng)件在畫板上繪制凸輪的輪廓線。加速度模塊包括平板、控制電路、第二傳動(dòng)件、第二畫筆架以及第二畫筆。平板可活動(dòng)式固定于基板。控制電路實(shí)時(shí)檢測光桿的運(yùn)動(dòng)速度，并將該檢測控制第二傳動(dòng)件，從而帶動(dòng)第二畫筆繪制出凸輪的加速度曲線。
[0009]通過以上檢索發(fā)現(xiàn)，以上技術(shù)方案不能影響本發(fā)明的新穎性；并且以上專利文件的相互組合不能破壞本發(fā)明的創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是針對以上問題，提供一種凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分析平臺，此套機(jī)構(gòu)直觀地展示凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的繪制過程，加深學(xué)生對機(jī)械結(jié)構(gòu)以及凸輪的了解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率，教學(xué)意義深遠(yuǎn)。
[0011]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分析平臺，它包括設(shè)置在總支架上端的凸輪轉(zhuǎn)換桿組機(jī)構(gòu)，下端的走紙機(jī)構(gòu)，側(cè)邊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，
[0012]所述總支架包括對稱設(shè)置的兩塊外擋板⑴及其中間連接的固定桿(18)、輔助桿(19)、走筆桿(20);
[0013]所述走紙機(jī)構(gòu)包括水平設(shè)置在外擋板⑴之間的走紙墊板⑵；所述走紙墊板(2)上下兩面均勻?qū)ΨQ設(shè)置有走紙軸(23)，走紙軸(23)上均勻設(shè)置有走紙輪(22);所述走紙輪
(22)上下對稱咬合在走紙輪孔(27)內(nèi)；
[0014]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在總支架底部與電機(jī)(8)連接的齒輪減速箱(9);所述齒輪減速箱(9)連接有懸臂軸(10);所述懸臂軸(10)通過錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)與凸輪軸
[14]連接；所述凸輪軸(14)上沿軸向均勻設(shè)置有三個(gè)凸輪(15);所述懸臂軸(10)通過同步帶輪機(jī)構(gòu)(12)與走紙軸(23)連接；
[0015]所述凸輪轉(zhuǎn)換桿組機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在兩塊外擋板(I)之間的伸縮桿(16);所述伸縮桿(16)上鉸接有擺桿(21);所述擺桿(21)之間通過鉸接方式相互連接成X形狀，所述擺桿(21)之間的鉸接點(diǎn)通過直線軸承分別與固定桿(17)、活動(dòng)桿(18)滑動(dòng)連接；所述伸縮桿(16) —端分別抵在相應(yīng)的凸輪(15)外圓周上，另一端與外擋板(I)之間設(shè)置有復(fù)位彈簧(25);所述走筆桿(20)上通過直線軸承連接有筆套(24);所述筆套(24)與擺桿(21)鉸接；所述筆套(24)內(nèi)設(shè)置有繪圖筆。
[0016]進(jìn)一步的，所述的一側(cè)外擋板⑴內(nèi)側(cè)設(shè)置有減速箱板(3);所述減速箱板(3)四個(gè)角通過連接桿(5)與一側(cè)外擋板(I)連接構(gòu)成減速箱安裝空間；所述齒輪減速箱(9)設(shè)置在減速箱安裝空間內(nèi)；所述減速箱板(3)與另一側(cè)外擋板(I)之間設(shè)置有電機(jī)固定板
(4);所述電機(jī)固定板⑷上設(shè)置有電機(jī)(8)。
[0017]進(jìn)一步的，所述走紙軸(23)兩端通過滾珠軸承固定在外擋板(I)上。
[0018]進(jìn)一步的，所述伸縮桿(16)兩端通過直線軸承固定在外擋板(I)上。
[0019]進(jìn)一步的，所述的三個(gè)凸輪(15)均以凸輪軸(14)為圓心，朝同一方向旋轉(zhuǎn)偏離一定角度；所述凸輪(15)之間偏離角度相同。
[0020]進(jìn)一步的，所述懸臂軸(10)通過固定架(6)固定；所述凸輪軸(14)通過上下兩片固定懸板(7)固定；所述固定懸板(7)、固定架(6)均設(shè)置在外檔板(I)外側(cè)。
[0021]進(jìn)一步的，所述外擋板⑴上設(shè)置有水平方向的長條形腰型孔(26);所述活動(dòng)桿
(17)兩端處于腰型孔(26)內(nèi);
[0022]進(jìn)一步的，所述筆套(24)包括筆套一(41)、筆套二(42)、筆套三(43);所述伸縮桿(16)包括伸縮桿一(61)、伸縮桿二(62)、伸縮桿三(63);所述擺桿(21)包括擺桿一(31)、擺桿二 (32)、擺桿三(33)、擺桿四(34)、擺桿五(35)、擺桿六(36)、擺桿七(37)、擺桿八(38);所述擺桿一(31)末端與擺桿二(32)中端、擺桿四(34)末端鉸接在固定桿(18)同一點(diǎn)，中端與擺桿六(36)中端鉸接在活動(dòng)桿(17)同一點(diǎn)，前端與筆套一(41)鉸接；所述擺桿二(32)前端與筆套二(42)鉸接，末端鉸接在固定桿(18)上；所述擺桿三(33)前端與筆套三(43)鉸接，后端鉸接在固定桿(18)上，中端與擺桿四(34)前端鉸接在伸縮桿一(61)同一點(diǎn)；所述擺桿四(34)中端與擺桿五(35)中端鉸接在活動(dòng)桿(17)同一點(diǎn)；所述擺桿五(35)前端與擺桿七(37)前端鉸接在伸縮桿二(62)同一點(diǎn)，末端鉸接在固定桿(18)上；所述擺桿六(36)前端鉸接在輔助桿(19)上，末端與擺桿七(37)末端鉸接在固定桿(18)同一點(diǎn)；所述擺桿七(37)中端與擺桿八(38)鉸接在活動(dòng)桿(17)同一點(diǎn)；所述擺桿八(38)前端鉸接在伸縮桿￠3)上，末端鉸接在固定桿(18)上。
[0023]進(jìn)一步的，所述伸縮桿(16)與凸輪(15)外圓周接觸的一端，末端處設(shè)置有微型軸承(30)ο
[0024]進(jìn)一步的，所述外擋板(I)、減速箱板(3)、走紙墊板(2)、電機(jī)固定板(4)均為有機(jī)玻璃。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]1、本發(fā)明中采用了多種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，錐齒輪機(jī)構(gòu)，同步帶傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，杠桿機(jī)構(gòu)，摩擦輪機(jī)構(gòu)，通過多種機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)結(jié)合來體現(xiàn)機(jī)械原理知識，并安裝在透明的有機(jī)玻璃板上，一目了然，大大提高學(xué)生對機(jī)械傳動(dòng)知識的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對