凸轮绘图仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种凸轮绘图仪。现有的凸轮绘图仪体积庞大，由于实验室的陈列摆放，而不适于教师在课堂上随堂演示，而且功能单一，不能进行多种凸轮外廓规律的演示，教学效果有限；只具有演示运动规律的功能，而无法反向设计凸轮的外廓。一种凸轮绘图仪，包括基板，基板上穿设有第一转轴、第二转轴和第三转轴且呈倒立三角形分布；位于基板一面上设置有传动装置，其另一面设置有绘图装置，所述传动装置和绘图装置通过第一转轴、第二转轴和第三转轴连接。本发明结构简单可靠，重量轻，操作简便易帮助学生掌握，可以长期使用。
【专利说明】凸轮绘图仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绘图仪，尤其是一种凸轮绘图仪。
【背景技术】
[0002]现有的凸轮绘图仪体积庞大，由于实验室的陈列摆放，而不适于教师在课堂上随堂演示，而且功能单一，不能进行多种凸轮外廓规律的演示，教学效果有限；只具有演示运动规律的功能，而无法反向设计凸轮的外廓。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种凸轮绘图仪，以克服现有绘图仪中存在的体积大而功能有限的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种凸轮绘图仪，包括基板，基板上穿设有第一转轴、第二转轴和第三转轴且呈倒立三角形分布；位于基板一面上设置有传动装置，其另一面设置有绘图装置，所述传动装置和绘图装置通过第一转轴、第二转轴和第三转轴连接。
[0005]所述传动装置包括第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴、第二转轴和第三转轴上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带；所述绘图装置包括端部设置有手柄的第一转轴和分别设置在第二转轴和第三转轴上的带轮，带轮上绕设有水平传动带，第一转轴上设置有偏心凸轮，在水平传动带与第一转轴之间设有可沿水平方向移动的图板和滑块，滑块上竖直穿设有可上下移动的推杆，推杆顶端与图板相应并设置有铅笔卡槽，其底端与偏心凸轮接触。
[0006]所述传动装置包括第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴、第二转轴和第三转轴上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带；所述绘图装置包括端部设置有手柄的第一转轴和分别设置在第二转轴和第三转轴上的带轮，带轮上绕设有水平传动带，第一转轴上设置有圆图板，在水平传动带与第一转轴之间设置有可水平移动的槽型凸轮和滑块，滑块上竖直穿设有可上下移动的推杆，推杆顶端设置有嵌入槽型凸轮的小推杆，推杆底端设有铅笔卡槽。
[0007]所述基板上设置有可使图板或槽型凸轮水平滑动的滑槽和可使滑块水平滑动的位置调节滑槽，滑块上设置有穿设推杆的竖直通孔。
[0008]所述与传动装置同一面的第三转轴和第二转轴之间的基板上设置有具有刻度的张紧滑槽，张紧滑槽内穿设第四转轴，第四转轴上设置有控制传动带松紧的张紧轮，与绘图装置同一面的第四转轴上设置有张紧滑块；所述基板上设置有可使图板水平滑动的水平滑槽，图板通过位于传动带上的卡扣与其连接。
[0009]所述张紧滑槽位于靠近第三转轴的位置。
[0010]与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果:
1.本发明具有结构小巧(体积为450mmX450mmX150mm)占用空间小的特点，不仅可以在实验室使用，而且可以在课堂使用，更加方便直观；
2.本发明结构简单可靠，重量轻，操作简便易帮助学生掌握，可以长期使用。小型的机械结构让学生非常方便的在日常学习中对凸轮的主要形式进行学习，可以实际操作增加直观感受;
3.具有可调节的特点；可以演示不同构成的凸轮机构，比如尖底推杆，平底推杆，对心凸轮，偏心凸轮等等，使用时只需要更换相应的推杆，调节张紧滑块的位置即可；
4.具有反向设计凸轮外廓的功能，只需要将主动部件由手柄改变为槽型凸轮即可；
5.使用简单，只需要将纸张固定在图板上，之后只需要旋转手柄11(或者推动槽型凸轮)即可。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明传动装置的结构示意图；
图2为本发明第一种实施方式的结构示意图；
图3为本发明第二种实施方式的结构示意图。
[0012]其中:1.基板；2.第一转轴；3.第二转轴；4.第三转轴；5.偏心凸轮；6.手柄；7.水平传动带；8.图板；9.滑块；10.推杆；11.铅笔卡槽；12.张紧滑槽；13.第四转轴；14.张紧轮；15.张紧滑块；16.位置调节滑槽；17.卡扣；18.传动带；19.水平滑槽；20.小推杆；21.槽型凸轮；22.铅笔卡槽；23.圆图板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[0014]参见图1和图2，一种凸轮绘图仪，包括基板1，基板I上穿设有第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4且呈倒立三角形分布；位于基板I 一面上设置有传动装置，传动装置包括第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4，第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带18;
基板的另一面设置有绘图装置，绘图装置包括端部设置有手柄6的第一转轴2和分别设置在第二转轴3和第三转轴4上的带轮，带轮上绕设有水平传动带7，第一转轴2上设置有偏心凸轮5，在水平传动带7与第一转轴2之间的基板I上设置有可使图板8水平滑动的滑槽16及可使滑块9水平滑动的位置调节滑槽16，滑块9上设置有穿设推杆10的竖直通孔，推杆10穿设通孔内壳上下移动，推杆10顶端与图板8相应并设置有铅笔卡槽22，其底端与偏心凸轮5接触。
[0015]传动装置和绘图装置通过第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4连接。
[0016]图1和图3组成另一种凸轮绘图仪结构图，包括基板1，基板I上穿设有第一转轴
2、第二转轴3和第三转轴4且呈倒立三角形分布；位于基板I 一面上设置有传动装置，传动装置包括第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4，第一转轴2、第二转轴3和第三转轴4上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带18 ;绘图装置包括端部设置有手柄的第一转轴2和分别设置在第二转轴3和第三转轴4上的带轮，带轮上绕设有水平传动带7，第一转轴2上设置有圆图板23，在水平传动带与第一转轴2之间的基板I上设置有可使槽型凸轮21水平滑动的滑槽19及可使滑块9水平滑动的位置调节滑槽16，滑块9上设置有穿设推杆10的竖直通孔，推杆10顶端设置有嵌入槽型凸轮21的小推杆20，推杆10底端设有铅笔卡槽22。
[0017]在上述两种结构中，与传动装置同一面的第三转轴4和第二转轴3之间的基板I上设置有具有刻度的张紧滑槽12，张紧滑槽12内穿设第四转轴13，第四转轴13上设置有控制传动带18松紧的张紧轮14，与绘图装置同一面的第四转轴13上设置有滑块15 ;基板I上设置有可使图板8水平滑动的水平滑槽19，图板8通过位于传动带18上的卡扣17与其连接；张紧滑槽12位于靠近第三转轴4的位置。
[0018]实施例1:由偏心凸轮的外廓绘制凸轮规律曲线，即使用偏心凸轮:
参见图2，转动手柄6，使与手柄6相连的第一转轴2也随之转动，而第一转轴2通过带轮进而带动第二转轴3和第三转轴4上的带轮转动，进而使第二转轴3和第三转轴4也随之以同样的角速度转动，这样水平传动带7也转动，水平传动带7通过卡扣17与图板8相连，这样图板8发生水平方向上的移动，与此同时，手柄6转动会驱动偏心凸轮5转动，推动推杆10上下运动，从而带动铅笔上下移动。最终图板8的移动和铅笔的移动，从而由铅笔绘制出推杆10运动规律与凸轮形状之间的关系曲线。
[0019]如果需要绘制偏心凸轮时，只需要将滑块9在滑槽16中根据其上标注的刻度移动即可。
[0020]实施例2:由槽型凸轮运动规律绘制凸轮廓线，即使用槽型凸轮:
参见图3，首先，推动槽型凸轮21，从而使推杆10依照运动规律上下移动；同时，推动槽型凸轮21移动会使得卡扣17水平移动，从而带动水平传送带7转动，进而驱动第二转轴3和第三转轴4转动，进而驱动传动带运动，从而使得第一转轴2以相同的角速度转动，进而带动圆图板23转动，最终使得符合规律的凸轮外廓由铅笔画在圆图板23上。
[0021]本发明主要用于凸轮运动特性和外廓之间的关系。此凸轮运动演示仪的的设计重量为2kg，可通过偏心距的调节来适应对于对心凸轮机构，偏心凸轮机构不同的教学要求，整体的工作原理在于凸轮运动的分解与合成。
[0022]本发明可以演示不同构成的凸轮机构，比如尖底推杆，平底推杆，对心凸轮，偏心凸轮等等，使用时只需要更换相应的推杆，调节张紧滑块的位置即可。
【权利要求】
1.一种凸轮绘图仪，其特征在于:包括基板(1)，基板(I)上穿设有第一转轴(2)、第二转轴(3 )和第三转轴(4 )且呈倒立三角形分布；位于基板(I) 一面上设置有传动装置，其另一面设置有绘图装置，所述传动装置和绘图装置通过第一转轴(2)、第二转轴(3)和第三转轴(4)连接。
2.根据权利要求1所述的凸轮绘图仪，其特征在于:所述传动装置包括第一转轴(2)、第二转轴(3)和第三转轴(4)，第一转轴(2)、第二转轴(3)和第三转轴(4)上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带(18);所述绘图装置包括端部设置有手柄(6)的第一转轴(2)和分别设置在第二转轴(3)和第三转轴(4)上的带轮，带轮上绕设有水平传动带(7)，第一转轴(2)上设置有偏心凸轮(5)，在水平传动带(7)与第一转轴(2)之间设有可沿水平方向移动的图板(8)和滑块(9)，滑块(9)上竖直穿设有可上下移动的推杆(10)，推杆(10)顶端与图板(8)相应并设置有铅笔卡槽(22)，其底端与偏心凸轮(5)接触。
3.根据权利要求1所述的凸轮绘图仪，其特征在于:所述传动装置包括第一转轴(2)、第二转轴(3)和第三转轴(4)，第一转轴(2)、第二转轴(3)和第三转轴(4)上分别设置有带轮，带轮上绕设有传动带(18);所述绘图装置包括端部设置有手柄(6)的第一转轴(2)和分别设置在第二转轴(3)和第三转轴(4)上的带轮，带轮上绕设有水平传动带(7)，第一转轴(2)上设置有圆图板(23)，在水平传动带(7)与第一转轴(2)之间设置有可水平移动的槽型凸轮(21)和滑块(9)，滑块(9)上竖直穿设有可上下移动的推杆(10)，推杆(10)顶端设置有嵌入槽型凸轮(21)的小推杆(20 )，推杆(10 )底端设有铅笔卡槽(22 )。
4.根据权利要求2或3所述的凸轮绘图仪，其特征在于:所述基板(I)上设置有可使图板(8)或槽型凸轮(21)水平滑动的滑槽(16)和可使滑块(9)水平滑动的位置调节滑槽(16 )，滑块(9 )上设置有穿设推杆(10 )的竖直通孔。
5.根据权利要求4所述的凸轮绘图仪，其特征在于:所述与传动装置同一面的第三转轴(4)和第二转轴(3)之间的基板(I)上设置有具有刻度的张紧滑槽(12)，张紧滑槽(12)内穿设第四转轴(13)，第四转轴(13)上设置有控制传动带(18)松紧的张紧轮(14)，与绘图装置同一面的第四转轴(13)上设置有张紧滑块(15);所述基板(I)上设置有可使图板(8)水平滑动的水平滑槽(19)，图板(8)通过位于传动带(18)上的卡扣(17)与其连接。
6.根据权利要求5所述的凸轮绘图仪，其特征在于:所述张紧滑槽(12)位于靠近第三转轴(4)的位置。
【文档编号】G09B25/02GK103824505SQ201410099794
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】千学明, 段兰, 李林瀚, 王帅, 李伟 申请人:西安工业大学