凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，包括机架，安装于机架上的相互垂直的凸轮滑轨和下导轨；移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动配合，在移动凸轮上固定第一齿条，第一齿条与固定在机架上的第一电机上的第一齿轮啮合；移动凸轮上设有凸轮槽，凸轮槽的前端布置有第一前行程开关，后端布置有第一后行程开关，凸轮槽通过凸轮滚轮与推杆的一端连接；行程调节转盘为上、下盘结构，上、下盘之间在松开紧固件后可以相互转动；行程调节转盘的下盘与推杆的另一端连接，下盘的底部固定在下滑块上，下滑块在下导轨上滑动；行程调节转盘的上盘与上滑块固定，上滑块在上导轨上滑动；它使得凸轮等加速等减速曲线教学简单明了、方便直观，演示性强。
【专利说明】凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种教学仪器--凸轮轮廓线生成仪，具体涉及凸轮轮廓线生成仪的 等加速等减速曲线组件。
【背景技术】
[0002] 凸轮机构在机械设计中扮演着重要的角色，凸轮只需设计适当的凸轮轮廓，便可 使从动件得到任意的预期运动，而且结构简单、紧凑、设计方便，因此在自动机床、轻工机 械、纺织机械、印刷机械、食品机械、包装机械和机电一体化产品中得到广泛应用；凸轮机构 主要作用是使从动件按照工作要求完成各种复杂的运动，包括直线运动、摆动、等速运动和 不等速运动。
[0003] 凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构；凸轮通常作连 续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动.凸轮机构能实现复杂的 运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。
[0004] 在对凸轮进行教学研究的过程中，往往会选择盘形凸轮，如图2所示，盘形凸轮的 参数包括有推程角Φ1、远休止角Φ2、回程角Φ3、近休止角Φ4、行程h、基圆半径r、偏心距 e和构成凸轮轮廓线的推程曲线、远休止曲线、回程曲线、近休止曲线，以及偏心圆和作用在 凸轮轮廓线上的从动件，行程h为盘形凸轮旋转一周从动件运动的位移，对应为凸轮上凸 轮轮廓线与凸轮基圆间的距离，偏心距为从动件运动中偏离基圆圆心的距离，运动过程中 从动件的延长线始终与偏心距构成的偏心圆相切，推程曲线为凸轮轮廓线上行程h增加的 那段曲线，远休止曲线为行程h保持最大且不变的那段凸轮轮廓线，回程曲线为行程h逐渐 减小的那段凸轮轮廓线，近休止曲线为从动件行程h保持最小且不变的那段凸轮轮廓线， 即远休止曲线和近休止曲线是圆弧曲线。
[0005] 推程曲线和回程曲线会选择几种具体的特殊凸轮轮廓线的其中一种进行研究，t匕 如，能实现凸轮从动件作匀速直线运动的凸轮轮廓线，实现凸轮从动件按简谐运动规律加 减速的凸轮轮廓线，实现凸轮从动件按等加速等减速的规律运动的凸轮轮廓线，实现凸轮 从动件按摆线的规律运动的凸轮轮廓线；这四种轮廓线具有从有无穷大的冲击到无冲击的 过渡的性质，适用于轻载至重载等所有的工作环境，对于凸轮的教学研究来讲具有极强的 代表性；在对应的曲线规律下，通过图解法或解析法，去研究凸轮的压力角、推程角、回程 角、远休止角、近休止角、偏心距、基圆及行程就可以找到其中的各种关系。
[0006] 在目前的教学研究中，抽象的图解法及难懂的解析法一直作为教学过程中的不二 之选，不论是针对哪种曲线来讲，通过这两种方法去总结凸轮等加速等减速曲线的特性都 不容易，因为对于机械学科来讲，单纯的书面表达和口头描述并无益于学习者达到很好的 学习效果，所以，为了达到更好的教学效果，在对凸轮等加速等减速曲线的了解过程中，有 必要增加一种更加直观、操作性好和演示性强的辅助教学仪器，以帮助学习者更加深入的 了解凸轮等加速等减速曲线的特性，同时也为机械教学的传授变得更加简单明了、方便直 观。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，使得凸轮 等加速等减速曲线教学的传授更加简单明了、方便直观，操作性好且演示性强。
[0008] 凸轮轮廓线生成仪包括等加速等减速曲线组件、摆线曲线组件、匀速曲线组件、简 谐曲线组件、曲线选择组件、曲线绘制平台、控制操作系统，本发明仅涉及等加速等减速曲 线组件。
[0009] 本发明的技术方案：一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，包括有 第一电机、第一齿轮、第一齿条、第一后行程开关、移动凸轮、凸轮滑轨、凸轮滚轮、第一 前行程开关、推杆、上滑块、行程调节转盘、下滑块、上导轨、下导轨；所述的第一电机、凸 轮滑轨、下导轨固定安装在机架上，第一齿轮安装在第一电机上，第一齿条与第一齿轮 啮合，第一齿条安装在移动凸轮上，在移动凸轮上开设有凸轮槽，凸轮槽的轨迹方程为：
【权利要求】
1. 一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，其特征是：包括机架，安 装于机架上的相互垂直的凸轮滑轨和下导轨；移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动配 合，在移动凸轮上固定有第一齿条，第一齿条与固定在机架上的第一电机上的第一齿 轮啮合；移动凸轮上设置有凸轮槽，凸轮槽的前端布置有第一前行程开关，后端布置 有第一后行程开关，凸轮槽通过凸轮滚轮与推杆的一端连接；凸轮槽的轨迹方程为：
为mm,y为移动凸轮在y轴方向上的移动距离,单位为mm,t为时间，t的单位为s,x轴平 行于移动凸轮上的第一齿条移动方向，由第一后行程开关指向第一前行程开关方向为正方 向，y轴垂直于移动凸轮上的第一齿条的移动方向，远离第一齿条的方向为正方向，原点在 第一后行程开关上；行程调节转盘为上、下盘结构，上、下盘之间在松开紧固件后可以相互 转动；行程调节转盘的下盘与推杆的另一端连接，下盘的底部固定在下滑块上，下滑块在下 导轨上滑动；行程调节转盘的上盘与上滑块固定，上滑块在上导轨上滑动；且上导轨与下
动件行程；上导轨与曲线选择组件中的第一连接件相连接；推杆与曲线选择组件中的等加 速等减速曲线导轨所成的安装夹角0满足：〇°〈0 <45°，0为常数。
2. 根据权利要求1所述的一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，其特征 是：推杆与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨所成的安装角度为45°。
【文档编号】G09B25/02GK104485051SQ201410740852
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】邱小童, 胡发焕, 张根森, 邓聪, 康宇 申请人:江西理工大学