一种改进型范成仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种改进型范成仪，包括底板、横向导轨、图纸托盘、齿轮基圆盘、齿板、两个横向移动机构、驱动块和升降绘线机构，横向导轨与底板固连；图纸托盘上端面对称设置有托柱，其下端面中央设置有连接柱，且连接柱通过滚动轴承与横向导轨相连接；齿轮基圆盘与连接柱之间通过过盈配合相连接；齿板与齿轮基圆盘相啮合；驱动电机通过电机座与底板上的支柱相连接；驱动齿轮与驱动电机的输出端固连，且驱动齿轮与齿轮基圆盘相啮合；两个横向移动机构对称安装在底板的上方；升降绘线机构通过驱动块与横向移动机构相连接。本实用新型具有操作简便、轮廓形成速度快和精度较高等优点，能实现自动绘制齿轮渐开线轮廓的功能。
【专利说明】一种改进型范成仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及教学仪器设备领域，具体地说是一种改进型范成仪。
【背景技术】
[0002]齿轮范成仪是验证和模拟范成法齿轮加工中的教学仪器，使学生们掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理、真实的理解齿轮产生根切的原因及变位齿轮轮廓的绘制和直观具体的观察齿廓形成过程。在现有教范成仪教学实验中，一般采用手绘齿廓的渐开线部分及过渡曲线部分，由于仪器结构上本身存在的缺陷导致实验需要很长的时间，对于教师、学生来说也变成了费时的体力活，并且由于实验时要画的线条甚多，容易造成手绘误差而不能很好的反应齿轮形成的本质，导致实验失败。例如中国专利号ZL201210455003.5所公布的一种椭圆齿轮范成仪和中国专利号ZL201120557493.0所公布的一种齿轮范成仪教学仪器都需要手动描绘齿廓包络线，存在着操作比较复杂、齿轮渐开线轮廓形成速度慢、精度低和自动化程度低等缺点。因此根据现有范成仪教学设备存在的不足之处，急需一种操作简便、齿轮渐开线轮廓形成速度快和精度较高的自动化改进型范成仪。
【发明内容】
[0003]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种改进型范成仪。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种改进型范成仪，包括上端面设置有支柱的底板、上端面设置有滑槽的横向导轨、图纸托盘、齿轮基圆盘、下端面设置有滑块的齿板、驱动电机、驱动齿轮、两个横向移动机构、驱动块和升降绘线机构，所述的横向导轨与底板固连；所述的图纸托盘上端面对称设置有托柱，其下端面中央设置有连接柱，且连接柱通过滚动轴承与横向导轨相连接；所述的齿轮基圆盘位于图纸托盘和横向导轨之间，且齿轮基圆盘与连接柱之间通过过盈配合相连接，保证了当齿轮基圆盘转动时，图纸托盘与齿轮基圆盘同步转动；所述的齿板的左下方对称设置有两个滑轮，齿板上的滑块位于横向导轨的滑槽内，且齿板与齿轮基圆盘相啮合；所述的驱动电机通过电机座与底板上的支柱相连接；所述的驱动齿轮与驱动电机的输出端固连，且驱动齿轮与齿轮基圆盘相啮合，当在驱动电机扭转力的作用下，带动驱动齿轮转动，使与驱动齿轮相啮合的齿轮基圆盘转动，从而使与齿轮基圆盘相啮合的齿板在横向导轨的滑槽内前后运动；所述的两个横向移动机构对称安装在底板的上方；所述的升降绘线机构位于底板的上方，且升降绘线机构通过驱动块与横向移动机构相连接，保证了当横向移动机构移动时，带动驱动块移动，从而使与驱动块相连接的升降绘线机构能够横向移动。
[0005]所述的横向移动机构包括固定基座、转动电机和丝杠I，所述的固定基座前端设置有固定块，固定块上设置有螺纹孔；所述的转动电机通过电机座与固定基座相连接；所述的丝杠I穿过固定块上的螺纹孔，且丝杠I通过联轴器与转动电机的输出轴相连接，当转动电机工作时，驱动丝杠I转动，从而使与丝I杠螺纹相连接的驱动块横向移动。
[0006]所述的升降绘线机构包括底座、支撑架、丝杠I1、升降控制电机、主动齿轮、从动齿轮、连接支柱和光敏印章，所述的底座与驱动块固连；所述的支撑架安装在底座的上端面；所述的丝杠II的一端通过滚动轴承与底座相连接，其另一端通过间隙配合与支撑架的上端相连接；所述的升降控制电机通过电机座与支撑架的上端相连接；所述的主动齿轮与升降控制电机的输出轴固连；所述的从动齿轮与丝杠II之间通过键相连接，且从动齿轮与主动齿轮相啮合；所述的连接支柱与通过丝杠II之间通过螺纹相连接；所述的光敏印章的下端面设置有齿条印刀，且光敏印章固连于连接支柱的下端面，当升降控制电机转动时，带动与升降控制电机固连的主动齿轮转动，使与主动齿轮相啮合的从动齿轮转动，从而带动丝杠II转动，最终使光敏印章向下移动，达到自动绘制齿轮渐开线轮廓的目的。
[0007]本实用新型的优点在于:一种改进型范成仪，能实现自动绘制齿轮渐开线轮廓的功能，且具有操作简便、轮廓形成速度快和精度较高等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0009]图1是本实用新型的立体结构图；
[0010]图2是本实用新型去除底板后的立体结构图；
[0011]图3是本实用新型的全剖视图；
[0012]图4是本实用新型图纸托盘和齿轮齿轮基圆盘的立体结构图；
[0013]图5是本实用新型横向移动机构的立体结构图；
[0014]图6是本实用新型升降绘线机构的立体结构图；
[0015]图7是本实用新型光敏印章的立体结构图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示,一种改进型范成仪,包括上端面设置有支柱11的底板1、上端面设置有滑槽的横向导轨2、图纸托盘3、齿轮基圆盘4、下端面设置有滑块的齿板5、驱动电机6、驱动齿轮7、两个横向移动机构8、驱动块9和升降绘线机构10，所述的横向导轨2与底板I固连；所述的图纸托盘3上端面对称设置有托柱31，其下端面中央设置有连接柱32，且连接柱32通过滚动轴承与横向导轨2相连接；所述的齿轮基圆盘4位于图纸托盘3和横向导轨2之间，且齿轮基圆盘4与连接柱32之间通过过盈配合相连接，保证了当齿轮基圆盘4转动时，图纸托盘3与齿轮基圆盘4同步转动；所述的齿板5的左下方对称设置有两个滑轮51，齿板5上的滑块位于横向导轨2的滑槽内，且齿板5与齿轮基圆盘4相啮合；所述的驱动电机6通过电机座与底板I上的支柱11相连接；所述的驱动齿轮7与驱动电机6的输出端固连，且驱动齿轮7与齿轮基圆盘4相啮合，当在驱动电机6扭转力的作用下，带动驱动齿轮7转动，使与驱动齿轮7相啮合的齿轮基圆盘4转动，从而使与齿轮基圆盘4相啮合的齿板5在横向导轨2的滑槽内前后运动；所述的两个横向移动机构8对称安装在底板I的上方；所述的升降绘线机构10位于底板I的上方，且升降绘线机构10通过驱动块9横向移动机构8相连接，保证了当横向移动机构8移动时，带动驱动块9移动，从而使与驱动块9相连接的升降绘线机构10能够横向移动。
[0017]所述的横向移动机构8包括固定基座81、转动电机82和丝杠183，所述的固定基座81前端设置有固定块811，固定块811上设置有螺纹孔；所述的转动电机82通过电机座与固定基座81相连接；所述的丝杠183穿过固定块811上的螺纹孔，且丝杠183通过联轴器与转动电机82的输出轴相连接，当转动电机82工作时，驱动丝杠183转动，从而使与丝杠183螺纹相连接的驱动块9横向移动。
[0018]所述的升降绘线机构10包括底座101、支撑架102、丝杠11103、升降控制电机104、主动齿轮105、从动齿轮106、连接支柱107和光敏印章108，所述的底座101与驱动块9固连；所述的支撑架102安装在底座101的上端面；所述的丝杠II103的一端通过滚动轴承与底座101相连接，另一端通过间隙配合与支撑架102的上端相连接；所述的升降控制电机104通过电机座与支撑架102的上端相连接；所述的主动齿轮105与升降控制电机104的输出轴固连；所述的从动齿轮106与丝杠II103之间通过键相连接，且从动齿轮106与主动齿轮105相啮合；所述的连接支柱107与通过丝杠II103之间通过螺纹相连接；所述的光敏印章108的下端面设置有齿条印刀1081，且光敏印章108固连于连接支柱107的下端面，当升降控制电机104转动时，带动与升降控制电机104固连的主动齿轮105转动，使与主动齿轮105相啮合的从动齿轮106转动，从而带动丝杠II103转动，最终使光敏印章108向下移动，达到自动绘制齿轮渐开线轮廓的目的。
[0019]工作时，首先通过确定齿轮齿廓所需的变位尺寸来确定横向移动机构8带动升降绘线机构10的横向移动距离，变位尺寸确定好后，通过升降控制电机104正向驱动主动齿轮105的转动，带动光明印章108往下运动，直至安装在光敏印章108下端面的齿条印刀1081在位于图纸托盘3上方的图纸上印下一齿条轮廓，然后升降控制电机104反向工作，直至光敏印章108向上运动至一定高度；此时，驱动电机6工作，带动齿轮基圆盘4转动，使图纸托盘3随齿轮基圆盘5同步转动，直至使与齿轮基圆盘4相啮合的齿板5往前运动3_和位于齿板5上的横向移动机构8和升降绘线机构10同步往前运动3mm后，驱动电机6停止工作，然后升降控制电机104再使光敏印章108往下运动印下另一齿条轮廓；通过驱动电机6和升降控制电机104不同时刻反复的停止与开始工作，使齿板5从头运动至尾，在图纸上一系列齿条印刀轮廓所包络出来的曲线就是齿轮渐开线轮廓，从而达到了自动化实现的目的。
[0020]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种改进型范成仪，包括上端面设置有支柱(11)的底板(I)、上端面设置有滑槽的横向导轨(2)、图纸托盘(3)、齿轮基圆盘(4)、下端面设置有滑块的齿板(5)、驱动电机(6)、驱动齿轮(7)、两个横向移动机构(8)、驱动块(9)和升降绘线机构(10)，所述的横向导轨(2)与底板⑴固连；其特征在于:所述的图纸托盘(3)上端面对称设置有托柱(31)，其下端面中央设置有连接柱(32)，且连接柱(32)通过滚动轴承与横向导轨(2)相连接；所述的齿轮基圆盘⑷位于图纸托盘⑶和横向导轨⑵之间，且齿轮基圆盘⑷与连接柱(32)之间通过过盈配合相连接；所述的齿板(5)上的滑块位于横向导轨(2)的滑槽内，且齿板(5)与齿轮基圆盘⑷相哨合；所述的驱动电机(6)通过电机座与底板⑴上的支柱(11)相连接；所述的驱动齿轮(7)与驱动电机(6)的输出端固连，且驱动齿轮(7)与齿轮基圆盘(4)相啮合；所述的两个横向移动机构⑶对称安装在底板⑴的上方；所述的升降绘线机构(10)位于底板⑴的上方，且升降绘线机构(10)通过驱动块(9)与横向移动机构(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种改进型范成仪，其特征在于:所述的横向移动机构(8)包括固定基座(81)、转动电机(82)和丝杠I (83)，所述的固定基座(81)前端设置有固定块(811)，固定块(811)上设置有螺纹孔；所述的转动电机(82)通过电机座与固定基座(81)相连接；所述的丝杠I (83)穿过固定块(811)上的螺纹孔，且丝杠I (83)通过联轴器与转动电机(82)的输出轴相连接。
3.根据权利要求1所述的一种改进型范成仪，其特征在于:所述的升降绘线机构(10)包括底座(101)、支撑架(102)、丝杠II (103)、升降控制电机(104)、主动齿轮(105)、从动齿轮(106)、连接支柱(107)和光敏印章(108)，所述的底座(101)与驱动块(9)固连；所述的支撑架(102)安装在底座(101)的上端面；所述的丝杠11(103)的一端通过滚动轴承与底座(101)相连接，其另一端通过间隙配合与支撑架(102)的上端相连接；所述的升降控制电机(104)通过电机座与支撑架(102)的上端相连接；所述的主动齿轮(105)与升降控制电机(104)的输出轴固连；所述的从动齿轮(106)与丝杠II (103)之间通过键相连接，且从动齿轮(106)与主动齿轮(105)相啮合；所述的连接支柱(107)与通过丝杠11(103)之间通过螺纹相连接；所述的光敏印章(108)的下端面设置有齿条印刀(1081)，且光敏印章(108)固连于连接支柱(107)的下端面。
4.根据权利要求1所述的一种改进型范成仪，其特征在于:所述的齿板(5)的左下方对称设置有两个滑轮(51)。
【文档编号】B43L11/08GK203666193SQ201420004129
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】吴超, 汪成立, 郑文豪, 张静, 杨洪涛 申请人:安徽理工大学