一种摆动从动件凸轮机构教具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种摆动从动件凸轮机构教具。现有教具摆动从动件的形状单一，没有可同时演示多种形状摆动从动件运动的教具。本实用新型中凸轮轴通过轴承支承在面板支架上；凸轮轴的一端通过手柄面板与手柄连接；凸轮和凸轮基圆板均与凸轮轴的另一端固定；凸轮和凸轮基圆板的轮廓面均开设有环形插槽；凸轮廓线扩展板插接在凸轮的环形插槽内，基圆板扩展板插接在凸轮基圆板的环形插槽内；摆杆支座固定在面板支架上；第一摆杆的尾部与摆杆支座铰接，摆杆尖顶接头的尾部与第一摆杆的头部可拆卸连接；摆杆尖顶接头的头部与凸轮通过凸轮副连接。本实用新型能演示尖顶摆动从动件、滚子摆动从动件和平底摆动从动件的运动情况。
【专利说明】一种摆动从动件凸轮机构教具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于教学辅助用具领域，具体涉及一种摆动从动件凸轮机构教具。
【背景技术】
[0002]《机械原理》是机械专业的基础课，具有较强的理论性与实践性，学生是否学好直接影响今后的设计和实践。凸轮机构不同从动件运动规律知识点是教学中的难点，现有的教具摆动从动件的形状单一，没有可同时演示多种形状摆动从动件运动的教具。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种摆动从动件凸轮机构教具，该教具能演示尖顶摆动从动件、滚子摆动从动件和平底摆动从动件的运动情况，能实现摆动从动件凸轮机构的基圆和理论廓线可扩展。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
[0005]本实用新型包括面板支架、摆杆支座、第一摆杆、摆杆尖顶接头、凸轮、凸轮基圆板、手柄、手柄面板、凸轮轴、凸轮廓线扩展板和基圆扩展板；所述的凸轮轴通过轴承支承在面板支架上；凸轮轴的一端与手柄面板的一端固定，手柄面板的另一端固定有手柄；凸轮和凸轮基圆板均与凸轮轴的另一端固定；所述凸轮和凸轮基圆板的轮廓面均开设有环形插槽；所述的凸轮廓线扩展板插接在凸轮的环形插槽内，基圆板扩展板插接在凸轮基圆板的环形插槽内；所述的摆杆支座固定在面板支架上；所述第一摆杆的尾部与摆杆支座铰接，摆杆尖顶接头的尾部与第一摆杆的头部可拆卸连接；摆杆尖顶接头的头部为锥形，与凸轮通过凸轮副连接。
[0006]所述的凸轮廓线扩展板为开设有缝隙的透明环形薄板，内、外轮廓面形状均与凸轮的轮廓面形状相同；所述的基圆板扩展板为开设有缝隙的透明圆环形薄板。
[0007]所述第一摆杆的头部沿垂直杆长方向开设有接头安装孔，摆杆尖顶接头的尾部与第一摆杆的接头安装孔过渡配合连接。
[0008]可将摆杆尖顶接头更换为摆杆滚子接头；摆杆滚子接头的头部铰接有滚子，尾部与第一摆杆的头部可拆卸连接；滚子与凸轮通过凸轮副连接。
[0009]也可去除摆杆尖顶接头，将第一摆杆更换为第二摆杆；第二摆杆的尾部与摆杆支座铰接，头部与凸轮通过凸轮副连接。
[0010]本实用新型可以演示尖顶摆动从动件、滚子摆动从动件和平底摆动从动件的运动特点，能实现摆动从动件凸轮机构的基圆和理论廓线可扩展，方便了教学，提高了教学质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的正面结构立体图；
[0012]图2为本实用新型的背面结构立体图；
[0013]图3为本实用新型中凸轮与摆杆尖顶接头的装配立体图；
[0014]图4为本实用新型中凸轮与滚子接头的装配立体图；
[0015]图5为本实用新型中第二摆杆的结构立体图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1、2和3所示，一种摆动从动件凸轮机构教具，包括底座1、面板支架2、摆杆支座3、摆杆销轴4、第一摆杆5、摆杆尖顶接头6、凸轮7、凸轮基圆板8、手柄面板销轴9、手柄10、手柄面板11、凸轮轴12、楔形键14、凸轮廓线扩展板16和基圆扩展板17 ;面板支架2固定在底座I上；凸轮轴12通过轴承支承在面板支架2上；凸轮轴12的一端与手柄面板11的一端通过手柄面板销轴9连接，手柄面板11的另一端固定有手柄10 ;凸轮7和凸轮基圆板8均与凸轮轴12的另一端通过平键连接，且凸轮基圆板8与凸轮轴12通过楔形键14连接，楔形键14实现凸轮基圆板8的轴向定位；凸轮基圆板8的内端面与凸轮7固定；凸轮7和凸轮基圆板8的轮廓面均开设有环形插槽；凸轮廓线扩展板16插接在凸轮7的环形插槽内；凸轮廓线扩展板16为开设有缝隙的透明环形薄板，内、外轮廓面形状均与凸轮7的轮廓面形状相同；基圆板扩展板17为开设有缝隙的透明圆环形薄板，插接在凸轮基圆板8的环形插槽内；摆杆支座3固定在面板支架2上；第一摆杆5的尾部通过摆杆销轴4与摆杆支座3铰接，头部沿垂直杆长方向开设有接头安装孔；摆杆尖顶接头6的尾部与第一摆杆5的接头安装孔过渡配合连接，头部与凸轮7通过凸轮副连接；摆杆尖顶接头6的头部为锥形。
[0018]如图1和4所示，可将摆杆尖顶接头6更换为摆杆滚子接头15 ;摆杆滚子接头15的头部铰接有滚子，尾部与第一摆杆5的接头安装孔过渡配合连接；滚子与凸轮7通过凸轮副连接。
[0019]如图1和5所示，也可去除摆杆尖顶接头6，将第一摆杆5更换为第二摆杆13，第二摆杆13的长度大于第一摆杆5的长度；第二摆杆13的尾部与摆杆支座3铰接，头部与凸轮7通过凸轮副连接。
[0020]该摆动从动件凸轮机构教具的工作原理:
[0021]已知凸轮轮廓演示摆动从动件运动规律知识点:转动手柄10，经手柄面板11驱动凸轮轴12转动，从而带动凸轮7和凸轮基圆板8转动；凸轮7推动摆杆尖顶接头6使第一摆杆5绕摆杆支座3摆动，摆杆尖顶接头6的头部尖点位直与凸轮7的轮廊线对应；此时，理论廓线与凸轮实际轮廓线重合，凸轮基圆板8的轮廓线为凸轮基圆，演示了尖顶摆动从动件凸轮机构的理论廓线与凸轮实际轮廓线重合，以及凸轮基圆知识点。
[0022]将摆杆尖顶接头6更换为摆杆滚子接头15，此时，摆杆滚子接头15的滚子中心轨迹与凸轮廓线扩展板16的轮廓线重合，凸轮廓线扩展板16的轮廓线为滚子摆动从动件凸轮机构的理论廓线，凸轮7的轮廓线为滚子摆动从动件凸轮机构的实际廓线，基圆扩展板17的轮廓线为凸轮基圆，可演示滚子摆动从动件凸轮机构的理论廓线与实际廓线的区别，也可比较尖顶摆动从动件凸轮机构与滚子摆动从动件凸轮机构在凸轮轮廓线相同情况下的理论廓线和实际廓线的异同。
[0023]演示平底摆动从动件凸轮机构时，拆下第一摆杆5，装上第二摆杆13，第二摆杆13与凸轮7通过凸轮副连接。
[0024]该摆动从动件凸轮机构教具涵盖了尖顶摆动从动件凸轮机构、滚子摆动从动件凸轮机构和平底摆动从动件凸轮机构的运动规律知识点演示，实现了基圆和理论廓线可扩展的创新功能；凸轮7采用手动驱动方式，演示操作简单，且便于对凸轮运动规律知识点细节进行讲解。同学们通过观看该摆动从动件凸轮机构教具可生动、形象、直观地理解知识点，激发学习兴趣，同时减轻了教师的教学难度，并提高了教学质量。
【权利要求】
1.一种摆动从动件凸轮机构教具，包括面板支架、摆杆支座、第一摆杆、摆杆尖顶接头、凸轮、凸轮基圆板、手柄、手柄面板、凸轮轴、凸轮廓线扩展板和基圆扩展板，其特征在于: 所述的凸轮轴通过轴承支承在面板支架上；凸轮轴的一端与手柄面板的一端固定，手柄面板的另一端固定有手柄；凸轮和凸轮基圆板均与凸轮轴的另一端固定；所述凸轮和凸轮基圆板的轮廓面均开设有环形插槽；所述的凸轮廓线扩展板插接在凸轮的环形插槽内，基圆板扩展板插接在凸轮基圆板的环形插槽内；所述的摆杆支座固定在面板支架上；所述第一摆杆的尾部与摆杆支座铰接，摆杆尖顶接头的尾部与第一摆杆的头部可拆卸连接；摆杆尖顶接头的头部为锥形，与凸轮通过凸轮副连接。
2.根据权利要求1所述的一种摆动从动件凸轮机构教具，其特征在于:所述的凸轮廓线扩展板为开设有缝隙的透明环形薄板，内、外轮廓面形状均与凸轮的轮廓面形状相同；所述的基圆板扩展板为开设有缝隙的透明圆环形薄板。
3.根据权利要求1所述的一种摆动从动件凸轮机构教具，其特征在于:所述第一摆杆的头部沿垂直杆长方向开设有接头安装孔，摆杆尖顶接头的尾部与第一摆杆的接头安装孔过渡配合连接。
4.根据权利要求1所述的一种摆动从动件凸轮机构教具，其特征在于:可将摆杆尖顶接头更换为摆杆滚子接头；摆杆滚子接头的头部铰接有滚子，尾部与第一摆杆的头部可拆卸连接；滚子与凸轮通过凸轮副连接。
5.根据权利要求1所述的一种摆动从动件凸轮机构教具，其特征在于:可去除摆杆尖顶接头，将第一摆杆更换为第二摆杆；第二摆杆的尾部与摆杆支座铰接，头部与凸轮通过凸轮副连接。
【文档编号】G09B25/02GK204102454SQ201420542441
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】叶红仙, 黄江华, 王威, 杨胜兵 申请人:杭州电子科技大学