一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具

本实用新型属于机械机构领域，尤其涉及一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具。

背景技术：

为了便于学生对常用机械机构的理解，常常配合教具演示教学。目前现有教具只能演示单一机械机构，而不能体现机构的实际应用，这种单一教具脱离实际应用，教学效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具，以解决现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具，包括一底座，所述底座上开设一收纳槽，所述收纳槽内转动设置互相平行的第一轴和第二轴，所述第一轴上固定一第一齿轮和铰接杆机构；其中，

所述铰接杆机构的上端与一第一凸轮接触时形成滚动接触，下段与收纳槽之间设置一复位弹簧；所述第一凸轮转动安装于一支架，所述支架可拆卸地安装于所述底座的一侧；

所述第一齿轮与所述第二轴上设置的第二齿轮外啮合；所述第二齿轮高于所述第一齿轮，所述第二齿轮与一齿条啮合，所述齿条远离所述第一齿轮且与底座之间接触，所述齿条位于所述第二齿轮上方且位于一限位条与底座围成的间隙内，所述限位条的两端均固定于所述底座；

所述齿条远离第二齿轮的一端与一第二凸轮接触时形成滚动接触，所述第二凸轮转动安装于一轮轴，所述轮轴的下端与一收纳板螺纹连接，所述收纳板固定于所述底座。

优选地，所述铰接杆机构包括相互铰接的上连接杆和下连接杆。

优选地，所述下连接杆的下端焊接于所述第一轴。

优选地，所述下连接杆的下端固定一阻尼环，所述阻尼环通过过盈配合套在所述第一轴上。

优选地，所述第一齿轮通过过盈配合套在所述第一轴上；所述第二齿轮通过过盈配合套在所述第二轴上。

优选地，所述复位弹簧、第二轴位于所述第一轴的两侧。

优选地，所述收纳板上开设若干用于与所述轮轴螺接的螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点为：

将齿轮齿条机构、齿轮组传动机构、铰接杆机构和第一凸轮组合，第一状态时，动作第一凸轮，从而实现了将第一凸轮的回转运动变为齿条的平动，可用于展示齿轮齿条机构、齿轮组传动机构、铰接杆机构和第一凸轮的动作原理；第二状态时，动作第二凸轮，从而可将第二凸轮的回转运动变为铰接杆机构的摆动运动。由此，本实用新型实现了教具的双向展示目的。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的可用于双向演示的凸轮机构组合教具处于组合状态的立体图。

图2为本实用新型一实施例的可用于双向演示的凸轮机构组合教具在第一使用状态的立体图；

图3为图1中收纳板的仰视图。

图4为本实用新型一实施例的可用于双向演示的凸轮机构组合教具在第二使用状态的立体图。

其中，1-底座，2-第一轴，21-阻尼环，22-第一齿轮，3-第二轴，31-第二齿轮，4-限位条，5-齿条，6-铰接杆机构，7-第一凸轮，8-支架，9-第二凸轮，10-轮轴，11-收纳板。

具体实施方式

如图1所示，该组合教具处于组合状态，即处于使用之前的状态，包括底座1，底座1上开设一收纳槽，收纳槽内转动设置互相平行的第一轴2和第二轴3。具体的，第一轴2和第三轴3均通过轴承转动安装于收纳槽的内壁上。

第一轴2上固定第一齿轮22和铰接杆机构6。在本实施例以外的其他实施例中，第一齿轮22与第一轴2之间为键连接。

铰接杆机构6包括相互铰接的上连接杆和下连接杆。铰接杆机构6的上端（上连接杆的上端）与一第一凸轮7接触时形成滚动接触，下段（下连接杆）与收纳槽之间设置一复位弹簧；第一凸轮7转动安装于一支架8，支架8可拆卸地安装于底座1的一侧。优选地，复位弹簧、第二轴3位于第一轴2的两侧。即第一轴2的轴心线为基准，复位弹簧位于该轴心线的一侧，第二轴3位于该轴心线的另一侧，以避免复位弹簧和第二轴33之间缠绕。

在本实施例中，下连接杆的下端固定一阻尼环21，阻尼环21通过过盈配合套在第一轴2上。在本实施例以外的其他实施例中，下连接杆的下端焊接于第一轴2。

具体的，第一齿轮22通过过盈配合套在第一轴2上。

第二轴3上设置第二齿轮31，具体的，第二齿轮31通过过盈配合套在第二轴3上。第二齿轮31与第一齿轮22外啮合；第二齿轮31高于第一齿轮22，以避免齿条5与第一齿轮22发生碰撞。在本实施例以外的其他实施例中，第二齿轮31与第二轴3之间为键连接。

第二齿轮31与齿条5啮合，齿条5远离第一齿轮22且与底座1之间接触，齿条5位于第二齿轮31上方且位于一限位条4与底座1围成的间隙内，限位条4的两端均固定于底座1。齿条5靠近第二齿轮31的长度可通过手动进行调节。

齿条5远离第二齿轮31的一端与第二凸轮9接触时形成滚动接触，第二凸轮9转动安装于一轮轴10，轮轴10的下端与一收纳板11螺纹连接，收纳板11固定于底座1；收纳板11上开设若干用于与所述轮轴10螺接的螺纹孔，螺纹孔为通孔。其中，图1、图2和图4中，其余螺纹孔均位于齿条的下方，因此未示出。

本实用新型的工作原理为：

（1）第一工作状态时，如图2所述，首先将第二凸轮9和轮轴10构成的整体，从收纳板11上拧下，并将轮轴10螺纹连接于任一螺纹孔内，以实现将第二凸轮9和轮轴10构成的整体收纳于收纳板11的底部。如图3所示。其中，齿条5靠近第二齿轮31的长度可通过手动进行调节，以保证状态中齿条5与第二齿轮31的顺利啮合。

手动逆时针转动第一凸轮7，铰接杆机构6整体向下转动，带动第一轴2转动，第二齿轮31随第一齿轮22联动，第二轴3随第二齿轮31转动，第二齿轮31与齿条5之间形成平动运动，最终齿条5在限位条4和底座1围成的间隙内平动。其中，在铰接杆机构6向下转动的过程中，上连接杆绕下连接杆转动，从而可用于展示铰接杆机构6的运动原理。在上述过程中，复位弹簧始终处于压缩状态。

（2）第二工作状态时，如图4所示，将支架8和第一凸轮7构成的整体从底座1上取下。

之后将轮轴10与不同螺纹孔的配合，实现第二凸轮9位置的调整，以实现齿条5的位置调整，此时齿条5与第二齿条5接触以形成滚动接触。

手动转动第二凸轮9，经过第二齿轮31和第一齿轮22的传动，铰接杆机构6绕第一轴2摆动。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，包括一底座，所述底座上开设一收纳槽，所述收纳槽内转动设置互相平行的第一轴和第二轴，所述第一轴上固定一第一齿轮和铰接杆机构；其中，

所述铰接杆机构的上端与一第一凸轮接触时形成滚动接触，下段与收纳槽之间设置一复位弹簧；所述第一凸轮转动安装于一支架，所述支架可拆卸地安装于所述底座的一侧；

所述第一齿轮与所述第二轴上设置的第二齿轮外啮合；所述第二齿轮高于所述第一齿轮，所述第二齿轮与一齿条啮合，所述齿条远离所述第一齿轮且与底座之间接触，所述齿条位于所述第二齿轮上方且位于一限位条与底座围成的间隙内，所述限位条的两端均固定于所述底座；

所述齿条远离第二齿轮的一端与一第二凸轮接触时形成滚动接触，所述第二凸轮转动安装于一轮轴，所述轮轴的下端与一收纳板螺纹连接，所述收纳板固定于所述底座。

2.根据权利要求1所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述铰接杆机构包括相互铰接的上连接杆和下连接杆。

3.根据权利要求2所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述下连接杆的下端焊接于所述第一轴。

4.根据权利要求2所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述下连接杆的下端固定一阻尼环，所述阻尼环通过过盈配合套在所述第一轴上。

5.根据权利要求1所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述第一齿轮通过过盈配合套在所述第一轴上；所述第二齿轮通过过盈配合套在所述第二轴上。

6.根据权利要求1所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述复位弹簧、第二轴位于所述第一轴的两侧。

7.根据权利要求1所述的可用于双向演示的凸轮机构组合教具，其特征在于，所述收纳板上开设若干用于与所述轮轴螺接的螺纹孔。

技术总结
本实用新型提出了一种可用于双向演示的凸轮机构组合教具，包括底座，底座上开设收纳槽，收纳槽内转动设置第一轴和第二轴，第一轴上固定第一齿轮和铰接杆机构；铰接杆机构的上端与第一凸轮接触时形成滚动接触，下段与收纳槽之间设置复位弹簧；第一凸轮转动安装于支架；第一齿轮与第二轴上的第二齿轮外啮合；第二齿轮高于第一齿轮，第二齿轮与齿条啮合，齿条位于第二齿轮上方且位于限位条与底座围成的间隙内；齿条远离第二齿轮的一端与第二凸轮接触时形成滚动接触，第二凸轮转动安装于一轮轴，轮轴的下端与一收纳板螺纹连接，收纳板固定于底座。本实用新型可实现回转运动变为平动运动、回转运动变为摆动运动的双向展示。

技术研发人员：杜春宽;陈国美;王新琴
受保护的技术使用者：无锡商业职业技术学院
技术研发日：2020.11.26
技术公布日：2021.06.15