一种凸轮机构设计仪

本发明涉及机械，尤其是涉及一种凸轮机构设计仪。

背景技术：

1、机械是由各种各样的机构组成的，凸轮机构是应用非常广泛的机构之一，主要组成构件包括推杆、凸轮和机架，一般是以凸轮为主动件，推杆为执行件，把凸轮的连续转动变换为推杆的往复移动。因为推杆和凸轮的轮廓始终保持接触，所以推杆往复移动的运动规律(即推杆的位移、速度、加速度随着凸轮转角的变化曲线)和凸轮的轮廓曲线是相互决定的。凸轮机构的设计包括两方面，一是根据推杆的预期运动规律来绘制凸轮轮廓曲线；二是由凸轮的轮廓曲线来绘制推杆的运动规律。

2、目前能够解决上述问题的装置不多，有的采用描点绘图，但由于样点的数量有限，导致绘图精度不高，有的虽然能连续绘制，但传动方案过于复杂，有的只能用于固定参数(如基圆半径、偏心距等)的凸轮机构，适应程度不高。

3、考虑到绘制高精度和操作方便的要求，本发明提出一种凸轮机构设计仪。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种凸轮机构设计仪，通过利用齿轮齿条把推杆和凸轮的运动关联在一起，由它们其中之一的运动直接求得另一个的运动；同时实现了基圆半径、偏心距等参数的调整，可用于不同参数的凸轮机构的设计，结构更加简单，成本更低。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种凸轮机构设计仪，包括机架模块和设置在所述机架模块上的凸轮模块、推杆模块和位移模块，所述机架模块包括底座、设置在所述底座上的支架和支架盘，所述支架通过轴与所述支架盘同轴连接，所述凸轮模块、所述推杆模块与所述位移模块均通过所述轴与所述支架同轴连接。

3、优选的，所述支架包括上端的圆筒部分和下端的矩块部分，所述圆筒部分的两侧均设置有凹槽，一侧所述凹槽的中心位置处设置有圆形凸块，所述轴的后端与手柄卡接，所述手柄设置在所述支架未设置所述圆形凸块的一侧凹槽内部，所述轴的前端贯穿所述圆形凸块的中心圆孔。

4、优选的，所述凸轮模块包括所述手柄、所述轴以及设置在所述轴前端的轴承、套筒、绘板、标准凸轮，所述轴的前端分为粗轴和细轴两部分，所述轴承设置在所述轴的粗轴部分处并设置在所述圆形凸块的外部，所述套筒设置在所述轴承上；

5、优选的，所述绘板设置在所述轴的粗轴部分与细轴部分连接处外侧，所述绘板前端设置有标准凸轮，所述标准凸轮的前端依次设置有压板和压紧螺母，所述轴的细轴部分前端设置有螺纹，所述压板和所述压紧螺母通过螺纹连接在所述轴上。

6、优选的，所述支架盘套设在所述轴承与所述绘板之间的轴上，所述支架盘设置为开设有中心轴孔的圆形凹槽，所述支架盘凹槽侧的中心轴孔上端设置有切槽，所述切槽位于所述中心轴孔的上端开设有开口。

7、优选的，所述位移模块包括齿轮和齿条，所述齿轮套设在所述轴上且位于所述支架盘的凹槽侧，所述齿轮通过所述支架盘上的切槽开口与所述齿条啮合连接，所述齿条的上端连接有位移架，所述位移架的前端两侧设置有磁片，所述磁片内设置有位移线图。

8、优选的，所述推杆模块包括推杆转架和推杆，所述推杆转架卡设在所述支架的圆形凸块与槽壁之间，所述推杆转架的前端与推杆架的一端连接，所述推杆架的另一端与所述推杆连接，所述推杆上套设有推杆弹簧。

9、优选的，所述支架的下端矩块部分包括第一矩块和第二矩块，所述第一矩块的两侧均设置有与所述圆筒部分的凹槽相适配的开槽，所述第一矩块的侧壁上设置有螺钉，所述第二矩块部分设置在所述第一矩块下端，所述底座上设置有与所述第二矩块相适配的插槽，所述支架通过第二矩块插接在所述底座上。

10、优选的，所述推杆转架与所述支架之间设置有刹片。

11、因此，本发明一种凸轮机构设计仪，在手动和电动之间切换方便，不会出现电源故障问题；且多处采用标准元件，制作成本低，维护方便；另外本装置一机多用，通过一台仪器就能设计不同参数的凸轮机构，应用性广，便于开展实验教学。通过该装置，可以根据推杆的预期运动规律来绘制凸轮轮廓曲线；也可以由凸轮的轮廓曲线来绘制推杆的运动规律，还可以用来演示凸轮机构设计原理，既能用于实验教学，也能为其他工程技术人员理解凸轮机构原理提供教具，能更清晰直观地展示凸轮机构原理和设计方法。

12、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种凸轮机构设计仪，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述支架包括上端的圆筒部分和下端的矩块部分，所述圆筒部分的两侧均设置有凹槽，一侧所述凹槽的中心位置处设置有圆形凸块，所述轴的后端与手柄卡接，所述手柄设置在所述支架未设置所述圆形凸块的一侧凹槽内部，所述轴的前端贯穿所述圆形凸块的中心圆孔。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述凸轮模块包括所述手柄、所述轴以及设置在所述轴前端的轴承、套筒、绘板、标准凸轮，所述轴的前端分为粗轴和细轴两部分，所述轴承设置在所述轴的粗轴部分处并设置在所述圆形凸块的外部，所述套筒设置在所述轴承上。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述绘板设置在所述轴的粗轴部分与细轴部分连接处外侧，所述绘板前端设置有标准凸轮，所述标准凸轮的前端依次设置有压板和压紧螺母，所述轴的细轴部分前端设置有螺纹，所述压板和所述压紧螺母通过螺纹连接在所述轴上。

5.根据权利要求4所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述支架盘套设在所述轴承与所述绘板之间的轴上，所述支架盘设置为开设有中心轴孔的圆形凹槽，所述支架盘凹槽侧的中心轴孔上端设置有切槽，所述切槽位于所述中心轴孔的上端开设有开口。

6.根据权利要求5所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述位移模块包括齿轮和齿条，所述齿轮套设在所述轴上且位于所述支架盘的凹槽侧，所述齿轮通过所述支架盘上的切槽开口与所述齿条啮合连接，所述齿条的上端连接有位移架，所述位移架的前端两侧设置有磁片，所述磁片内设置有位移线图。

7.根据权利要求6所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述推杆模块包括推杆转架和推杆，所述推杆转架卡设在所述支架的圆形凸块与槽壁之间，所述推杆转架的前端与推杆架的一端连接，所述推杆架的另一端与所述推杆连接，所述推杆上套设有推杆弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述支架的下端矩块部分包括第一矩块和第二矩块，所述第一矩块的两侧均设置有与所述圆筒部分的凹槽相适配的开槽，所述第一矩块的侧壁上设置有螺钉，所述第二矩块部分设置在所述第一矩块下端，所述底座上设置有与所述第二矩块相适配的插槽，所述支架通过第二矩块插接在所述底座上。

9.根据权利要求8所述的一种凸轮机构设计仪，其特征在于：所述推杆转架与所述支架之间设置有刹片。

技术总结
本发明公开了一种凸轮机构设计仪，属于机械技术领域，包括机架模块和设置在所述机架模块上的凸轮模块、推杆模块和位移模块，所述机架模块包括底座、设置在所述底座上的支架和支架盘，所述支架通过轴与所述支架盘同轴连接，所述凸轮模块、所述推杆模块与所述位移模块均通过所述轴与所述支架同轴连接。本发明采用上述结构的一种凸轮机构设计仪，通过利用齿轮齿条把推杆和凸轮的运动关联在一起，由它们其中之一的运动直接求得另一个的运动；同时实现了基圆半径、偏心距等参数的调整，可用于不同参数的凸轮机构的设计，结构更加简单，成本更低。

技术研发人员：周邢银,吕亚玲,霍娟,蒋宏春,唱瑞芬
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4