行星轮驱动凸轮反转演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及机械原理教学器材，其用于机械原理中凸轮运动的演示装置，特别设 及行星轮驱动凸轮反转演示仪。
【背景技术】
[0002] 凸轮机构工作时，凸轮和从动件都在运动，为了在图纸上绘制出凸轮的轮廓曲线， 可采用反转法。下面W图示的对屯、尖端移动从动件盘形凸轮机构为例来说明其原理。
[000引从图la中可W看出；凸轮转动时，凸轮机构的真实运动情况：凸轮W等角速度《 绕轴0逆时针转动，推动从动件在导路中上、下往复移动。当从动件处于最低位置时，凸轮 轮廓曲线与从动件在A点接触，当凸轮转过(pi角时，凸轮的向径OA将转到OA'的位置上， 而凸轮轮廓将转到图中兰色虚线所示的位置。该时从动件尖端从最低位置A上升到B'，上 升的距离sl=AB'。
[0004] 从图化中可W看出；采用反转法，凸轮机构的运动情况；现在设想凸轮固定不动， 而让从动件连同导路一起绕0点W角速度（一?)转过(pi角，此时从动件将一方面随导路 一起W角速度（一?)转动，同时又在导路中作相对移动，运动到图中虚线所示的位置。此 时从动件向上移动的距离与前相同。此时从动件尖端所占据的位置B-定是凸轮轮廓曲线 上的一点。若继续反转从动件，可得凸轮轮廓曲线上的其它点。由于该种方法是假定凸轮 固定不动而使从动件连同导路一起反转，故称反转法（或运动倒置法）。凸轮机构的形式多 种多样，反转法原理适用于各种凸轮轮廓曲线的设计。
[0005] 在日常教学中，凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。如图1C所 示，设有一偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构。其推杆的轴线与凸轮回转轴屯、之间有一偏距。 当凸轮W角速度《绕轴转动时，推杆在凸轮的推动下实现预期的运动。现设想给整个凸轮 机构加上一个公共角速度-?，使其绕轴屯、转动。该时凸轮与推杆之间的相对运动并未改 变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨W角速度绕轴屯、转动，依次经过 A、B的位置，另一方面又在导轨内作预期的往复运动。此时，推杆在此复合运动中，其尖顶 运动轨迹即为凸轮轮廓曲线，则根据推杆的反向运动的轨迹画出凸轮轮廓曲线即为凸轮轮 廓曲线设计的反转法原理。
[0006] 此凸轮反转法原理是机械原理课程中凸轮机构学习很重要的部分，但目前教学中 只能从理论上来讲述，只有简单的图形板书，而没有具体的演示模型，W致刚接触机械的学 生很难理解，学习有很大困难。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种行星轮驱动凸轮反转演示仪，W解决上述问题。
[000引为了达到上述目的，本发明的技术方案是该样实现的：
[0009] 本发明提供了一种行星轮驱动凸轮反转演示仪，包括由前机架（A)和后机架炬） 组成的机架，所述前机架（A)、所述后机架炬）上均设有圆形通槽和导向键，穿过所述前机 架（A)、所述后机架炬）上的圆形通槽设置有可相对于机架转动的转轴（C);位于所述前机 架（A)、所述后机架炬）上之间的转轴（C)上设置有驱动装置；所述驱动装置用于驱动所述 转轴（C)实现转动；位于所述前机架（A)的外侧设置有前凸轮正转装置，位于所述后机架 炬）的外侧设置有后凸轮反转装置；
[0010] 所述前凸轮正转装置与所述后凸轮反转装置结构相同；
[0011] 所述前凸轮正转装置具体包括内齿轮（1)、横板（2)、双向螺钉（3)、螺母（4)、行星 架巧）、轴化）、行星轮（7)、中间齿轮巧）、凸轮巧）、推杆（10)、销（11)、弹黃（12)、接触板 (13)、轴（14)、第一激光灯、第二激光灯W及第S激光灯；
[0012] 在前凸轮正转装置结构中，上述各个结构具有如下连接方式、位置关系W及结构 布局；所述前机架（A)外侧的转轴（C)上同轴安装有内齿轮（1)，且通过销（11)固定在前 机架（A)上；所述内齿轮（1)上部通槽放有横板（2)，且通过双向螺钉（3)和螺母（4)固定 在内齿轮（1)上，用于实现推杆（10)的偏屯、与对屯、；所述内齿轮（1)与转轴似之间设置 有行星架巧），所述行星架巧）的一端键连接在所述转轴（C)上，所述行星架5的另一端键 连接有轴化）；且中间设有圆形通槽的行星轮（7)套装在轴化），使所述行星轮（7)与所述 内齿轮（1)内晒合冲间设有圆形通槽和导向槽的中间齿轮做套装在转轴似上，用于使 转轴（C)的导向键卡在所述中间齿轮巧）的导向槽中实现键连接，且所述中间齿轮（8)与 所述行星轮（7)外晒合；位于所述中间齿轮（8)与所述行星轮（7)的前面外侧，在转轴（C) 与轴（6)上套装有凸轮巧）；所述的横板（2)上的圆孔套装上推杆（10)，所述推杆（10)与 所述内齿轮（1)中间套装上弹黃（12)，用于使推杆与凸轮一直处于接触状态；所述推杆的 下部有一通孔，用于使其与接触板（13)用轴（14)销链接，且接触板（13)与凸轮（9)接触；
[0013] 所述推杆（10)底部安装有第一激光灯和第二激光灯，所述第一激光灯照射方向 沿杆竖直向上，所述第二激光灯照射方向平行与机架且垂直于推杆（10)向两侧照射；所述 接触板（13)上安装有第=激光灯，所述第=激光灯照射方向垂直于平行于机架且垂直于 接触板垂直向上照射；所述=个激光灯的射线相交于一点，=者的夹角即为压力角和传动 角。
[0014] 优选的，作为一种可实施方案，在所述后凸轮反转装置结构中：
[0015] 所述后凸轮反转装置具体包括内齿轮（1)、横板（2)、双向螺钉（3)、螺母（4)、行星 架巧）、轴化）、行星轮（7)、中间齿轮巧）、凸轮巧）、推杆（10)、销（11)、弹黃（12)、接触板 (13)、轴（14)、第一激光灯、第二激光灯W及第S激光灯；
[0016] 在后凸轮反转装置结构中，上述各个结构具有如下连接方式、位置关系W及结构 布局：
[0017] 所述后机架炬）外侧转轴（C)上同轴安装有内齿轮（1)，且通过销（11)固定在后 机架炬）上；所述内齿轮（1)上部通槽放有横板（2)，且通过双向螺钉（3)和螺母（4)固定 在内齿轮（1)上，用于实现推杆（10)的偏屯、与对屯、；
[0018] 所述内齿轮（1)与转轴（C)之间设置有行星架巧），所述行星架巧）的一端键连 接在所述转轴（C)上，所述行星架5的另一端键连接有轴化）；且中间设有圆形通槽的行星 轮（7)套装在轴化），用于使所述行星轮（7)与所述内齿轮（1)内晒合；中间设有圆形通槽 和导向槽的中间齿轮（8)套装在转轴（C)上，用于使转轴（C)的导向键卡在所述中间齿轮 (8)的导向槽中实现键连接，且所述中间齿轮（8)与所述行星轮（7)外晒合；位于所述中间 齿轮（8)与所述行星轮（7)的前面外侧，在转轴（C)与轴（6)上套装有凸轮巧）；所述的横 板（2)上的圆孔套装上推杆（10)，所述推杆（10)与内齿轮（1)中间套装上弹黃（12)，是推 杆与凸轮一直处于接触状态；所述推杆的下部有一通孔，用于使其与接触板（13)用轴（14) 销链接，且接触板（13)与凸轮（9)接触；
[0019] 所述推杆（10)底部安装有第一激光灯和第二激光灯，所述第一激光灯照射方向 沿杆竖直向上，所述第二激光灯照射方向平行与机架且垂直于推杆（10)向两侧照射；所述 接触板（13)上安装有第=激光灯，所述第=激光灯照射方向垂直于平行于机架且垂直于 接触板垂直向上照射；=个上述激光灯（第一激光灯和第二激光灯W及第=激光灯）的射 线相交于一点，S者的夹角即为压力角和传动角。
[0020] 优选的，作为一种可实施方案，在前凸轮正转装置结构中，
[0021] 在所述凸轮（9)的前面外侧转轴（C)上还梓有所述螺母（4)，所述螺母（4)用于固 定限位各个零件的轴向移动W及方便更换所述凸轮巧）。
[0022] 优选的，作为一种可实施方案，在后凸轮反转装置结构中，
[0023]在所述凸轮（9)的前面外侧转轴（C)上还梓有所述螺母（4)，所述螺母（4)用于固 定限位各个零件的轴向移动W及方便更换所述凸轮巧）。
[0024] 优选的，作为一种可实施方案，所述前机架（A)和所述后机架炬）的底部还设置有 支撑底座；所述前机架（A)和所述后机架炬）固定连接在所述支撑底座的顶面上。
[0025] 优选的，作为一种可实施方案，所述支撑底座的顶面上还设置有两个加强筋；其中 一个所述加强筋设置在所述支撑底座与所述前机架（A)之间；另一个所述加强筋设置所述 支撑底座与所述后机架炬）之间。
[0026] 优选的，作为一种可实施方案，所述加强筋为=角形的加强筋版。
[0027] 与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
[002引本发明提供的一种行星轮驱动凸轮反转演示仪，其中，前凸轮正转装置、（位于中 部的）驱动装置、后凸轮反转装置。本产品既能够展示凸轮的正反转的工作过程，又能够演 示凸轮每转动一定角度时的压力角和传动角的变化过程，形象直观，因此能够帮助同学们 更好的理解并掌握知识点。另外，由于产品采用手动转动，可W随时停止，随时观察压力角、 传动角变化，因此使用