滚子局部自由度演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种局部自由度演示仪，具体涉及一种滚子局部自由度演示仪。
【背景技术】
[0002]目前，局部自由度主要有三种形式，最常见的是滚子局部自由度，在本科的机械原理课本中主要介绍的是由滚动代替滑动的局部自由度形式。在教学中因操作教具不简单，占用课堂大量时间，并且没有能直观地为学生演示滚子局部自由度原理的教具，从而导致学生在学习局部自由度的时候不能清晰地明白滚子局部自由度的原理。同时学生在学习滚子局部自由度时容易对其产生误解，为了帮助学生更好地理解局部自由度原理而设计了这种演示仪。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本专利提供了一种滚子局部自由度演示仪，帮助学生理解滚子局部自由度原理。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的滚子局部自由度演示仪主要包括机架、运动机构、锁死机构和绘图机构。所述的运动机构包括凸轮、滚子、杆1、平底推杆、滑槽1、水平杆和竖直杆。凸轮通过螺栓I与机架相连，当凸轮运动时，通过摩擦带动滚子和平底推杆运动。杆I的一端与滚子相连，另一端通过螺栓III与水平杆相连，其带动水平杆运动。杆I内设有滑槽I，锁死机构通过滑槽I与杆I相连，锁死机构的部分构件安装在杆I内，通过锁死机构将滚子锁死或解锁。杆I和平底推杆通过螺栓II与机架相连，平底推杆通过螺栓V与竖直杆相连，带动竖直杆运动，竖直杆通过螺栓IV与水平杆相连，带动水平杆运动。绘图机构包括卡子、粉笔、螺钉和画板，卡子安装在水平杆内，通过卡子将粉笔卡住，螺钉将卡子紧固，粉笔在画板上画出运动轨迹，所述的画板通过机架内的T型槽与机架相连。
[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果是:此演示仪结构简单，制作方便，对此演示仪进行简单操作就能直观地为学生解释滚子局部自由度原理。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的结构简图；
[0007]图2是卡子的结构简图；
[0008]图3是锁死机构的结构简图；
[0009]图中1.机架；2.凸轮；3.螺栓I ;4.滚子；5.滑槽I ;6.螺栓I1-J.平底推杆；8.杆I ;9.螺栓III ；10.水平杆；11.画板；12.粉笔；13.螺栓IV ；14.竖直杆；15.螺栓V ；16.T型槽；17.卡子；18.螺钉；19.按帽；20.锁死构件I ;21.弹簧；22.锁死构件II。
[0010]其中螺栓1、螺栓I1、螺栓II1、螺栓IV和螺栓V的结构和尺寸完全相同。
【具体实施方式】
[0011]如图1、图2和图3所示，所述的滚子局部自由度演示仪主要包括机架1、运动机构、锁死机构和绘图机构。所述的运动机构主要包括凸轮2、滚子4、滑槽15、杆18、平底推杆7、水平杆10和竖直杆14。凸轮2通过螺栓13与机架I相连，当凸轮2运动时，通过摩擦带动滚子4和平底推杆7运动。滚子4与杆18相连，带动杆18运动。所述的锁死机构包括弹簧21、锁死构件120、锁死构件1122和按帽19，锁死构件120与按帽19相连，锁死构件120和锁死构件1122构成移动副，锁死构件1122通过滑槽15与杆18相连，通过锁死机构将滚子4解锁或锁死。杆18和平底推杆7通过螺栓116与机架I相连，同时杆18通过螺栓III9与水平杆10相连，带动水平杆10运动，平底推杆7通过螺栓V15与竖直杆14相连，带动竖直杆14运动，竖直杆14通过螺栓IV13与水平杆10相连，带动水平杆10运动。所述的绘图机构包括卡子17、粉笔12、螺钉18和画板11。卡子17安装在水平杆10内，通过卡子17将粉笔12卡住，螺钉18将卡子17紧固，当凸轮2运动时，粉笔12在画板11上画出运动轨迹。画板11通过机架I上的T型槽16与机架I相连。
[0012]滚子4不锁死时，通过按帽19使弹簧21压缩，推动锁死构件120和锁死构件1122运动，锁死构件120将滚子4解锁。当凸轮2运动时，滚子4以滚动的方式带动杆18、平底推杆7、水平杆10和竖直杆14运动，粉笔12在画板11上画出运动轨迹。
[0013]滚子4锁死时，通过按帽19使弹簧21压缩，推动锁死构件120和锁死构件1122运动，锁死构件120将滚子4锁死。当凸轮2运动时，滚子4以滑动的方式代替滚动，带动杆18、平底推杆7、水平杆10和竖直杆14运动，粉笔12在画板11上画出运动轨迹。
[0014]在滚子4锁死与不锁死两种情况下，通过分析粉笔12在画板11上画出运动轨迹是否重合，来解释滚子局部自由度原理。
[0015]此滚子局部自由度演示仪结构简单，操作方便，便于使用者使用。
[0016]上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种滚子局部自由度演示仪，包括机架、运动机构、锁死机构、和绘图机构；其特征是运动机构包括凸轮、滚子、杆1、平底推杆、滑槽1、水平杆和竖直杆；凸轮通过螺栓I与机架相连，滚子和平底推杆分别与凸轮接触，杆I的一端与滚子相连，另一端通过螺栓III与水平杆相连；锁死机构通过杆I内的滑槽I与杆I相连，锁死机构的部分构件安装在杆I内；杆I和平底推杆通过螺栓II与机架相连，平底推杆通过螺栓V与竖直杆相连，竖直杆通过螺栓IV与水平杆相连；绘图机构包括卡子、粉笔、螺钉和画板，卡子安装在水平杆内，通过卡子将粉笔卡住，螺钉将卡子紧固，画板通过机架内的T型槽与机架相连。
2.根据权利要求1所述滚子局部自由度演示仪，其特征在于:平底推杆与凸轮之间的接触是线接触。
3.根据权利要求1所述滚子局部自由度演示仪，其特征在于:画板通过机架内的T型槽滑动，改变其位置。
【专利摘要】一种滚子局部自由度演示仪，包括机架、运动机构、锁死机构和绘图机构。运动机构包括凸轮、滚子、杆I、平底推杆、滑槽I、水平杆和竖直杆。凸轮通过螺栓I与机架相连，当凸轮运动时，通过摩擦带动滚子和平底推杆运动，杆I的一端与滚子相连，另一端通过螺栓III与水平杆相连，其带动水平杆运动。锁死机构通过滑槽I与杆I相连，锁死机构的部分构件安装在杆I内，通过锁死机构将滚子锁死或解锁。杆I和平底推杆通过螺栓II与机架相连，平底推杆通过螺栓V与竖直杆相连，竖直杆通过螺栓IV与水平杆相连。绘图机构包括卡子、粉笔、螺钉和画板。通过滚子锁死与不锁死两种情况，分析粉笔在画板上画出运动轨迹是否重合，来解释滚子局部自由度原理。此演示仪结构简单，对此演示仪进行简单操作就能直观地为学生解释滚子局部自由度原理。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN204576971
【申请号】CN201520265897
【发明人】潘志杰, 郑东豪, 王小军
【申请人】潘志杰
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日