[发明专利]一种凸轮运动演示仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种凸轮运动演示仪。

背景技术：

凸轮机构是《机械原理》课程里一个非常重要的部分，也是机械领域的常用机构，如今老师在向学生教授这部分知识时，因缺乏直观演示凸轮机构运动特性的相关教具，非常不利于同学们快速理解和掌握其运动原理，影响教学效果。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种凸轮运动演示仪，它结构设计合理，一方面可直观演示凸轮机构的结构和运动原理，另一方面通过结合齿轮、齿条传动和液力传动，演示生成凸轮运动行程曲线，即描述凸轮的转角与从动件行程关系的曲线，让同学进一步理解凸轮机构运动特性，有利于同学们快速理解和掌握凸轮运功原理，此外，本发明演示仪还可演示生成凸轮轮廓曲线，能有效改善教学效果，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种凸轮运动演示仪，包括一主动轴，主动轴的中部通过两个并列设置的深沟球轴承安装于一竖直设置的基板上，在基板一侧的主动轴上设有长条形键槽，在主动轴上通过设于长条形键槽内的滑动键设有一主动齿轮，基板上还设有一与主动轴相平行设置的从动轴，在从动轴上设有与主动齿轮相配合的从动齿轮，在与主动齿轮同侧的基板上还设有三个平行设置的水平导轨，每个水平导轨上均设有一个水平滑块，上部和中部位置的两个水平滑块之间设有第一液压管，第一液压管的两端分别与上部和中部位置的水平滑块固连，中部和下部位置的两个水平滑块之间设有一竖直导轨，竖直导轨的上、下两端分别与中部和下部位置的两水平滑块固连，第一液压管的一端连接第一液压推杆，第一液压推杆的一端活动设置于第一液压管内，另一端固连一竖直滑块，竖直滑块活动连接于竖直导轨上，在竖直滑块上设有一画笔，在基板上对应于竖直滑块的画笔的位置设有一方形通孔，在中部水平滑块上固连一与从动齿轮相啮合的齿条；在基板另一侧的主动轴上设有一凸轮板，在凸轮板外侧的主动轴上设有一手柄，凸轮板上设有一凸轮凹槽，在凸轮板和基板之间的主动轴上设有一从动装置，所述从动装置包括一空套在主动轴上的底架，在底架上设有两平行间隔设置的条形通孔，底架上设有一滑动架，滑动架与底架通过安装在条形通孔内的螺栓固连，在滑动架上设有一与条形通孔相对垂直设置的第二液压管，在第二液压管远离主动轴的一端连接一U型液压推杆，第二液压管靠近主动轴的一端通过液压管路与第一液压管连接，U型液压推杆的一端活动设置于第二液压管内，U型液压推杆的另一端连接一从动滑块，一设在第二液压管上方与第二液压管平行的直线导轨两端分别固连于滑动架上，所述从动滑块活动连接于直线导轨上，从动滑块的一端卡置于凸轮板的凸轮凹槽内，底架由一设置于从动装置下方的支撑架支撑。

本发明采用上述方案，结构设计合理，一方面可直观演示凸轮机构的结构和运动原理，另一方面，凸轮板的旋转运动通过主动齿轮、从动齿轮、齿条转化成水平滑块的水平方向的移动，U形液压推杆的往复直线运动通过液力传动转化成竖直滑块沿着竖直导轨的移动，从而实现竖直滑块的复合运动继而带动画笔生成凸轮运动行程曲线，让同学进一步理解凸轮机构运动特性，有利于同学们快速理解和掌握凸轮运功原理，此外，通过变换传动路线，将竖直滑块作为主动部件，从动滑块作为执行部件，本发明演示仪还可演示生成凸轮轮廓曲线，能有效改善教学效果。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1去除凸轮板的后视图。

图3为图1的左视图。

图4为图1的俯视结构示意图。

图5为本发明从动装置的结构示意图。

图6为本发明水平滑块、竖直滑块、竖直导轨、第二液压管的结构示意图。

图7为本发明凸轮板的结构示意图。

图8为本发明滑动键的结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图中，1、主动轴，2、基板，3、主动齿轮，4、手柄，5、从动轴，6、从动齿轮，7、水平导轨，8、水平滑块，9、第一液压管，10、竖直导轨，11、第一液压推杆，12、竖直滑块，13、方形通孔，14，齿条，15、凸轮板，16、凸轮凹槽，17、底架，18、条形通孔，19、滑动架，20、第二液压管，21、U型液压推杆，22、从动滑块，23、直线导轨，24、支撑架，25、滑动键。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。