[发明专利]用于机械凸轮教学的随堂辅助教具

说明书

技术领域

本发明涉及机械教育教学技术领域，尤其是用于机械凸轮教学的随堂辅助教具。

背景技术

目前凸轮理论知识始终是学生学习的难点，只是通过课堂理论的讲解难以理解。设计一 种能够清晰演示出凸轮轮廓曲线和推杆运动规律曲线间的关系的、操作简单的纯机械凸轮教 具显得非常重要。公告号为CN204732059U的一种机械凸轮教具，由凸轮轮廓曲线画推杆运 动规律曲线，通过摇动手柄，在不同位置的画板上分别绘制凸轮轮廓曲线与推杆运动规律曲 线，有一定的实用价值。但受限于其设计结构，在绘制两种曲线时，需要手动调配相关组件， 以适用于不同曲线的绘制，无法同步绘制上山下乡轮轮廓曲线和推杆运动规律曲线，从而也 不能让学生深刻理解两种曲线的对应关系。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供用于机械凸轮教学的随堂辅助教具，手动控 制摇柄，齿轮、带轮、凸轮同步转动，实现一块画板平移时另一块画板同时转动，两根画笔 分别在两块画板上同时绘制凸轮轮廓曲线和推杆运动规律曲线，让学生深刻理解两种曲线的 对应关系，提高课堂教学质量。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：用于机械凸轮教学的随堂辅助教具，包括

包括底板、立板、导轨、工字型架、齿轮、带轮、凸轮、画笔A、画笔B、画板A、画 板B、套筒、导向杆和摇柄，所述立板竖直安装在底板上，所述导轨为纵截面呈“C”字型的 结构件，侧面上开有导轨通孔，导轨通孔所对的立板上开有供工字型架穿过的镂空槽；导轨 设有两个，两个导轨对应安装在立板的镂空槽位置，导轨通孔、镂空槽在同一水平面上重合。

所述工字型架经导轨通孔、镂空槽内嵌于导轨并在导轨内滑动，工字型架一端设有牙板， 牙板下端面设有走齿，牙板上安装有竖直的画板A，工字型架另一端设有槽板，槽板上开设 有曲槽，画笔B通过活动套片嵌于曲槽内；工字型架在导轨内平移滑动，带动牙板、槽板同 步运动，画板A随之运动，画笔B跟随活动套片沿曲槽运动。

导轨上方的立板上设有连杆，连杆上设有竖直的套筒，套筒上对称设有两个导向槽；导 向槽为穿透套筒外壁的通透性长槽，用以挂接挂杆；连杆为弯折的杆架，竖直的部分用于固 定套筒，也可以采用直杆式的连杆以连接较长的套筒；

所述齿轮安装于齿轮轴，齿轮轴一端穿过立板安装摇柄，另一端安装凸轮，凸轮位于套 筒的正下方；齿轮与凸轮共轴，在摇柄带动下同步转动。

所述导向杆顶端伸入套筒内并设有挂杆，挂杆两端经导向槽伸出套筒，靠近立板的挂杆 一端安装画笔A，套筒内设有连接导向杆的弹簧，导向杆下端伸出套筒，并与凸轮相接触； 导向杆套接在套筒内，在弹簧作用下沿套筒上下运动，画笔A随之运动。

所述带轮通过链带与齿轮连接并联动，带轮的带轮杆穿过立板并安装画板B，带轮设于 牙板的正下方，带轮的轮齿与牙板下端面的走齿咬合匹配；带轮安装在导轨与齿轮之间且靠 近导轨，带轮杆连接画板B，带轮由齿轮通过链带驱动，其轮齿与牙板下端的走齿咬合，从 而带动工字型架在导轨内滑动，同时画板B经带轮杆被带轮驱动，随之同步转动。

所述画板A为矩形画板，画板B为圆形画板，画笔A的笔尖落在画板A上，画笔B的 笔尖落在画板B上。

进一步的，所述画笔B上端的立板上设有横杆，横杆端部设有竖直的限位筒，画笔B上 设有竖直的限位杆，限位杆上端伸入限位筒并在限位筒内部上下滑动。

画笔A在画板A上绘制推杆运动曲线；画笔B在旋转的画板B上绘制凸轮轮廓曲线。

本发明所具有的有益效果是：本发明结构设计合理，能同时画出凸轮轮廓曲线和推杆运 动规律曲线，加深学生对凸轮机械运动特性的理解，提高教学质量。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明所述导轨、工字型架与立板的安装关系图。

附图3为本发明所述导轨的结构示意图。

附图4为本发明所述画板A与导轨的连接局部示意图。

附图5为本发明所述套筒与导向杆的连接局部示意图。

附图6为本发明所述槽板与画笔B的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～附图6对本发明做以下详细说明。