[发明专利]一种凸轮传动机构运动检测系统

说明书

一种凸轮传动机构运动检测系统，包括实验台、凸轮、推杆，实验台上设置支撑板，传动主轴安装在支撑板上且传动主轴的一端安装待测试的凸轮、另一端与传动机构的输出端连接；推杆设置在实验台上，设置于推杆端部的推杆头与凸轮的外轮廓接触，推杆的杆身上设置弹性件；检测机构包括光源、工业相机、光学传感器，光源、工业相机与凸轮位于支撑板的同一侧，光学传感器设置在推杆的杆身上，工业相机与计算机电连接，该工业相机安装在位移机构上。相比于三维软件仿真模拟实验，采用前述检测系统进行实验时，需要经历部件的实际装配过程，考虑了设计、制造和安装精度等因素带来的影响，因而检测结果比虚拟仿真实验的结果更符合实际工况时的运动规律。

技术领域

本发明涉及一种机械原理课程实验教学仪器，具体涉及一种对凸轮传动机构的不同运动规律进行检测的实验系统。

背景技术

机械原理课程是机械工程专业的核心课程，该课程主要用于介绍常见机构的工作原理和设计方法，凸轮传动机构是一种常见的机械传动方式，具有结构紧凑、传动准确等优点，因而凸轮传动机构的相关教学内容是该课程的教学重点和难点。当前的教学模式是以理论讲解为主，用图解法或解析法进行机构设计，在此基础上使用三维设计软件进行运动仿真。

凸轮传动机构中凸轮为主动件，推杆为从动件，凸轮轮廓曲线的形状决定推杆的运动规律；从动件和主动件是高副连接，两者是点、线接触，使凸轮轮廓面容易出现磨损现象，影响推杆的运动规律。但使用三维设计软件进行运动仿真时，忽略了机构的设计、制造和安装精度等因素带来的影响，导致仿真的运动规律与实际工作的运动规律必然存在一定的差距。因此有必要设计一种能对凸轮传动机构的不同运动规律进行准确检测的实验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凸轮传动机构运动检测系统，该实验系统能实现对凸轮机构从动件运动规律的检测，解决目前工程实践中相关凸轮传动运动规律测量的问题，为凸轮设计提供技术参数，丰富凸轮机构实践教学内容。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种凸轮传动机构运动检测系统，包括实验台、凸轮、推杆、传动机构、检测机构，实验台1上设置支撑板5，传动主轴6安装在支撑板上且传动主轴6凸出于支撑板的一端安装待测试的凸轮2、传动主轴6凸出于支撑板的另一端与传动机构的输出端连接；推杆3设置在实验台上，设置于推杆端部的推杆头303与凸轮的外轮廓接触，推杆的杆身上设置用于提供弹性力以使推杆头始终与凸轮的外轮廓接触的弹性件；检测机构包括光源、工业相机、光学传感器及位移机构，光源401、工业相机402与凸轮2位于支撑板的同一侧，光学传感器404设置在推杆3的杆身上，工业相机通过数据传输线与计算机403连接，该工业相机安装在位移机构上，该位移机构用于调整工业相机在X方向、Y方向、Z方向上的位置。

本发明一种凸轮传动机构运动检测系统能够获得如下有益效果：

（1）相比于三维软件仿真模拟实验，采用本发明提出的检测系统进行实验时，需要经历凸轮、推杆、传动机构等部件的实际装配过程，考虑了传动机构的设计、制造和安装精度等因素带来的影响，因而检测结果比虚拟仿真实验的结果更符合实际工况时的运动规律，保证了实验结果的可靠性；

（2）本发明具有设计科学、结构紧凑、操作方便、精度高、安全可靠等特点；

（3）本发明结构简单，成本低廉，检测种类多（可检测推杆为直动式推杆或摆动式推杆，推杆头为尖顶式、平底式或滚子式，推杆和凸轮的相对位置可调，凸轮的转向和转速均可调等多种形式的凸轮传动机构），适合在工程实践或高等院校、职业院校实践教学中推广。

进一步的，凸轮为盘形凸轮20，当然在其他实施例中也可以是柱形凸轮。