凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件制造技术

本发明专利技术涉及凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，包括机架，安装于机架上的相互垂直的凸轮滑轨和下导轨；移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动配合，在移动凸轮上固定第一齿条，第一齿条与固定在机架上的第一电机上的第一齿轮啮合；移动凸轮上设有凸轮槽，凸轮槽的前端布置有第一前行程开关，后端布置有第一后行程开关，凸轮槽通过凸轮滚轮与推杆的一端连接；行程调节转盘为上、下盘结构，上、下盘之间在松开紧固件后可以相互转动；行程调节转盘的下盘与推杆的另一端连接，下盘的底部固定在下滑块上，下滑块在下导轨上滑动；行程调节转盘的上盘与上滑块固定，上滑块在上导轨上滑动；它使得凸轮等加速等减速曲线教学简单明了、方便直观，演示性强。

【技术实现步骤摘要】
凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件
本专利技术涉及一种教学仪器——凸轮轮廓线生成仪，具体涉及凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件。
技术介绍
凸轮机构在机械设计中扮演着重要的角色，凸轮只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的预期运动，而且结构简单、紧凑、设计方便，因此在自动机床、轻工机械、纺织机械、印刷机械、食品机械、包装机械和机电一体化产品中得到广泛应用；凸轮机构主要作用是使从动件按照工作要求完成各种复杂的运动，包括直线运动、摆动、等速运动和不等速运动。凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构；凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动.凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。在对凸轮进行教学研究的过程中，往往会选择盘形凸轮，如图2所示，盘形凸轮的参数包括有推程角φ1、远休止角φ2、回程角φ3、近休止角φ4、行程h、基圆半径r、偏心距e和构成凸轮轮廓线的推程曲线、远休止曲线、回程曲线、近休止曲线，以及偏心圆和作用在凸轮轮廓线上的从动件，行程h为盘形凸轮旋转一周从动件运动的位移，对应为凸轮上凸轮轮廓线与凸轮基圆间的距离，偏心距为从动件运动中偏离基圆圆心的距离，运动过程中从动件的延长线始终与偏心距构成的偏心圆相切，推程曲线为凸轮轮廓线上行程h增加的那段曲线，远休止曲线为行程h保持最大且不变的那段凸轮轮廓线，回程曲线为行程h逐渐减小的那段凸轮轮廓线，近休止曲线为从动件行程h保持最小且不变的那段凸轮轮廓线，即远休止曲线和近休止曲线是圆弧曲线。推程曲线和回程曲线会选择几种具体的特殊凸轮轮廓线的其中一种进行研究，比如，能实现凸轮从动件作匀速直线运动的凸轮轮廓线，实现凸轮从动件按简谐运动规律加减速的凸轮轮廓线，实现凸轮从动件按等加速等减速的规律运动的凸轮轮廓线，实现凸轮从动件按摆线的规律运动的凸轮轮廓线；这四种轮廓线具有从有无穷大的冲击到无冲击的过渡的性质，适用于轻载至重载等所有的工作环境，对于凸轮的教学研究来讲具有极强的代表性；在对应的曲线规律下，通过图解法或解析法，去研究凸轮的压力角、推程角、回程角、远休止角、近休止角、偏心距、基圆及行程就可以找到其中的各种关系。在目前的教学研究中，抽象的图解法及难懂的解析法一直作为教学过程中的不二之选，不论是针对哪种曲线来讲，通过这两种方法去总结凸轮等加速等减速曲线的特性都不容易，因为对于机械学科来讲，单纯的书面表达和口头描述并无益于学习者达到很好的学习效果，所以，为了达到更好的教学效果，在对凸轮等加速等减速曲线的了解过程中，有必要增加一种更加直观、操作性好和演示性强的辅助教学仪器，以帮助学习者更加深入的了解凸轮等加速等减速曲线的特性，同时也为机械教学的传授变得更加简单明了、方便直观。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，使得凸轮等加速等减速曲线教学的传授更加简单明了、方便直观，操作性好且演示性强。凸轮轮廓线生成仪包括等加速等减速曲线组件、摆线曲线组件、匀速曲线组件、简谐曲线组件、曲线选择组件、曲线绘制平台、控制操作系统，本专利技术仅涉及等加速等减速曲线组件。本专利技术的技术方案：一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，包括有第一电机、第一齿轮、第一齿条、第一后行程开关、移动凸轮、凸轮滑轨、凸轮滚轮、第一前行程开关、推杆、上滑块、行程调节转盘、下滑块、上导轨、下导轨；所述的第一电机、凸轮滑轨、下导轨固定安装在机架上，第一齿轮安装在第一电机上，第一齿条与第一齿轮啮合，第一齿条安装在移动凸轮上，在移动凸轮上开设有凸轮槽，凸轮槽的轨迹方程为：(x轴平行于移动凸轮上的第一齿条移动方向，由第一后行程开关指向第一前行程开关方向为正方向；y轴垂直于移动凸轮上的第一齿条的移动方向，远离第一齿条的方向为正方向，原点在第一后行程开关上；x为移动凸轮在x轴方向上的移动距离，y为移动凸轮在y轴方向上的移动距离，t为时间，x、y的单位为mm，t的单位为s)，移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动连接，在移动凸轮上还安装有第一后行程开关、第一前行程开关，凸轮滚轮嵌入凸轮槽中与凸轮槽滚动连接，凸轮滚轮安装在推杆上；下导轨上的下滑快的滑动方向垂直于移动凸轮上的x轴，在下滑快与上滑块之间安装有行程调节转盘和推杆，行程调节转盘为上、下盘结构，下盘连接着推杆与下滑块，上盘连接着上滑块，上盘嵌在下盘中，上盘与下盘可相对转动，同时可以通过紧固件将其紧固住以防止上、下盘相对运动；所述的上导轨与曲线选择组件中的第一连接件相连接，所述的行程调节转盘用于调节从动件行程h，旋松行程调节转盘上的紧固件，转动行程调节转盘，可调节上导轨与下导轨的夹角为α，α为与从动件行程h有关的常数，当上导轨与下导轨重合时为0°，0°≤α≤45°，随即旋紧紧固件以防止行程调节转盘在工作中改变既定的角度；另外，整个等加速等减速曲线组件应具有一定的安装角度β，使得等加速等减速曲线组件中的推杆、上导轨与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨在运动中始终构成一个钝角三角形，β为等加速等减速曲线组件中推杆与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨所成的安装角度，为常数，0°<β≤45°。优选地，所述等加速等减速曲线组件中的下导轨与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨所成的安装角度(也就是等加速等减速曲线组件中推杆与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨所成的安装角度)为45°。简谐曲线组件中第四电机、第四后行程开关、第四前行程开关、第二直线导轨固定安装在机架上，第二曲杆与第四电机传动连接，行程调节滑块通过紧固件固定连接在第二曲杆上，第二连杆与行程调节滑块铰接，第二连杆与第二十字槽滑块滑动连接，第二十字槽滑块还在第二直线导轨上滑动；第二十字槽滑块是由两个滑槽相互垂直的普通滑快固接在一起构成的，第二十字槽滑块与曲线选择组件中的第四连接件相连接；旋松行程调节滑块上的紧固件，在第二曲杆上滑动行程调节滑块以调节第二曲杆上的行程调节滑块与第四电机轴的距离r2，其中h为从动件行程；随即旋紧行程调节滑块上的紧固件，以防止工作中松动，第四电机带动第二曲杆转动，第四后行程开关、第四前行程开关用于控制第二曲杆的摆动行程，通过第二连杆、第二十字槽滑块带动曲线选择组件中第四连接件沿着第二直线滑轨做直线运动。曲线选择组件中第一连接件、等加速等减速曲线导轨、等加速等减速曲线滑块、画笔支座、画笔滑块、画笔、笔夹、第一电磁铁、画笔导杆、推板与等加速等减速曲线组件工作相关联；第一连接件固定在等加速等减速曲线导轨的一端，等加速等减速曲线滑块、画笔支座安装在机架上，等加速等减速曲线导轨与等加速等减速曲线滑块滑动连接，第一电磁铁固定安装在等加速等减速曲线导轨的另一端，画笔导杆安装在画笔支座上，推板通过画笔滑块与画笔导杆滑动连接，笔夹安装在推板上，画笔安装在笔夹上；在推板上开设的卡孔，位于第一电磁铁的正下方；画笔通过笔夹夹紧后，由等加速等减速曲线组件输出的直线运动规律通过第一连接件使得等加速等减速曲线导轨做对应的直线运动，不同的运动规律通过第一电磁铁控制选择输出，电磁铁在控制系统的作用下，将铁芯插入至推板上的卡孔中，从而使画笔画出对应的运动轨迹；第一电磁铁为推拉式直流电磁铁。曲线绘制平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，其特征是：包括机架，安装于机架上的相互垂直的凸轮滑轨和下导轨；移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动配合，在移动凸轮上固定有第一齿条，第一齿条与固定在机架上的第一电机上的第一齿轮啮合；移动凸轮上设置有凸轮槽，凸轮槽的前端布置有第一前行程开关，后端布置有第一后行程开关，凸轮槽通过凸轮滚轮与推杆的一端连接；凸轮槽的轨迹方程为：x=182-91t,y=71-35.5t2,0≤t≤1;x=91t,y=35.5t2,0≤t≤1;,]]>其中x为移动凸轮在x轴方向上的移动距离，单位为mm，y为移动凸轮在y轴方向上的移动距离，单位为mm，t为时间，t的单位为s，x轴平行于移动凸轮上的第一齿条移动方向，由第一后行程开关指向第一前行程开关方向为正方向，y轴垂直于移动凸轮上的第一齿条的移动方向，远离第一齿条的方向为正方向，原点在第一后行程开关上；行程调节转盘为上、下盘结构，上、下盘之间在松开紧固件后可以相互转动；行程调节转盘的下盘与推杆的另一端连接，下盘的底部固定在下滑块上，下滑块在下导轨上滑动；行程调节转盘的上盘与上滑块固定，上滑块在上导轨上滑动；且上导轨与下导轨的夹角为α满足其中0°≤α≤45°，h为从动件行程；上导轨与曲线选择组件中的第一连接件相连接；推杆与曲线选择组件中的等加速等减速曲线导轨所成的安装夹角β满足：0°<β≤45°，β为常数。...

【技术特征摘要】
1.一种凸轮轮廓线生成仪的等加速等减速曲线组件，包括机架、移动凸轮，其特征是：机架上安装有相互垂直的凸轮滑轨和下导轨；移动凸轮通过滑块与凸轮滑轨滑动配合，在移动凸轮上固定有第一齿条，第一齿条与固定在机架上的第一电机上的第一齿轮啮合；移动凸轮上设置有凸轮槽，凸轮槽的前端布置有第一前行程开关，后端布置有第一后行程开关，凸轮槽通过凸轮滚轮与推杆的一端连接；凸轮槽的轨迹方程为：其中x为移动凸轮在x轴方向上的移动距离，单位为mm，y为移动凸轮在y轴方向上的移动距离，单位为mm，t为时间，t的单位为s，x轴平行于移动凸轮上的第一齿条移动方向，由第一后行程开关指向第一前行程开关方向为正方向，y轴垂直于移动凸轮上的第一齿条的移...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱小童，胡发焕，张根森，邓聪，康宇，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36