[发明专利]凸轮轮廓曲线绘图仪

说明书

技术领域

本发明涉及绘图仪器领域，特别涉及一种凸轮轮廓曲线绘图仪。

背景技术

凸轮是一种机械回转或滑动件，凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构被称为凸轮机构。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。为了对凸轮机构进行研究和学习，通常需要绘制凸轮的轮廓曲线。

目前，对凸轮轮廓曲线绘制的方法多是采用“反转法”，其具体的步骤是：将基圆等分，根据从动件位移曲线标出特殊角，如升程角，近休止角、回程角、远休止角。根据从动件位移曲线将特殊角对应的位移标在图中，另外再取几个点以保证曲线的连续性。将所描出来的点用光滑的曲线连接，即可绘制出凸轮轮廓曲线。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

这种绘图方法操作复杂，绘制出的图形精确度低。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种凸轮轮廓曲线绘图仪。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种凸轮轮廓曲线绘图仪，所述绘图仪包括：

底座、滑块、齿条、曲线模块、支架、画笔、相对设置在所述底座上的第一凸台和第二凸台、设置在所述第一凸台和所述第二凸台间的第一转动轴、设置在所述第一转动轴上且随所述第一转动轴的转动而转动的第一齿轮和第二齿轮、第二转动轴、同轴设置在所述第二转动轴上的第三齿轮和画板、以及带动所述第二转动轴旋转的动力装置；

所述第二转动轴设置在第一凸台上且与所述第一转动轴平行，所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮与所述齿条啮合，所述齿条和所述曲线模块固定在所述滑块上，所述滑块与所述底座滑动连接，所述曲线模块上设有曲线开口；

所述支架包括伸缩杆、横杆和限位杆，所述画笔设于所述横杆的一端，所述限位杆的一端与所述横杆的另一端垂直连接，所述限位杆的另一端与所述曲线模块的曲线开口滑动连接，所述伸缩杆的一端与所述横杆的中部垂直连接，所述伸缩杆的另一端与所述底座连接，所述画笔的笔尖与所述画板接触；

所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮的传动比满足：所述第三齿轮旋转一周时，所述齿条移动的距离等于所述曲线开口的两端点所在竖直方向直线的水平距离。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述动力装置为摇柄，所述摇柄与所述第二转动轴固定连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述动力装置为双向电机，所述双向电机的输出轴与所述第二转动轴连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述伸缩杆包括第三凸台和竖杆，所述第三凸台上开孔，所述竖杆的一端可伸缩地插设在所述第三凸台的孔内，所述竖杆的另一端连接所述横杆。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述绘图仪还包括设于所述底座上的导轨，所述滑块安装在所述导轨上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述底座上设有插孔，所述第一凸台、所述第二凸台、所述第三凸台和所述导轨上设有插杆，所述插杆与所述插孔相匹配。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述绘图仪还包括轴承，所述第一转动轴通过所述轴承架设在所述第一凸台和所述第二凸台上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述绘图仪还包括连接件，所述轴承通过所述连接件固定在所述第一凸台和所述第二凸台上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述绘图仪还包括弹簧卡扣，所述第一转动轴上设有凹槽和轴肩，所述弹簧卡扣设于所述凹槽内，所述第一齿轮设于所述弹簧卡扣和所述轴肩之间。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一转动轴上设有键槽，所述第一齿轮和所述第二齿轮通过所述键槽安装在所述第一转动轴上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在底座上设置凸台，然后在凸台上设置第一转动轴和第二转动轴，在第一转动轴上安装第一齿轮和第二齿轮，在第二转动轴上安装第三齿轮，第一齿轮和第三齿轮啮合，第二齿轮与齿条啮合，画板安装在第二转动轴上，画板随着第三齿轮转动，齿条随着第二齿轮移动，由于齿条与曲线模块安装在同一滑块上，因此当齿条移动时曲线模块也随着移动；横杆的两端的分别设置画笔和限位杆，限位杆与曲线模块的曲线开口滑动连接，伸缩杆的一端与横杆的中部垂直连接，伸缩杆的另一端与底座固定连接，画笔的笔尖与画板接触，所以在曲线模块运动时，限位杆与曲线开口滑动，从而带动画笔上下运动，由于画板一直在转动，所以画笔在画板上绘制出凸轮轮廓曲线，该绘画仪使用时操作方便，绘制出的轮廓线清楚准确。