[发明专利]一种凸轮实验教学装置

说明书

本发明属于机械原理机构学技术领域，提供了一种凸轮实验教学装置，它可以实现系统高副的快速匹配，使从动件的偏置距可以实时调整，不同规律凸轮可以方便更换。双导轨设计提供了良好的支撑刚度，表面处理增强了导轨的耐磨性，确保偏置调整单元长期运行的稳定性。从动件特殊的变换结构，使得对它的操作更有效率。该结构除了大大提高变换速度外，还很好的保证了变换的位置误差控制。凸轮除了满足整体更换外，还可以实现对凸轮部分参数调整变换的需求。该装置可以根据实验需求柔性的快速匹配高副系统的参数，配合百分表以及位移传感器，该实验装置可以实现，手动、自动检测模式，实现多种实验任务。

技术领域

本发明属于机械原理机构学技术领域，特别涉及凸轮机构，具体为一种凸轮实验教学装置。

背景技术

凸轮是一种基本而重要的机械机构，具有结构简单紧凑，通过它可以比较简单的实现多种复杂运动，在一些半自动、自动机械中有着广泛的应用。

凸轮机构的内容抽象，学生学习较为困难，特别涉及到知识的综合运用。结合实验教学，对于相关内容的学习和理解有着事半功倍的效果。本装置是针对盘状凸轮类型配合的从动件而研制的。凸轮的轮廓规律曲线存在于轮缘，凸轮旋转，推动从动件，从而得到了相应的运动规律。

目前国内关于凸轮教学设备结构设计从定参数角度出发，针对特定的凸轮以及从动件进行定性或定量的测试分析。使得这些设备更多体现的是对给定凸轮规律与轮廓曲线的机械复现，而对学生知识综合运用、设计分析能力发挥反而体现的较弱。

这些设备要么是不能更改高副系统的参数，要么是缺乏实时设定的功能，要么是参数调整设定方式有不足，并不利于在教学实验中采用。当前凸轮实验教学的设备功能以及使用调整的局限性，并不利于在实验教学中发挥其应有的作用，更不利于相关知识的深入学习。为此结合教学需要实际，开发了新型凸轮实验教学装置。

发明内容

本发明针对目前凸轮实验教学中对于实验设备功能的实际需要，结合当前凸轮教学设备反映出的种种不足，本发明提供一种全新的实验装置，以及相关的使用方法。该装置具有结构简单、使用方便、可以灵活进行高副和从动件匹配、成本低等特点，可以很好满足凸轮实验教学的种种需要。

本发明的技术方案：

一种凸轮实验教学装置，包括实验凸轮1、滚子从动件2、尖顶从动件3、球形从动件4、平顶从动件5、旋转支撑架6、光电编码器7、柔性联轴器8、蜗轮蜗杆减速器9、调节手轮10、电机11、刚性联轴器12、偏置调节旋钮13、支撑横梁14、Y方向右导轨15、Y方向左导轨16、传动螺栓17、挡片18、X导轨19、上滑块20、下滑块21、导轨复位弹簧22、锁定孔23、锁定销24、从动件固定螺栓25、旋转件锁定螺栓26、锁定销弹簧27、传感器安装挡板28、设备底座29、安装调节座30、螺栓支撑座31、安装法兰盘32、刻度轮33、凸轮固定螺栓34、回转支承轴35、固定垫片36、Y方向导轨安装板37、安装板固定螺栓38、Y方向导轨固定螺栓39、上滑块固定螺栓40、电机固定座41、电机固定螺栓42；

所述的Y方向右导轨15和Y方向左导轨16通过Y方向导轨固定螺栓39固定在Y方向导轨安装板37上，Y方向导轨安装板37通过安装板固定螺栓38固定于设备底座29上；所述的支撑横梁14安装固定于Y方向右导轨15和Y方向左导轨16的顶部，其下表面设有挡片18；所述的传动螺栓17依次穿过支撑横梁14和挡片18，其端部通过偏置调节旋钮13限位于支撑横梁14外部，其尾部固定有螺栓支撑座31；所述的下滑块21在Y方向右导轨15和Y方向左导轨16形成的导轨内滑动，并通过传动螺栓17控制其滑动的位置；

所述的X导轨19通过上滑块20和上滑块固定螺栓40限位，并垂直固定于Y方向右导轨15和Y方向左导轨16的背面，X导轨19只能沿X方向滑动，其端部设有传感器安装挡板28；所述的导轨复位弹簧22一端固定在传感器安装挡板28上，另一端固定在上滑块20的端面，用于实现X导轨19的复位；