[发明专利]一种多功能机械原理教具

说明书

本发明提供一种多功能机械原理教具，包括依次连接的底座、绘图机构、传动机构和工作盘，所述绘图机构包括支撑座、画笔放置台、画笔、滑动块和绘图板，所述支撑座、底座和工作盘通过主轴连接在一起，所述传动机构位于支撑座和工作盘之间，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和齿条，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与齿条啮合，所述第一齿轮与主轴过盈配合，所述齿条安装在滑动块内，所述滑动块的上方连接绘图板，所述画笔放置台安装在支撑座上，将画笔放置在画笔放置台内，所述画笔的笔尖与工作盘接触。本发明能够演示反转法求凸轮廓线的过程和范成法加工齿轮的过程，结构简单，便于操作。

技术领域

本发明涉及一种用于机械原理教学的演示和实验装置，尤其涉及一种多功能机械原理教具。

背景技术

在机械原理课程教学过程中几乎没有关于用反转法求凸轮廓线的实验仪器，一个效果较好的演示仪器非常有助于学生对此知识点的掌握。目前各高校在机械原理课程实验部分都设有范成法加工齿轮的实验，而实验器材就是范成仪，它能够很清楚地向学生展示范成法加工齿轮的过程，并且还能很清楚的演示加工齿轮时产生的根切现象以及通过变位避免根切现象。但是这个实验仪器的功能比较单一，只是演示了关于齿轮的相关知识点，并且现有的范成仪普遍都存在一个缺点，就是在实验的过程中都必须实验者亲自拿笔去画那些齿条刀具切割齿坯的轨迹，而这样做不仅非常的麻烦而且在画的过程中很容易贴不上齿条刀具廓线导致切割的齿形绘制不够准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够演示反转法求凸轮廓线的过程而且能够准确演示范成法加工齿轮过程的多功能机械原理教具。

本发明提供一种多功能机械原理教具，包括依次连接的底座、绘图机构、传动机构和工作盘，所述绘图机构包括支撑座、画笔放置台、画笔、滑动块和绘图板，所述支撑座、底座和工作盘通过主轴连接在一起，所述传动机构位于支撑座和工作盘之间，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和齿条，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与齿条啮合，所述第一齿轮与主轴过盈配合，所述齿条安装在滑动块内，所述滑动块的上方连接绘图板，所述画笔放置台安装在支撑座上，将画笔放置在画笔放置台内，所述画笔的笔尖与工作盘接触。

进一步地，所述支撑座为T字型，其包括水平端和延伸端，所述水平端和延伸端垂直，所述水平端上设有第一轴承、第二轴承和第三轴承，所述第一轴承与主轴配合，所述第二轴承配合连接第一齿轮轴，在所述第一齿轮轴上安装第二齿轮，所述第三轴承配合连接第二齿轮轴，在所述第二齿轮轴上安装第三齿轮，所述延伸端的外侧设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽用以放置画笔放置台，所述延伸端的上端设有一凸槽，在所述凸槽的上方安装滑动块，所述滑动块可以沿着凸槽相对移动。

进一步地，所述底座通过第四轴承与主轴配合，所述底座和支撑座之间设有一功能转换盘，所述功能转换盘与主轴过盈配合。

进一步地，所述底座上设有第一小孔和第二小孔，所述功能转换盘上设有第三小孔，所述支撑座上设有第四小孔，所述第四小孔位于第二轴承和第三轴承之间，所述第一小孔和第三小孔同心配置，所述第二小孔和第四小孔同心配置。

进一步地，在利用该多功能机械原理教具演示反转法求凸轮廓线时，通过在第一小孔和第三小孔中插入一销钉，将功能转换盘与底座连接。

进一步地，在利用该多功能机械原理教具演示范成法齿轮加工过程时，通过在第二小孔和第四小孔中插入一销钉，将支撑座与底座固定连接。

进一步地，所述画笔放置台为L型，所述画笔放置台的一端设有第三凹槽，所述第三凹槽的一端固定连接第一弹簧，所述第三凹槽的另一端固定连接第二弹簧，所述第一弹簧的自由端连接有第一固件，所述第二弹簧的自由端连接有第二固件，所述第一固件和第二固件接触后形成一凹腔，将所述画笔放置在凹腔内，该凹腔的尺寸与画笔的尺寸相匹配。

进一步地，在所述第一弹簧和第二弹簧的拉力作用下，所述画笔能够紧贴在绘图板的边沿上。