滾子局部自由度演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種局部自由度演示儀，具體涉及一種滾子局部自由度演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，局部自由度主要有三種形式，最常見的是滾子局部自由度，在本科的機械原理課本中主要介紹的是由滾動代替滑動的局部自由度形式。在教學(xué)中因操作教具不簡單，占用課堂大量時間，并且沒有能直觀地為學(xué)生演示滾子局部自由度原理的教具，從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習局部自由度的時候不能清晰地明白滾子局部自由度的原理。同時學(xué)生在學(xué)習滾子局部自由度時容易對其產(chǎn)生誤解，為了幫助學(xué)生更好地理解局部自由度原理而設(shè)計了這種演示儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本專利提供了一種滾子局部自由度演示儀，幫助學(xué)生理解滾子局部自由度原理。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:所述的滾子局部自由度演示儀主要包括機架、運動機構(gòu)、鎖死機構(gòu)和繪圖機構(gòu)。所述的運動機構(gòu)包括凸輪、滾子、桿1、平底推桿、滑槽1、水平桿和豎直桿。凸輪通過螺栓I與機架相連，當凸輪運動時，通過摩擦帶動滾子和平底推桿運動。桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連，其帶動水平桿運動。桿I內(nèi)設(shè)有滑槽I，鎖死機構(gòu)通過滑槽I與桿I相連，鎖死機構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)，通過鎖死機構(gòu)將滾子鎖死或解鎖。桿I和平底推桿通過螺栓II與機架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，帶動豎直桿運動，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連，帶動水平桿運動。繪圖機構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板，卡子安裝在水平桿內(nèi)，通過卡子將粉筆卡住，螺釘將卡子緊固，粉筆在畫板上畫出運動軌跡，所述的畫板通過機架內(nèi)的T型槽與機架相連。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:此演示儀結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，對此演示儀進行簡單操作就能直觀地為學(xué)生解釋滾子局部自由度原理。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0007]圖2是卡子的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0008]圖3是鎖死機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0009]圖中1.機架；2.凸輪；3.螺栓I ;4.滾子；5.滑槽I ;6.螺栓I1-J.平底推桿；8.桿I ;9.螺栓III ；10.水平桿；11.畫板；12.粉筆；13.螺栓IV ；14.豎直桿；15.螺栓V ；16.T型槽；17.卡子；18.螺釘；19.按帽；20.鎖死構(gòu)件I ;21.彈簧；22.鎖死構(gòu)件II。
[0010]其中螺栓1、螺栓I1、螺栓II1、螺栓IV和螺栓V的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。
【具體實施方式】
[0011]如圖1、圖2和圖3所示，所述的滾子局部自由度演示儀主要包括機架1、運動機構(gòu)、鎖死機構(gòu)和繪圖機構(gòu)。所述的運動機構(gòu)主要包括凸輪2、滾子4、滑槽15、桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14。凸輪2通過螺栓13與機架I相連，當凸輪2運動時，通過摩擦帶動滾子4和平底推桿7運動。滾子4與桿18相連，帶動桿18運動。所述的鎖死機構(gòu)包括彈簧21、鎖死構(gòu)件120、鎖死構(gòu)件1122和按帽19，鎖死構(gòu)件120與按帽19相連，鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122構(gòu)成移動副，鎖死構(gòu)件1122通過滑槽15與桿18相連，通過鎖死機構(gòu)將滾子4解鎖或鎖死。桿18和平底推桿7通過螺栓116與機架I相連，同時桿18通過螺栓III9與水平桿10相連，帶動水平桿10運動，平底推桿7通過螺栓V15與豎直桿14相連，帶動豎直桿14運動，豎直桿14通過螺栓IV13與水平桿10相連，帶動水平桿10運動。所述的繪圖機構(gòu)包括卡子17、粉筆12、螺釘18和畫板11?？ㄗ?7安裝在水平桿10內(nèi)，通過卡子17將粉筆12卡住，螺釘18將卡子17緊固，當凸輪2運動時，粉筆12在畫板11上畫出運動軌跡。畫板11通過機架I上的T型槽16與機架I相連。
[0012]滾子4不鎖死時，通過按帽19使彈簧21壓縮，推動鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122運動，鎖死構(gòu)件120將滾子4解鎖。當凸輪2運動時，滾子4以滾動的方式帶動桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14運動，粉筆12在畫板11上畫出運動軌跡。
[0013]滾子4鎖死時，通過按帽19使彈簧21壓縮，推動鎖死構(gòu)件120和鎖死構(gòu)件1122運動，鎖死構(gòu)件120將滾子4鎖死。當凸輪2運動時，滾子4以滑動的方式代替滾動，帶動桿18、平底推桿7、水平桿10和豎直桿14運動，粉筆12在畫板11上畫出運動軌跡。
[0014]在滾子4鎖死與不鎖死兩種情況下，通過分析粉筆12在畫板11上畫出運動軌跡是否重合，來解釋滾子局部自由度原理。
[0015]此滾子局部自由度演示儀結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于使用者使用。
[0016]上述實例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此本實用新型的保護范圍，凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種滾子局部自由度演示儀，包括機架、運動機構(gòu)、鎖死機構(gòu)、和繪圖機構(gòu)；其特征是運動機構(gòu)包括凸輪、滾子、桿1、平底推桿、滑槽1、水平桿和豎直桿；凸輪通過螺栓I與機架相連，滾子和平底推桿分別與凸輪接觸，桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連；鎖死機構(gòu)通過桿I內(nèi)的滑槽I與桿I相連，鎖死機構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)；桿I和平底推桿通過螺栓II與機架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連；繪圖機構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板，卡子安裝在水平桿內(nèi)，通過卡子將粉筆卡住，螺釘將卡子緊固，畫板通過機架內(nèi)的T型槽與機架相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述滾子局部自由度演示儀，其特征在于:平底推桿與凸輪之間的接觸是線接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述滾子局部自由度演示儀，其特征在于:畫板通過機架內(nèi)的T型槽滑動，改變其位置。
【專利摘要】一種滾子局部自由度演示儀，包括機架、運動機構(gòu)、鎖死機構(gòu)和繪圖機構(gòu)。運動機構(gòu)包括凸輪、滾子、桿I、平底推桿、滑槽I、水平桿和豎直桿。凸輪通過螺栓I與機架相連，當凸輪運動時，通過摩擦帶動滾子和平底推桿運動，桿I的一端與滾子相連，另一端通過螺栓III與水平桿相連，其帶動水平桿運動。鎖死機構(gòu)通過滑槽I與桿I相連，鎖死機構(gòu)的部分構(gòu)件安裝在桿I內(nèi)，通過鎖死機構(gòu)將滾子鎖死或解鎖。桿I和平底推桿通過螺栓II與機架相連，平底推桿通過螺栓V與豎直桿相連，豎直桿通過螺栓IV與水平桿相連。繪圖機構(gòu)包括卡子、粉筆、螺釘和畫板。通過滾子鎖死與不鎖死兩種情況，分析粉筆在畫板上畫出運動軌跡是否重合，來解釋滾子局部自由度原理。此演示儀結(jié)構(gòu)簡單，對此演示儀進行簡單操作就能直觀地為學(xué)生解釋滾子局部自由度原理。
【IPC分類】G09B25-02
【公開號】CN204576971
【申請?zhí)枴緾N201520265897
【發(fā)明人】潘志杰, 鄭東豪, 王小軍
【申請人】潘志杰
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日