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一种基圆可设置的盘状 凸轮装置

阅读：517发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种基圆可设置的盘状凸轮装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于机械原理机构学技术领域，一种基圆可设置的盘状凸轮装置，包括盘状凸轮、基圆设定盘、刻度指示盘、上锁定旋钮、下锁定旋钮、凸轮回转安装孔、刻度指针、凸轮安装盘、安装盘紧定螺钉、同步锁定垫片、同步锁定螺栓、上锁定锥销、上锁定复位弹簧、下锁定锥销和下锁定复位弹簧。本发明通过基圆设定盘、刻度指示盘和刻度指针设定基圆；上锁定旋钮和下锁定旋钮将盘状凸轮和基圆设定盘锁紧为一体；再通过凸轮回转安装孔配合同步锁定垫片和同步锁定螺栓将盘状凸轮和凸轮安装盘锁为一体。本发明实现了盘状凸轮基圆的精确设置，结构简单，可以随时调整基圆参数，并具有锁定功能，能保证在安装和测量时凸轮设定的参数不变。，下面是一种基圆可设置的盘状凸轮装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述的基圆可设置的盘状凸轮装置包括盘状凸轮(1)、基圆设定盘(2)、刻度指示盘(3)、上锁定旋钮(4)、下锁定旋钮(5)、凸轮回转安装孔(6)、刻度指针(7)、凸轮安装盘(8)、安装盘紧定螺钉(9)、同步锁定垫片(10)、同步锁定螺栓(11)、上锁定锥销(12)、上锁定复位弹簧(13)、下锁定锥销(14)和下锁定复位弹簧(15)；
所述基圆设定盘(2)镶嵌在盘状凸轮(1)内，基圆设定盘(2)与盘状凸轮(1)为过渡配合连接；基圆设定盘(2)上设置有上锁定旋钮(4)、下锁定旋钮(5)、凸轮回转安装孔(6)和刻度指针(7)；所述凸轮回转安装孔(6)的中心为凸轮的回转中心；所述刻度指针(7)的固定端固定在基圆设定盘(2)上的凸轮回转安装孔(6)边缘处；所述上锁定旋钮(4)和下锁定旋钮(5)分别对称设置在刻度指针(7)的上方和下方，用于锁定已经完成设定的基圆设定盘(2)，使基圆设定盘(2)和盘状凸轮(1)锁紧为一体；所述刻度指示盘(3)套装在基圆设定盘(2)外轮廓、位于盘状凸轮(1)上；通过将基圆设定盘(2)上的刻度指针(7)旋转到设定位置完成所需基圆的设定；
所述凸轮安装盘(8)的上下两端设有空心管柱，中间为安装盘；凸轮安装盘(8)的上端空心管柱套装在凸轮教学设备的旋转运动输出轴的驳接端，通过安装盘紧定螺钉(9)锁紧插入上端空心管柱中的传动轴；凸轮安装盘(8)下端的空心管柱与凸轮回转安装孔(6)、同步锁定垫片(10)和同步锁定螺栓(11)同步配合，实现盘状凸轮(1)与凸轮安装盘(8)锁紧连接为一体，实现同步转动；
所述上锁定锥销(12)压缩上锁定复位弹簧(13)，上锁定旋钮(4)旋转以驱动上锁定锥销(12)平动，从而将基圆设定盘(2)和盘状凸轮(1)锁紧为一体；放松时，上锁定锥销(12)在上锁定复位弹簧(13)作用下与盘状凸轮(1)脱离接触，此时基圆设定盘(2)与盘状凸轮(1)解除锁定；同时，所述下锁定旋钮(5)配合下锁定锥销(14)压缩下锁定复位弹簧(15)作用，实现基圆设定盘(2)和盘状凸轮(1)的锁紧和脱离。
2.根据权利要求1所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述刻度指示盘(3)为0～360°分度，最小分度值为1°；其中，0°对应为基圆最小的位置，最大基圆位置由凸轮规律决定。
3.根据权利要求1或2所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述凸轮安装盘(8)下端的空心管柱内孔加工有螺纹，通过螺纹配合凸轮回转安装孔(6)、同步锁定垫片(10)和同步锁定螺栓(11)将盘状凸轮(1)与凸轮安装盘(8)锁紧为一体。
4.根据权利要求1或2所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述基圆设定盘(2)和盘状凸轮(1)之间设置控制间隙，控制间隙在0.05mm以内。
5.根据权利要求3所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述基圆设定盘(2)和盘状凸轮(1)之间设置控制间隙，控制间隙在0.05mm以内。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述上锁定旋钮(4)和下锁定旋钮(5)的头部为锥形螺柱。
7.根据权利要求3所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述上锁定旋钮(4)和下锁定旋钮(5)的头部为锥形螺柱。
8.根据权利要求4所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，所述上锁定旋钮(4)和下锁定旋钮(5)的头部为锥形螺柱。
9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，设定基圆时，利用解析法建立旋转角度和基圆半径的对应关系，进而得到需要旋转的角度；或通过事先建立出的角度与基圆半径的对照表来确定旋转角度。
10.根据权利要求6所述的一种基圆可设置的盘状凸轮装置，其特征在于，设定基圆时，利用解析法建立旋转角度和基圆半径的对应关系，进而得到需要旋转的角度；或通过事先建立出的角度与基圆半径的对照表来确定旋转角度。

说明书全文

一种基圆可设置的盘状 凸轮装置

技术领域

[0001] 本发明属于机械原理机构学技术领域，涉及凸轮机构，具体为一种基圆可设置的盘状凸轮装置。

背景技术

[0002] 凸轮具有结构简单紧凑，通过它可以实现多种复杂运动，在机械设备中应用非常广泛。凸轮机构是机械原理课程教学的一个难点，其内容抽象，学生学习较为困难，尤其涉及到相关知识的综合运用。结合实验教学，可以大大方便学生对于相关知识的学习。

[0003] 盘状凸轮的规律由外轮廓的边缘廓线决定，凸轮旋转推动直动或摆动从动件，产生预定的运动，进而实现所需规律。现有的凸轮教学设备，尤其实验凸轮都是定参数的，制造完成后参数就唯一确定，无法在系统更改，给实验教学中修改相关参数、进行凸轮特性研究带来不便。实验中使用的凸轮必须保证能够满足方便更换，参数可调整才是最佳的。

[0004] 凸轮的基圆是一项非常重要的设计参数，它决定着凸轮规律的生成，以及压力角、凸轮尺寸、从动件升程等诸多指标。同时由于盘状凸轮基于外轮廓工作，因此必须保证外轮廓的连续性，这样才能保证规律不失真。基于上述考虑结合需求设计实现了基圆可变换的盘状凸轮。

[0005] 本装置可以根据具体的实验要求，精确地设置出基圆的尺寸，配合现有的凸轮实验台即可方便实现变更参数的目的。

发明内容

[0006] 针对目前凸轮实验教学的实际需求，发明了一种基圆可以精确设置的盘状凸轮装置。它可以安装匹配到的凸轮测试设备上，灵活的按照需要改变凸轮的参数。

[0007] 本发明的技术方案：

[0008] 一种基圆可设置的盘状凸轮装置，包括盘状凸轮1、基圆设定盘2、刻度指示盘3、上锁定旋钮4、下锁定旋钮5、凸轮回转安装孔6、刻度指针7、凸轮安装盘8、安装盘紧定螺钉9、同步锁定垫片10、同步锁定螺栓11、上锁定锥销12、上锁定复位弹簧13、下锁定锥销14和下锁定复位弹簧15；

[0009] 所述基圆设定盘2镶嵌在盘状凸轮1内，基圆设定盘2与盘状凸轮1为过渡配合连接；基圆设定盘2上设置有上锁定旋钮4、下锁定旋钮5、凸轮回转安装孔6和刻度指针7；所述凸轮回转安装孔6的中心为凸轮的回转中心；所述刻度指针(7)的固定端固定在基圆设定盘(2)的凸轮回转安装孔(6)边缘处；上锁定旋钮4和下锁定旋钮5分别对称设置在刻度指针7的上方和下方，用于锁定已经完成设定的基圆设定盘2，使基圆设定盘2和盘状凸轮1锁紧为一体；刻度指示盘3套装在基圆设定盘2外轮廓、位于盘状凸轮1上；通过将基圆设定盘2上的刻度指针7旋转到设定位置完成所需基圆的设定；

[0010] 所述凸轮安装盘8的上下两端设有空心管柱，中间为安装盘；凸轮安装盘8的上端空心管柱套装在凸轮教学设备的旋转运动输出轴的驳接端，通过安装盘紧定螺钉9锁紧插入上端空心管柱中的传动轴；凸轮安装盘8下端的空心管柱与凸轮回转安装孔6、同步锁定垫片10和同步锁定螺栓11同步配合，将盘状凸轮1与凸轮安装盘8锁紧连接为一体，实现同步转动；

[0011] 所述上锁定锥销12压缩上锁定复位弹簧13，上锁定旋钮4旋转以驱动上锁定锥销12平动，从而将基圆设定盘2和盘状凸轮1锁紧为一体；放松时，上锁定锥销12在上锁定复位弹簧13作用下与盘状凸轮1脱离接触，此时基圆设定盘2与盘状凸轮1解除锁定；同时，下锁定旋钮5配合下锁定锥销14压缩下锁定复位弹簧15作用，实现基圆设定盘2和盘状凸轮1的锁紧和脱离。

[0012] 进一步地，刻度指示盘3为0～360°分度，最小分度值为1°；其中，0°对应为基圆最小的位置，最大基圆位置由凸轮规律决定。

[0013] 进一步地，设定基圆时，利用解析法建立旋转角度和基圆半径的对应关系，进而得到需要旋转的角度；或通过事先建立出的角度与基圆半径的对照表来确定旋转角度。

[0014] 进一步地，凸轮安装盘8下端的空心管柱的内孔加工有螺纹，通过螺纹配合凸轮回转安装孔6、同步锁定垫片10和同步锁定螺栓11将盘状凸轮1与凸轮安装盘8锁紧为一体。

[0015] 进一步地，基圆设定盘2和盘状凸轮1之间设置控制间隙，控制间隙在0.05mm以内。

[0016] 进一步地，上锁定旋钮4和下锁定旋钮5的头部为锥形螺柱。

[0017] 本发明的有益效果：本发明提供一种基圆可设置的盘状凸轮装置，实现盘状凸轮基圆的精确设置，解决了当前实验凸轮制造完成后基圆的尺寸刚性不可调整的问题。本装置结构简单，制造成本低，可靠性好，可以随时调整基圆参数，并且具有锁定功能，保证在安装和测量时凸轮设定的参数不变。所有的安装、调整、锁定、指示机构均设计在凸轮的端面，保证了操作调整的方便性和凸轮外轮廓规律的连续性。附图说明

[0018] 图1为基圆可设置的盘状凸轮的机构示意图。

[0019] 图2为基圆可设置的盘状凸轮的装配示意图。

[0020] 图3为基圆上锁定旋钮锁定原理图。

[0021] 图4为基圆下锁定旋钮锁定原理图。

[0022] 图中：1盘状凸轮；2基圆设定盘；3刻度指示盘；4上锁定旋钮；5下锁定旋钮；6凸轮回转安装孔；7刻度指针；8凸轮安装盘；9安装盘紧定螺钉；10同步锁定垫片；11同步锁定螺栓；12上锁定锥销；13上锁定复位弹簧；14下锁定锥销；15下锁定复位弹簧。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

[0024] 盘状凸轮1的基圆是在凸轮中以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆，它是凸轮系统规律设计的一项重要参数。凸轮的轮廓规律相当于在基圆的基础上，对应在不同的转角下，基圆外轮廓相对于回转中心径向进行相适应的变换。盘状凸轮1运动中由外轮廓驱动尖顶、平顶、滚子等从动件，进而实现位移规律。

[0025] 如图1所示，基圆设定盘2镶嵌在盘状凸轮1内，基圆设定盘2与盘状凸轮1为过渡配合连接，同时进行间隙控制，控制间隙在0.05mm以内；基圆设定盘2上设置有上锁定旋钮4、下锁定旋钮5、凸轮回转安装孔6和刻度指针7；凸轮回转安装孔6的中心为凸轮的回转中心；刻度指针(7)的固定端固定在基圆设定盘(2)上的凸轮回转安装孔(6)边缘处；上锁定旋钮4和下锁定旋钮5的头部为锥形螺柱，分别对称设置在刻度指针7的上方和下方，用于锁定已经完成设定的基圆设定盘2，使基圆设定盘2和盘状凸轮1锁紧为一体；刻度指示盘3套装在基圆设定盘2外轮廓、位于盘状凸轮1上，刻度指示盘3为0～360°分度，最小分度值为1°，其中，0°对应为基圆最小的位置，最大基圆位置由凸轮规律决定；通过将基圆设定盘2上的刻度指针7旋转到设定位置完成所需基圆的设定。

[0026] 如图2所示，凸轮安装盘8的上下两端设有空心管柱，中间为安装盘；凸轮安装盘8的上端空心管柱套装在凸轮教学设备的旋转运动输出轴的驳接端，通过安装盘紧定螺钉9锁紧插入上端空心管柱中的传动轴；凸轮安装盘8下端的空心管柱的外圆用于和凸轮回转安装孔6配合装配，下端的空心管柱内孔加工有螺纹，通过螺纹配合凸轮回转安装孔6、同步锁定垫片10和同步锁定螺栓11将盘状凸轮1与凸轮安装盘8锁紧为一体，实现同步转动。

[0027] 如图3所示，上锁定锥销12压缩上锁定复位弹簧13，上锁定旋钮4旋转以驱动上锁定锥销12平动，从而将基圆设定盘2和盘状凸轮1锁紧为一体；放松时，上锁定锥销12在上锁定复位弹簧13作用下与盘状凸轮1脱离接触，此时基圆设定盘2与盘状凸轮1解除锁定。同时，如图4所示，下锁定旋钮5配合下锁定锥销14压缩下锁定复位弹簧15作用，实现基圆设定盘2和盘状凸轮1的锁紧和脱离。

[0028] 设置基圆时，首先放松上锁定旋钮4和下锁定旋钮5，使基圆设定盘2自由旋转；根据所需设定的基圆半径，将刻度指针7旋转到某一确定的角度即可。对于典型的凸轮的外轮廓规律，利用解析法建立得到旋转角度和基圆半径的对应关系，进而得到需要旋转的角度；对于规律复杂的凸轮则无法建立出单一的解析对应关系，这时通过事先建立出的角度与基圆半径的对照表来确定旋转角度。设置时，只需对照表格，根据所需要基圆的大小，找到需要设置的角度，将刻度指针7旋转到设定位置即可。设置完成后，将上锁定旋钮4和下锁定旋钮5拧紧，使基圆设定盘2和盘状凸轮1锁紧为一体。再通过凸轮回转安装孔6配合同步锁定垫片10和同步锁定螺栓11将盘状凸轮1与凸轮安装盘8锁紧为一体，从而实现同步转动。

[0029] 本发明以实验教学为例说明所实现的功能，在其它领域运用所提到的方式方法，实现类似功能，也是本发明保护范围。

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