曲线块、凸轮轮廓曲线绘图仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种曲线块，属于绘图仪器领域。该曲线块包括底板、两个侧板、第一挡板、第二挡板及多个调节片；两个侧板垂直于底板并相对平行设置，第一挡板与第二挡板垂直于底板及两个侧板并相对设置，多个调节片依次贴合在一起并置于两个侧板及第一挡板、第二挡板围成的凹槽中；曲线块还包括压板、直杆、第一紧固件和第二紧固件，压板置于第一挡板和第二挡板的中间，第一挡板和压板的同一水平高度上分别设置有第一通孔和第二通孔，多个调节片的中部分别设置有腰圆孔，直杆穿过第一通孔、腰圆孔及第二通孔，第一紧固件及第二紧固件分别紧固于直杆的两端；调节片的上端在放置高度不同的情况下能够模拟不同的从动件位移曲线，避免浪费材料。
【专利说明】曲线块、凸轮轮廓曲线绘图仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及绘图仪器领域，特别涉及一种曲线块及凸轮轮廓曲线绘图仪。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。这种绘图方法操作复杂，绘制出的图 形精确度低。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种曲线块及凸轮轮廓曲线绘图 仪，技术方案如下：
[0005] -方面，本发明实施例提供了一种曲线块，适用于模拟不同的从动件位移曲线用 以配合绘制相应的凸轮轮廓曲线，所述曲线块包括底板、两个侧板、第一挡板、第二挡板及 多个调节片；所述两个侧板垂直于所述底板并相对平行设置，所述第一挡板与所述第二挡 板垂直于所述底板及所述两个侧板并相对设置，所述多个调节片依次贴合在一起并置于所 述两个侧板及所述第一挡板、第二挡板围成的凹槽中；
[0006] 所述曲线块还包括压板、直杆、第一紧固件和第二紧固件，所述压板置于第一挡板 和第二挡板的中间并与所述第一挡板保持平行，所述第一挡板和所述压板的同一水平高度 上分别设置有第一通孔和第二通孔，所述多个调节片的中部分别设置有腰圆孔，所述腰圆 孔的长轴方向与所述底板垂直，所述直杆穿过所述第一通孔、所述腰圆孔及所述第二通孔， 所述第一紧固件及所述第二紧固件分别紧固于所述直杆的两端，使得所述第一挡板和所述 压板夹紧所述调节片。
[0007] 进一步地，所述两个侧板的高度低于所述第一通孔及所述第二通孔，所述第二挡 板的高度低于所述两个侧板。
[0008] 进一步地，所述压板的远离所述底板的一端设有折弯提板。
[0009] 进一步地，所述直杆的其中一端上设置有螺纹，所述第二紧固件配合所述螺纹紧 固所述压板，第一紧固件固定在所述直杆上未设螺纹的一端。
[0010] 进一步地，所述第一紧固件为圆法兰，所述圆法兰通过螺栓固定在所述第一挡板 上，所述圆法兰的中央为柱形通孔，所述柱形通孔与所述第一通孔同轴。
[0011] 进一步地，所述圆法兰上设置有垂直并穿过所述柱形通孔的螺纹孔，所述圆法兰 上还设置有限位螺栓，所述限位螺栓紧固在所述螺纹孔上。
[0012] 较佳地，所述第二紧固件为蝶形螺母。
[0013] 较佳地，所述调节片的厚度为0. 2-1. 5mm。
[0014] 较佳地，所述两个侧板间的间距比所述调节片宽0. 1-0. 2mm。
[0015] 另一方面，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：
[0016] 曲线块、底座、支架、画笔、拉线、设置在所述底座上的第一支架和第二支架、设置 在所述第一支架上的转动轴、设置在所述转动轴上且随所述转动轴的转动而转动的第一滑 轮和画板、设置在所述第二支架上的第二滑轮、以及带动所述转动轴旋转的动力装置；
[0017] 所述曲线块为如权利要求1-9任一项所述的曲线块；
[0018] 所述第二滑轮设于所述第一滑轮下方，所述底座上设有滑槽，所述曲线块与所述 底座通过所述滑槽滑动连接，所述第二支架设置在所述滑槽的一端，所述拉线的一端固定 在所述第一滑轮上，所述拉线的另一端绕过所述第二滑轮后固定在所述曲线块上；
[0019] 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。
[0020] 本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：
[0021] 通过设置相对平行的两个侧板以及相对平行的第一挡板、第二挡板，同时使得两 个侧板以及两个挡板放置于底板上与底板围成一个凹槽，将多个调节片依次贴合放置在凹 槽中，调节片的上端在放置高度不同的情况能够模拟不同的从动件位移曲线，可辅助绘制 不同的凸轮轮廓曲线，避免了浪费大量材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是本发明实施例1提供的一种曲线块的结构图；
[0023] 图2是本发明实施例1提供的一种曲线块的圆法兰结构图；
[0024] 图3是本发明实施例1提供的一种曲线块的调节片结构图；
[0025] 图4是本发明实施例1提供的一种曲线块去除侧板后的结构图；
[0026] 图5是本发明实施例2提供的一种凸轮轮廓曲线绘图仪的结构图；
[0027] 图6是本发明实施例2提供的一种凸轮轮廓曲线绘图仪的结构图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0029] 实施例1
[0030] 参见图1-4,本发明实施例提供了一种曲线块，适用于模拟不同的从动件位移曲线 用以配合绘制相应的凸轮轮廓曲线，该装置包括底板10、两个侧板11、第一挡板12、第二挡 板13及多个调节片14 ;两个侧板11垂直于底板10并相对平行设置，第一挡板12与第二 挡板13垂直于底板10及两个侧板11并相对设置，多个调节片14依次贴合在一起并置于 两个侧板11及第一挡板12、第二挡板13围成的凹槽中。
[0031] 具体地，本实施例中底板10、两个侧板11、第一挡板12、第二挡板13及多个调节 片14均是矩形板，容易知道，这些装置还可以是其他形状；本实施例中使用多个较薄的调 节片14依次贴合填满凹槽，同时按照预定的从动件位移曲线来调整各个调节片14的高度， 在相互间的摩擦力的作用下，调节片14不会上下移动，多个调节片14的上端面边线的连线 即构成了预期的从动件位移曲线。
[0032] 进一步地，该曲线块还包括压板15、直杆16、第一紧固件17和第二紧固件18,压 板15置于第一挡板12和第二挡板13的中间并与第一挡板12保持平行，第一挡板12和压 板15的同一水平高度上分别设置有第一通孔和第二通孔，多个调节片14的中部分别设置 有腰圆孔141，腰圆孔141的长轴方向与底板10垂直，直杆16穿过第一通孔、腰圆孔141及 第二通孔，第一紧固件17及第二紧固件18分别紧固于直杆16的两端，使得第一挡板12和 压板15夹紧调节片14。
[0033] 具体地，为增强多个调节片14模拟的从动件位移曲线的稳定性，本实施例中添加 了压板15,通过使用第一紧固件17和第二紧固件18分别在第一挡板12和压板15的外侧 施加压力，可以增加调节片14间的摩擦力；本实施例中紧固装置第一紧固件17和第二紧固 件18是相互分开的，需要直杆16的配合来实现侧向加压，调节片14在放置时需要上下移 动以形成预定的曲线，腰圆孔141的设置避免了穿过调节片14的直杆16对调节片14的移 动限制。
[0034] 进一步地，两个侧板11的高度低于第一通孔及第二通孔，第二挡板13的高度低于 两个侧板11。
[0035] 具体地，调节片14上端形成的曲线需要配合其他装置来绘制凸轮轮廓曲线，因 此，两个侧板11的高度应该低于最低位置的调节片14的上端，较佳地，两个侧板11低于处 于同一水平面的第一通孔及第二通孔，压板15经侧向加压后可能会向内移动，两个侧板11 的高度低于第二通孔，可以避免第二紧固件18随压板向内移动时与侧板11产生干涉；第二 挡板13低于侧板11则便于长条形的调节片14、压板15从第二挡板13处依次往凹槽内放 置。
[0036] 进一步地，压板15的远离底板10的一端设有折弯提板151。
[0037] 具体地，折弯提板151的设置方便压板15在放置时下压和内推，同时便于拆卸时 取回压板15。
[0038] 进一步地，直杆16的其中一端上设置有螺纹，第二紧固件18配合螺纹紧固压板 15,第一紧固件17固定在直杆16上未设螺纹的一端。
[0039] 具体地，直杆16不设螺纹的一端由第一紧固件17固定保持不动，压板15端由第 二紧固件18配合螺纹旋紧。
[0040] 进一步地，第一紧固件17为圆法兰，圆法兰通过螺栓固定在第一挡板12上，圆法 兰的中央为柱形通孔，柱形通孔与第一通孔同轴。
[0041] 具体地，直杆16的一端穿过第一通孔置于柱形通孔中，由于圆法兰固定第一挡板 12上，直杆16置于柱形通孔的一端被稳固住。
[0042] 进一步地，圆法兰上设置有垂直并穿过柱形通孔的螺纹孔，圆法兰上还设置有限 位螺栓171，限位螺栓171紧固在螺纹孔上。
[0043] 具体地，直杆16在柱形通孔中可以来回移动，限位螺栓171的设置避免直杆16无 螺纹的一端在第一紧固件17旋紧时产生轴向移动而导致紧固效果不佳。
[0044] 较佳地，第二紧固件18可以为蝶形螺母。
[0045] 较佳地，调节片14的厚度可以为0· 2-1. 5_。
[0046] 较佳地，两个侧板11间的间距可以比调节片14宽0. 1-0. 2mm。
[0047] 本发明实施例通过设置相对平行的两个侧板以及相对平行的第一挡板、第二挡 板，同时使得两个侧板以及两个挡板放置于底板上与底板围成一个凹槽，将多个调节片依 次贴合放置在凹槽中，调节片的上端在放置高度不同的情况能够模拟不同的从动件位移曲 线，可辅助绘制不同的凸轮轮廓曲线，避免了浪费大量材料；通过使用第一紧固件和第二紧 固件分别在第一挡板和压板的外侧施加压力，增加了调节片间的摩擦力，增强了调节片模 拟的从动件位移曲线的稳定性。
[0048] 实施例2
[0049] 如图5-6所示，本实施例提供了一种凸轮轮廓曲线绘图仪，采用实施例1中所述的 曲线块，该绘图仪包括曲线块21、底座20、支架22、画笔23、拉线24、设置在底座20上的第 一支架25和第二支架26、设置在第一支架25上的转动轴27、设置在转动轴27上且随转动 轴27的转动而转动的第一滑轮28和画板29、设置在第二支架26上的第二滑轮30、以及带 动转动轴27旋转的动力装置31 ;
[0050] 第二滑轮30设于第一滑轮28下方，底座20上设有滑槽20a，曲线块21与底座20 通过滑槽20a滑动连接，第二支架26设置在滑槽20a的一端，拉线24的一端固定在第一滑 轮28上，拉线24的另一端绕过第二滑轮30后固定在曲线块21上；
[0051] 支架22包括伸缩杆22a、横杆22b和限位杆22c，画笔23设于横杆22b的一端，限 位杆22c的一端与横杆22b的另一端垂直连接，限位杆22c的另一端与曲线块21的曲线开 口滑动连接，伸缩杆22a的一端与横杆22b的中部垂直连接，伸缩杆22a的另一端与底座20 连接，画笔23的笔尖与画板29接触。
[0052] 具体地，初始时，曲线块21可以设置在如图5中滑槽20a内最左边，当动力装置31 带动转动轴27转动时，画板29和第一滑轮28转动，由于拉线24的一端固定在第一滑轮28 上，拉线24的另一端绕过第二滑轮30后固定在曲线块21上，所以当第一滑轮28转动时拉 动曲线块21向右移动；横杆22b的两端的分别设置画笔23和限位杆22c，限位杆22c与曲 线块21的曲线开口滑动连接，伸缩杆22a的一端与横杆22b的中部垂直连接，伸缩杆22a 的另一端与底座20固定连接，画笔23的笔尖与画板29接触，所以在曲线块21运动时，限 位杆22c与曲线开口滑动，从而带动画笔23上下运动，由于画板29 -直在转动，所以画笔 23在画板29上绘制出凸轮轮廓曲线，该绘画仪在使用时操作方便，绘制出的轮廓线清楚准 确。当需要再次绘制轮廓线时，可以将曲线块21复位，重新置于前述滑槽20a的左端。
[0053] 在本实施例的实现方式中，伸缩杆22a包括第三支架221和坚杆222,第三支架 221上开孔，坚杆222的一端可伸缩地插设在第三支架221的孔内，坚杆222的另一端连接 横杆22b。伸缩杆22a可以上下运动。伸缩杆22a用于为横杆22b提供支撑和坚直方向上 的导向，限位杆22c紧贴于曲线块21，用于限定伸缩杆22a的长度。
[0054] 具体地，限位杆22c为L型杆，L型杆包括一端垂直连接的第一连接杆223和第二 连接杆224,第一连接杆223的另一端与横杆22b垂直连接，第二连接杆224的另一端与曲 线块21的曲线开口滑动连接。这种限位杆22c的设计，使得曲线块21与伸缩杆22a不处 在一平面内，使得曲线块21可自由移动，不会被伸缩杆22a阻挡。
[0055] 本发明实施例通过在底座上设置第一支架和第二支架，然后在第一支架上设置转 动轴，在转动轴上安装第一滑轮和画板，在第二支架上设有第二滑轮，底座上设有滑槽，曲 线块与底座通过滑槽滑动连接，第二支架设置在滑槽的一端，拉线的一端固定在第一滑轮 上，拉线的另一端绕过第二滑轮后固定在曲线块上；当第一滑轮转动时，拉到拉线运动，从 而带动曲线块移动；横杆的两端的分别设置画笔和限位杆，限位杆与曲线块的曲线开口滑 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。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种曲线块，适用于模拟不同的从动件位移曲线用以配合绘制相应的凸轮轮廓曲 线，其特征在于， 所述曲线块包括底板、两个侧板、第一挡板、第二挡板及多个调节片；所述两个侧板垂 直于所述底板并相对平行设置，所述第一挡板与所述第二挡板垂直于所述底板及所述两个 侧板并相对设置，所述多个调节片依次贴合在一起并置于所述两个侧板及所述第一挡板、 第二挡板围成的凹槽中； 所述曲线块还包括压板、直杆、第一紧固件和第二紧固件，所述压板置于第一挡板和第 二挡板的中间并与所述第一挡板保持平行，所述第一挡板和所述压板的同一水平高度上分 别设置有第一通孔和第二通孔，所述多个调节片的中部分别设置有腰圆孔，所述腰圆孔的 长轴方向与所述底板垂直，所述直杆穿过所述第一通孔、所述腰圆孔及所述第二通孔，所述 第一紧固件及所述第二紧固件分别紧固于所述直杆的两端，使得所述第一挡板和所述压板 夹紧所述调节片。
2. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述两个侧板的高度低于所述第一通 孔及所述第二通孔，所述第二挡板的高度低于所述两个侧板。
3. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述压板的远离所述底板的一端设有 折弯提板。
4. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述直杆的其中一端上设置有螺纹， 所述第二紧固件配合所述螺纹紧固所述压板，第一紧固件固定在所述直杆上未设螺纹的一 端。
5. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述第一紧固件为圆法兰，所述圆法兰 通过螺栓固定在所述第一挡板上，所述圆法兰的中央为柱形通孔，所述柱形通孔与所述第 一通孔同轴。
6. 根据权利要求5所述的曲线块，其特征在于，所述圆法兰上设置有垂直并穿过所述 柱形通孔的螺纹孔，所述圆法兰上还设置有限位螺栓，所述限位螺栓紧固在所述螺纹孔上。
7. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述第二紧固件为蝶形螺母。
8. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述调节片的厚度为0. 2-1. 5mm。
9. 根据权利要求1所述的曲线块，其特征在于，所述两个侧板间的间距比所述调节片 宽 0· 1-0. 2mm。
10. -种凸轮轮廓曲线绘图仪，其特征在于，所述绘图仪包括： 曲线块、底座、曲线块、支架、画笔、拉线、设置在所述底座上的第一支架和第二支架、设 置在所述第一支架上的转动轴、设置在所述转动轴上且随所述转动轴的转动而转动的第一 滑轮和画板、设置在所述第二支架上的第二滑轮、以及带动所述转动轴旋转的动力装置； 所述曲线块为如权利要求1-9任一项所述的曲线块； 所述第二滑轮设于所述第一滑轮下方，所述底座上设有滑槽，所述曲线块与所述底座 通过所述滑槽滑动连接，所述第二支架设置在所述滑槽的一端，所述拉线的一端固定在所 述第一滑轮上，所述拉线的另一端绕过所述第二滑轮后固定在所述曲线块上； 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。
【文档编号】B43L11/00GK104085230SQ201410270231
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】王倩, 杨俊杰, 薛平, 樊晓薇, 叶亚龙, 何开拓 申请人:江汉大学