一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105513486A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201610066795.5(22)申请日2016.01.29(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人李树军许磊邓强吴琼巩云鹏(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人李在川(51)Int.Cl.G09B25/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统(57)摘要本发明一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，属于机械工程技术领域；该系统包括摆动凸轮性能对比器、直动凸轮性能对比器、控制器和PC端；本发明将传统的机械凸轮机构与电子凸轮机构集成于一体，在机械课堂中，可以拓展学生视野和对知识点的理解，增强学生的创新意识，了解电子凸轮的优越性，避免学生在实际设计过程中不分工况，盲目的使用电子凸轮代替机械凸轮，也方便教师课堂教学，为凸轮及其它机构方案设计提供了新的思路；本系统便于携带，具有非常好的实用价值；本教学系统的相关电子凸轮技术可以广泛应用于实际工业生产中，能够使工业生产提高效率，节省成本，实现技术的最大价值。CN105513486ACN105513486A权利要求书1/1页1.一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：该系统包括摆动凸轮性能对比器、直动凸轮性能对比器、控制器和PC端；所述摆动凸轮对比器包括第一山字形支架、第一步进电机、第二步进电机、第一凸轮、从动件连接件、机械摆动凸轮从动件、电子摆动凸轮从动件和第一传感器；所述第一山字形支架的一侧竖直架设置有用于控制机械摆动凸轮从动件运动的第一步进电机，第一步进电机的输出轴设置有第一凸轮，第一凸轮上设置有从动件连接件，从动件连接件与机械摆动凸轮从动件的一端相连接，机械摆动凸轮从动件的另一端与第一山字形支架的中间竖直架相连接；第一山字形支架的另一侧竖直架设置有用于控制电子摆动凸轮从动件运动的第二步进电机，第二步进电机的输出轴设置有与PC端相连接的第一传感器和电子摆动凸轮从动件；所述直动凸轮对比器包括第二山字形支架、直动步进电机、第三步进电机、第二凸轮、机械直动凸轮从动件、电子直动凸轮从动件、第一支撑件、第二支撑件和第二传感器；所述第二山字形支架的一侧竖直架设置有用于控制电子直动凸轮从动件运动的直动步进电机，直动步进电机的螺旋杆的上部设置有第一支撑件，第一支撑件的上端设置有电子直动凸轮从动件，电子直动凸轮从动件的顶端设置有与PC端相连接的第二传感器；第二山字形支架的另一侧竖直架设置有用于控制第二凸轮运动的第三步进电机，第三步进电机的输出轴设置有第二凸轮，第二凸轮的上端设置有第二支撑件，第二支撑件的上端设置有机械直动凸轮从动件。2.根据权利要求1所述的机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：所述控制器包括驱动器、单片机和电源；所述驱动器的输入端连接单片机，输出端连接第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和直动步进电机，所述电源为驱动器和单片机供电。3.根据权利要求1所述的机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：所述机械直动凸轮从动件和电子直动凸轮从动件大小相等，相互平行设置并且高度相等。4.根据权利要求1所述的机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：所述机械摆动凸轮从动件和电子摆动凸轮从动件大小相等并且相互平行设置。5.根据权利要求1所述的机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：所述第一传感器采用角度传感器。6.根据权利要求1所述的机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统，其特征在于：所述第二传感器采用加速度传感器。2CN105513486A说明书1/4页一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统技术领域[0001]本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种机械凸轮与电子凸轮性能对比教学系统。背景技术[0002]凸轮机构是机械工程领域重要传动形式之一，保证从动件实现要求的运动规律是凸轮机构参数设计的关键；因此，在机械类课程的教学过程中，借助于凸轮机构教具阐述其设计理论，使学生深入理解其运动特性并开拓设计思路具有重要意义，但现有的凸轮教具还有很大的局限性，不能满足现代机械工程教学的需要。[0003]例如授权公告号为CN204102452U的“一种直动从动件凸轮机构教具”，虽然其能演示多种形式从动件的运动规律，但是此教具形式单一，因为只有一种廓线，所以只有一种运动规律，要实现不同的运动规律，就要重新加工新的凸轮，非常繁琐。[0004]申请公布号为CN102825196A的“一种新型电子凸轮机构”，虽然此种电子凸轮结构新颖，但是应用于教学上，因为没有传统机械凸轮作对比，不能给学生这