发明专利申请书.docx
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1、专利名称:平面四连杆设计绘图仪申请人:清华大学地址:北京市海淀区清华园1号发明人:*助教:宋剑 教师:Ji Linhong说明书摘要该发明可作为机械原理课程的教具,也可用于更广泛的连杆机构、连杆凸轮组合机构设计与研究。该发明在单纯的四连杆机构的基础上,将单纯的转动副改成十字滑块以及带滑块的转动副,并在侧面通过增加紧固螺钉对其固定。它可以实现各个杆的长度调节,从而能够演变出各种形式的四杆机构进行教学演示。此外,根据一定的算法改变各杆长的比例,还能够较为方便地解决某些机构设计问题将悬空架展开,在原有主体机构的基础上再加两根杆、一个十字滑块以及一对齿轮条,则能实现连杆凸轮组合机构中“凸轮曲线”的绘制
2、(主体机构见图5,绘制凸轮曲线时的机构见图6)。权利要求书1.一种连杆机构,其特征在于具有利用旋转轴使彼此可旋转的几对连接部件、具有用于提供角位移-线位移转换的齿轮齿条机构。2.根据权利要求1所述的连接部件,其特征在于具有可调节有效工作长度的滑块,以及防止滑块在机构工作时移动的紧固螺钉。3. 根据权利要求1所述的齿轮,其特征在于和一根直接连到悬空架的连接部件具有相同的角位移。说明书技术领域本发明涉及连杆机构,尤其涉及用于机械原理课程的连杆教具及绘图装置。背景技术CN86105261公开了“自动连杆曲线绘制仪”,它可以演示最常用的几种平面四连杆机构形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构,并绘
3、制出这些机构的各种实用连杆曲线。绘制曲线可采用机动或手动的方式。绘制方式的选择和连杆机构的杆长调节都很方便。仪器可以绘制出连续封闭的连杆曲线,也可以绘出反映连杆点运动速度的断续连杆曲线。但这项已有专利存在不足,例如其结构复杂、体积庞大;所谓“自动”仅是加入了电机传动;并且由于装配固定,不易拆卸,对实际教学或设计来说并不实用。发明内容 该发明的主要内容包括演示、绘图、实现机构设计。演示功能通过调节杆数,滑块位置,该产品可以演示出四杆机构所有常见的机构型式(可演变出的机构型式见图1,四杆机构实物图见图7)。绘图功能任意改变各杆长比例,使之成为曲柄摇杆、双曲柄或者双摇杆。通过改变绘图笔在连杆上的位置
4、,绘制出不同的连杆曲线。并且可通过连续改变杆长,绘制出变化的连杆曲线。还可实现连杆-凸轮机构中凸轮的S曲线的绘制。为了避免运动干涉,我们将五根杆全都放置在了不同的平面上(见图3),并且将悬空架设置为旋转可调。如图2,此时绘图笔的预定轨迹C处为输入,将运动从杆7输入机构。构件7、5、4、9及机架构成自由度为1的基本机构,从滑块9处输出S(竖直方向);构件6、1(1)、2(2)、10及机架自由度为1,从滑块10处输出(水平方向);由于滑块9与杆3固连,最后两个输出将在B处合成,由此可以输出S曲线。当具有这种S曲线的凸轮作为主动件作用到滑块9上时,连杆上的绘图笔可画出原预定轨迹C。机构设计功能可参考
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