Устройство для демонстрации эвольвентного зацепления Советский патент 1992 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и наглядным пособиям при изучении курса теории механизмов и машин.

Известно устройство для демонстрации работы механизмов с помощью эпидиаскопа, имеющее корпус в виде трех пластин из прозрачного органического стекла, причем в пространстве между средней и одной наружной пластинами расположен приводной диск, а между средней и второй наружной пластинами расположена модель плоского механизма, входное звено которого закреплено на оси приводного диска. Устройство дает возможность с помощью кодоскопа проектировать на экран и наблюдать за движением цветных звеньев плоского механизма, помещенного в устройстве, в том числе и зубчатого эвольвентного зацепления.

Недостатком устройства является отсутствие наглядности линии зацепления и точек зацепления эвольвентной зубчатой пары.

Известны демонстрационные устройства зубчатых зацеплений с эвольвентным профилем, состоящие из двух зубчатых секторов, находящихся в зацеплении. На корпусе прибора зацеплена проволока, имитирующая линию зацепления, на которой смонтированы шарики для индикации точек зацепления зубьев секторов. Проволока закреплена под углом 20° к касательной делительных окружностей зубчатых секторов. Угол зацеплений 20°является широкораспространенным стандартным углом, однако существует целая группа зубчатых колес с углом меньше или больше 20°.

Известный прибор не учитывает это обстоятельство, что сужает демонстрирующие возможности прибора. Эти возможности можно расширить благодаря демонстрации зацепления эвольвентных секторов с различными углами зацепления, однако прибор с жестко закрепленной проволкой не позволяет это сделать.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для демонстрации эвольвентного зацеплесо С

1

ю ел

hO СЛ О

ния, состоящее из двух зубчатых секторов и элемента для демонстрации перемещения точки зацепления, выполненного в виде стержня с пластиной-индикатором, закрепленного на каретке. Каретка передвигается по пазу, имитирующему линию зацепления.

Известный прибор прямо и непосредственно указывает и имитирует линию зацепле- ния, что не стимулирует активность учащегося по нахождению и построению этой линии. Этого можно избежать, если учащийся будет самостоятельно строить линию зацепления для эвольвентных секторов с различны- ми углами зацепления. Это позволяет улучшить усвояемость материала.

Цель изобретения - повышение наглядности путем обеспечения графического построения линии зацепления зубчатых пар с различными параметрами.

Цель достигается тем, что устройство для демонстрации эвольвентного зацепления, содержащее установленные на панели два зубчатых сектора и средство для индикации линии зацепления, имеет подложку, закрепленную между основанием и секто- рами; контур зубьев секторов выполнен рифленым, а секторы выполнены из токо- проводящего материала и соединены с источником питания для создания искровых разрядов, выжигающих подложку в точках касания профилей, при этом секторы выполнены сменными.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из основания 1, на котором смонтированы два зубчатых сектора 2 и 3, шарнирно закрепленных на осях 4. К осям 4 подсоединен источник 5 питания (4-6 В). Секторы выполнены из токопрово- дящего материала (медь, латунь.сталь, алю- миний и др.). Контур зубьев обоих секторов выполнен рифленым (риски 6). На основании прибора нанесены поясняющие символы: Oi02 центры колес, оси колес; NN - линия зацепления; ТТ - касательная,- Р - полюс зацепления; ав - активная линия зацепления, dd - дуга зацепления; АВ - длина линии зацепления. Между основанием и секторами закреплена подложка из бумаги для графического построения линии зацеп- ления. Секторы выполнены сменными и могут иметь различные углы зацепления.

Устройство работает следующим образом.

Включают напряжение источника пита- ния и подают разность потенциалов на оси зубчатых секторов. Цель при неподвижных

секторах замкнута через материал секторов в точках их касания. Далее секторы приводят в движение. При движении секторов благодаря рифленой поверхности контура зубьев в точках касания профилей возникают искровые, хорошо наблюдаемые разряды, которые выжигают подложку в точках касания зубьев. По полученным точкам строят линию зацепления NN и определяют основные параметры зацепления (угол зацепления, активную линию зацепления, дугу зацепления,.длину линии зацепления и др.).

Меняя пары эвольвентных секторов с различными параметрами, можно повторить демонстрацию при других условиях зацепления и вновь определить параметры новой пары.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами: расширяются демонстрационные возможности прибора за счет использования зубчатых зацеплений с различными углами зацепления; достигается большая наглядность зацепления, так как демонстрируются все точки касания зубьев и обеспечивается графическое построение линии зацепления; активизируется работа студента за счет необходимости фиксации точек касания зубьев и построения линии зацепления; улучшается усвоение материала и качество знаний за счет активизации работы студента и расширения сведений о различных углах зацепления.

Предлагаемое устройство просто в изготовлении, позволяет расширить наглядность и демонстрационные возможности прибора и улучшить качество обучения студентов.

Формула изобретения Устройство для демонстрации эвольвентного зацепления, содержащее установленные на панели два зубчатых сектора и средство для индикации линии зацепления, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности путем обеспечения графического построения линии зацепления пар с различными параметрами, оно имеет подложку, закрепленную между основанием и секторами, контур зубьев секторов выполнен рифленым, а секторы выполнены из токопроводящего материала и соединены с источником питания для создания искровых разрядов, выжигающих подложку в точках касания профилей, при этом секторы выполнены сменными.

Использование: относится к учебно-наглядным пособиям для демонстрации зацепления с различными углами зацепления. Сущность изобретения: прибор дополнительно снабжен источником питания, напряжение от которого подведено к осям секторов. Сектора выполнены изтокопрово- дящего материала, а контур зубьев выполнен рифленым. При подаче напряжения возникает искровой разряд, выжигающий на подложке точки касания профилей. Сектора можно сменять. 1 ил..