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1、第六章 間歇運動機構(gòu),第一節(jié) 棘輪機構(gòu),第二節(jié) 槽輪機構(gòu),第四節(jié) 凸輪式間歇運動機構(gòu),第三節(jié) 不完全齒輪機構(gòu),機械設(shè)計基礎(chǔ),定 義,第一節(jié) 棘輪機構(gòu),一、棘輪機構(gòu)的工作原理,第6章 間歇運動機構(gòu),二、棘爪的工作條件,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計算 及棘輪齒形的畫法,一、棘輪機構(gòu)的工作原理,第6章 間歇運動機構(gòu),1.棘輪機構(gòu)的組成：由棘輪、棘爪和機架組成。,2.工作原理：擺桿往復(fù)擺動，棘爪推動棘輪間歇轉(zhuǎn)動。,3.分類,內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu),外嚙合棘輪機構(gòu),（1）按輪齒分布分為：,端面嚙合棘輪機構(gòu),第6章 間歇運動機構(gòu),3.分類,（2）按工作原理分為：齒嚙式棘輪機構(gòu)和摩擦式棘輪機構(gòu)。,第6章 間歇運動機

2、構(gòu),超越離合器,,,,,3.分類,（3）按轉(zhuǎn)向是否可調(diào)分為：單向式棘輪機構(gòu)和雙向式棘輪機構(gòu)。,第6章 間歇運動機構(gòu),,,,,棘輪可雙向運動,,,3.分類,（4）按棘輪的工作方式分為：單動式、雙動式棘輪機構(gòu)。,第6章 間歇運動機構(gòu),單動式棘輪機構(gòu),雙動式棘輪機構(gòu),3.分類,（5）按轉(zhuǎn)角是否可調(diào)分為：固定轉(zhuǎn)角、可調(diào)轉(zhuǎn)角棘輪機構(gòu)。,第6章 間歇運動機構(gòu),可調(diào)轉(zhuǎn)角的棘輪,牛頭刨床進給調(diào)整機構(gòu) 通過調(diào)整桿長來調(diào)擺角,,調(diào)滑動罩,二、棘爪的工作條件,第6章 間歇運動機構(gòu),齒偏角,,,要求在工作時，棘爪在Fn和Ff的作用下，能自動滑入棘輪齒槽。,Fn sin , Ff= Fn f ，f=tan 代入得：,t

3、g f, ,正壓力Fn,摩擦力F f,條件是兩者對O2的力矩要滿足如下條件：,MnMf,將兩個力分解成切向和徑向分量,=tg ,,L,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計算及棘輪的畫法：,第6章 間歇運動機構(gòu),1.幾何尺寸的計算： 當(dāng)選定齒數(shù)Z和按照強度要求確定模數(shù)m之后，棘輪、棘爪的主要幾何尺寸按以下經(jīng)驗公式計算： 齒頂圓直徑：D = mZ 齒 高：h = 0.75m 齒 頂 厚：a = m 齒 槽 夾角：=65或55 棘 爪 長度：L =2m 其它結(jié)構(gòu)尺寸參看機械零件設(shè)計手冊。,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計算及棘輪的畫法：,第6章 間歇運動機構(gòu),2.棘輪齒形的畫法：,（1）根據(jù)D、h畫

4、出齒頂圓和齒根圓；,（2）根據(jù)齒數(shù)等分齒頂圓，得各等分點，并由任一等分點A作弦AB=a=m；,（3）再由B到第二個等分點C作弦BC；然后自B、C點分別作OBC = O CB =90 -得O ；,（4）以O(shè)為圓心，OB為半徑畫圓交齒根圓于E點，連CE得輪齒工作面，連BE得全部齒形。,,,E,第二節(jié) 槽輪機構(gòu)（馬爾他機構(gòu)）,一、 槽輪機構(gòu)的工作原理,二、 槽輪機構(gòu)的主要參數(shù),第6章 間歇運動機構(gòu),2.工作原理：主動件撥盤以等角速度作連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動件槽輪作間歇轉(zhuǎn)動。,3.工作特點： 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，能準確控制轉(zhuǎn)角，機械效率高。 缺點：動程不可調(diào)，且槽輪在啟動和停止時角速度變化大，

5、有沖擊。,一、槽輪機構(gòu)的工作原理：,1.槽輪的組成：由具有徑向槽的槽輪、帶圓銷的撥盤和機架。,4.應(yīng)用：用于速度不太高的場合。 如：電影放映機,鎖止弧,槽輪,撥盤,圓銷,第6章 間歇運動機構(gòu),二、槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)：,第6章 間歇運動機構(gòu),槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)是槽數(shù)Z和撥盤圓銷數(shù)K。,為了避免沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線垂直。設(shè)Z為均勻分布的徑向槽數(shù)目，則槽輪轉(zhuǎn)過22= 2/z時撥盤的轉(zhuǎn)角21 將為：,2 1 =22,=(2/z),在一個運動循環(huán)內(nèi)，槽輪的運動時間tm對撥盤的運動時間 t 之比 稱為運動特性系數(shù)。當(dāng)撥盤等速轉(zhuǎn)動時，這個時間可用轉(zhuǎn)角之比來表示。,對于只有一個圓銷的

6、槽輪機構(gòu)， tm和 t 分別對應(yīng)于撥盤轉(zhuǎn)過 的角度21和 。因此其運動特性系數(shù) 為：,二、槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)：,第6章 間歇運動機構(gòu),由于運動特性系數(shù)必須大于0，由上式可知，Z3。運動特性系數(shù)總是小于0.5，即槽輪的運動時間總是小于靜止時間。,若撥盤上有若干個圓銷，則可以得到 0.5的槽輪機構(gòu)。 設(shè)均勻分布的圓銷數(shù)目為k ，則一個循環(huán)中，槽輪的運動時間 為只有一個圓銷時的k倍：,槽輪機構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題：,第6章 間歇運動機構(gòu),1.為了保證槽輪能被撥盤驅(qū)動，運動特性系數(shù)應(yīng)大于零，即 槽輪的槽數(shù)z應(yīng)大于或等于3。,2.運動特性系數(shù)隨著槽數(shù)z的增大而增大，即意味著槽數(shù)z的 增加，導(dǎo)致槽輪在一個運動

7、周期里的運動時間增長。,3.由于槽輪是間歇運動的，故必須有停歇時間，所以運動特性 系數(shù)應(yīng)該總是小于1，故得,由上式可知：Z=3時，K=15; Z=4或5時，K=13; Z6時，K=12; 槽數(shù)z9的槽輪機構(gòu)較少見，因為當(dāng)中心距一定時，z越大槽輪的尺寸也越大，轉(zhuǎn)動的慣性力矩也增大，z常取z=48。,槽輪機構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題：,第6章 間歇運動機構(gòu),4.k=1的單銷外槽輪機構(gòu)，槽輪的槽數(shù)無論取多少，運動特性 系數(shù)總是小于0.5。,5.當(dāng)要求撥盤轉(zhuǎn)一周，槽輪k次停歇的時間互不相等時，則可 將圓銷不均勻地分布在主動撥盤等徑的圓周上。,6.內(nèi)槽輪機構(gòu)的撥銷與槽輪轉(zhuǎn)向相同，運動特性系數(shù)為：,內(nèi)槽輪機構(gòu)的運

8、動特性系數(shù)總是小于0.5，但為了保證槽輪有停歇時間，應(yīng)小于1，所以內(nèi)槽輪的徑向槽數(shù)也不能小于3。由于主動撥盤的圓銷在槽輪完成一次轉(zhuǎn)動過程中所對應(yīng)的轉(zhuǎn)角總是大于，所以內(nèi)槽輪機構(gòu)的圓銷數(shù)只能是1。,第三節(jié) 不完全齒輪機構(gòu),一、 工作原理,二、 應(yīng)用,第6章 間歇運動機構(gòu),第6章 間歇運動機構(gòu),一、工作原理及特點,由一般的漸開線齒輪機構(gòu)演變而成的一種間歇運動機構(gòu),主動齒輪、從動 齒輪和機架,優(yōu)點：從動輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時間、運動時間及 每次轉(zhuǎn)動的角度變化范圍較大，設(shè)計靈活。 缺點：工藝復(fù)雜，沖擊較大。,第6章 間歇運動機構(gòu),二、 類型及應(yīng)用,外嚙合不完全齒輪機構(gòu),內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu),第6章 間歇運

9、動機構(gòu),二、 類型及應(yīng)用,不完全齒輪齒條機構(gòu),應(yīng)用：用于多工位、多工序的自動機和半自動機工作臺的間歇轉(zhuǎn)位，以及計數(shù)機構(gòu)和某些間歇進給機構(gòu)中。,第四節(jié) 凸輪間歇運動機構(gòu),第6章 間歇運動機構(gòu),1.工作原理及特點,圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，推動均布有柱銷的從動圓盤間歇轉(zhuǎn)動。,特點：從動圓盤的運動規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。,優(yōu)點：可通過選擇適當(dāng)?shù)倪\動規(guī)律來減小動載荷、避免沖擊、適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)的要求。定位精確、且結(jié)構(gòu)緊湊。,缺點：凸輪加工較復(fù)雜、安裝調(diào)整要求嚴格。,2.類型及應(yīng)用,類型：圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)、蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu),蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu),圓柱凸輪間歇運動機構(gòu),應(yīng)用：適用于高速、高精度的分度轉(zhuǎn)位機械

10、制瓶機、紙煙、包裝機、拉鏈嵌齒、高速沖床、多色印刷機等機械。,第6章 間歇運動機構(gòu),2. 類型及應(yīng)用,第四節(jié) 萬向鉸鏈機構(gòu)機構(gòu),作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。,應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。,1、單萬向鉸鏈機構(gòu),組成：由端部有叉的軸、分別與機架和十字頭用兩個轉(zhuǎn)動副相聯(lián)，且十字頭的中心與軸、的交點重合。,運動分析：兩軸平均傳動比為1，但瞬時傳動比是動態(tài)變化的。,第6章 間歇運動機構(gòu),1、單萬向鉸鏈機構(gòu),1cos 2 1/cos ,軸、所夾的銳角為，兩軸角速度之比關(guān)系如下：,由于單萬向鉸鏈機構(gòu)從動軸的角速度作周期性變化，因而在傳動中將引起附加動載荷，使軸產(chǎn)生震動。為消除這一缺點，可采用雙萬向鉸鏈機構(gòu)。,第6章 間歇運動機構(gòu),2、雙萬向鉸鏈機構(gòu),為了消除從動軸變速轉(zhuǎn)動的缺點，常將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)實用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)。,安裝要求：,主動、從動、中間三軸共面；,主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應(yīng)相等；,中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。,第6章 間歇運動機構(gòu),