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1、 第八章 其它常用機(jī)構(gòu) 了解常用間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)有哪些； 掌握槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動特 點、應(yīng)用情況； 了解凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、 螺旋機(jī)構(gòu)、萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)工作原理、運(yùn)動特點及 應(yīng)用情況； 了解常見組合機(jī)構(gòu)的組合方式、工作特點及應(yīng) 用情況。 本章教學(xué)目標(biāo) 本章教學(xué)內(nèi)容 第八章 其它常用機(jī)構(gòu) 8-1 棘輪機(jī)構(gòu) 8-2 槽輪機(jī)構(gòu) 8-3 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 8-4 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 8-5 螺旋機(jī)構(gòu) 8-6 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 8-7 組合機(jī)構(gòu) 本章重點： 了解槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪 機(jī)構(gòu)的組成、工作原理 和運(yùn)動特性，并了解其 適用場合。 常見組合機(jī)

2、構(gòu)的組 合方式、工作特點 及應(yīng)用情況。 8-1棘輪機(jī)構(gòu) 一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型 外接棘輪機(jī)構(gòu) 只能夠?qū)崿F(xiàn)單向間歇運(yùn)動 內(nèi)接棘輪機(jī)構(gòu) 二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 棘爪可翻轉(zhuǎn)的矩形棘齒可以獲得不同轉(zhuǎn)向的間歇運(yùn)動。 雙向式棘輪機(jī)構(gòu) 二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 雙動式棘輪機(jī)構(gòu) 二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 運(yùn)動特點：搖桿來回擺動都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動。 鉤頭棘爪 直推棘爪 二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 外接式 外接式 運(yùn)動特點：通過摩擦力推動從動輪間歇轉(zhuǎn)動，克服了齒式棘 輪機(jī)構(gòu)噪聲大、轉(zhuǎn)角不能無級調(diào)節(jié)的缺點，但運(yùn)動準(zhǔn)確性差。

3、 三、棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和功能 1. 應(yīng)用場合 各種機(jī)床中，以實現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn)位或分度功能。 2. 功能 轉(zhuǎn)位、分度 沖床工作臺自動轉(zhuǎn)位棘輪機(jī)構(gòu) 的工作過程： 沖頭 D上升時通過棘爪帶動棘輪 和工作臺順時針轉(zhuǎn)位。沖頭下 降時，搖桿 AB逆時針擺動，工 作臺不動。 牛頭刨床工作臺橫向進(jìn)給過程：運(yùn)動通過齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī) 構(gòu)傳遞給棘輪機(jī)構(gòu)，帶動與棘輪固聯(lián)的絲杠做間歇運(yùn)動，從 而實現(xiàn)工作臺間歇進(jìn)給運(yùn)動。 間歇送進(jìn) 超越、離合 單向離合器工作原理 ：主動 星輪 1逆時針轉(zhuǎn)動時，滾柱 靠摩擦力滾向空隙小端，將 套筒 2楔緊，使之與星輪一 同轉(zhuǎn)動；反之，滾柱滾到大 端，套筒因松開

4、而靜止。 超越離合器工作原理 ：主動 星輪 1逆時針轉(zhuǎn)動時，套筒 2 逆時針轉(zhuǎn)動的速度超過星輪 1的轉(zhuǎn)速，套筒以高速自由 轉(zhuǎn)動。 應(yīng)用實例： 自行車飛輪（內(nèi)接棘輪） 星輪 滾柱 套筒 彈簧頂桿 四、棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 1. 棘輪齒面傾斜角的設(shè)計 是棘輪設(shè)計的首要問題 齒面傾斜角：指棘輪齒面與徑向線所夾的角 。 為保證棘爪順利進(jìn) 入棘輪，要求 ： < 又 90 為使棘爪受力最小： 一般取 90 90 20常取 四、棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計（續(xù)） 2. 模數(shù) m的選擇 從標(biāo)準(zhǔn)值表中選取 3. 齒數(shù) z的選擇 可根據(jù)棘輪最小轉(zhuǎn)角 mi

5、n確定 min 2 z 4. 動程或動停比的調(diào)節(jié) 思考：要改變棘輪每次的轉(zhuǎn)角，可以采取哪些措施？ 要改變棘輪每次的轉(zhuǎn)角可以采取的措施： 驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計成 行程可調(diào)機(jī)構(gòu) 加裝棘輪罩，以遮蓋搖桿擺 角范圍內(nèi)的一部分棘齒 一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點 8-2 槽輪機(jī)構(gòu) 典型槽輪機(jī)構(gòu)的組成 ：由主動 撥盤、從動槽輪和機(jī)架等組成。 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 ：主動撥 盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤的圓 銷 A未進(jìn)入槽輪徑向槽時，槽 輪在鎖，靜止不動；當(dāng)主動撥 盤的圓銷 A進(jìn)入槽輪徑向槽時， 槽輪受圓銷 A驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。從 而使槽輪做間歇運(yùn)動。 動畫演示 二、槽論機(jī)構(gòu)的類型 外槽輪機(jī)構(gòu) 主

6、、從動輪轉(zhuǎn)向相反， 且具有傳動較平穩(wěn)、 停歇時間短、所占空 間小等特點。 主、從動輪轉(zhuǎn)向相反 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu) 二、槽論機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 特點：徑向槽徑向 尺寸不同，撥盤上 銷分布不均勻。槽 輪轉(zhuǎn)一周，可以實 現(xiàn)動停時間均不相 同的運(yùn)動要求。 不等臂長多銷槽輪機(jī)構(gòu) 二、槽輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)） 球面槽輪機(jī)構(gòu) 特點： 主動輪 1和撥銷 3的 軸線均通過球心。 當(dāng)只有一個撥銷時， 動停時間相等； 當(dāng)對稱布置兩個撥 銷時，可以實現(xiàn)連 續(xù)轉(zhuǎn)動。 二、槽論機(jī)構(gòu)應(yīng)用 一般用于轉(zhuǎn)速不很高的自動機(jī)械、輕工機(jī) 械或儀器儀表中。 電 影 放 映 機(jī) 的 送 片 機(jī) 構(gòu) 8-3 凸輪式間

7、歇運(yùn)動機(jī) 構(gòu) 一、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)工作原理及特點 1. 組成 主動凸輪、從動盤 2. 工作原理 主動凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，推動 從動盤實現(xiàn)間歇分度轉(zhuǎn)動。 3. 機(jī)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)緊湊，不需定位裝置即 可獲得高的定位精度 廓線設(shè)計得當(dāng)，可使從動件 獲得預(yù)期的任意運(yùn)動； 動載荷小，無沖擊，宜高速； 加工成本高，安裝、調(diào)整要 求嚴(yán)。 二、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用 圓柱凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 蝸桿凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 共軛凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 特點：具有較好 的動力特性、較 高的分度精度、 較低的加工成本。 在自動分度機(jī)構(gòu)、 機(jī)床換刀機(jī)構(gòu)、 機(jī)械手的工作機(jī) 構(gòu)、 X光醫(yī)療診 斷臺等應(yīng)用

8、廣泛。 二、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用（續(xù)） 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)應(yīng)用場合： 輕工機(jī)械、沖壓機(jī)械等高 速機(jī)械中常用作高速、高精度的步進(jìn)進(jìn)給、分度轉(zhuǎn)位等機(jī) 構(gòu)。例如用于高速沖床、多色印刷機(jī)、包裝機(jī)、折疊機(jī)等。 1. 工作原理 由齒輪機(jī)構(gòu)演變而來。主 動輪有一個或幾個齒，根據(jù) 運(yùn)動與停歇時間要求，在從 動輪上做出主動輪齒相嚙合 的輪齒，當(dāng)主動輪做連續(xù)轉(zhuǎn) 動時，從動輪做間歇回轉(zhuǎn)運(yùn) 動。從動輪間歇期間，利用 兩輪邊緣的鎖止弧防止從動 輪游動。 8-4不完全齒輪機(jī)構(gòu) 一、不完全齒輪機(jī)構(gòu)工作原理及特點 動畫演示 2. 機(jī)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，工作可靠，從動輪動停時間比

9、 例變化范圍大。但沖擊較大，只宜于低速、輕載場合。 二、不完全齒輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用 內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu) 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu) 二、不完全齒輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用（續(xù)） 不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用場合 ：常用于多工位、多工序的自 動機(jī)械或生產(chǎn)線上，實現(xiàn)工作臺的間歇轉(zhuǎn)位和進(jìn)給運(yùn)動。 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu) 8-5 螺旋機(jī)構(gòu) 一、螺旋機(jī)構(gòu)組成及特點 1. 組成 螺桿、螺母、機(jī)架 2. 機(jī)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn) 動準(zhǔn)確、能獲得較大的降速比 和力的增益，工作平穩(wěn)，無噪 音，合理選擇螺紋導(dǎo)程角可具 有自鎖性，但效率低，要反轉(zhuǎn) 則需要反向裝置。 3. 應(yīng)用 常用在起重機(jī)、壓力機(jī)及

10、功率不大的進(jìn)給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。 二、螺旋機(jī)構(gòu)類型 2. 滑動螺旋機(jī)構(gòu) 1. 滾動螺旋機(jī)構(gòu)：滾動絲杠 多用于將轉(zhuǎn)動 變移動的場合 A、 B段螺旋旋向相同 2)( BA lls 稱其為微調(diào)螺旋機(jī)構(gòu) 很小則 相差很小與 s ll BA 鏜刀進(jìn)刀量的微調(diào)螺旋機(jī)構(gòu) A、 B段螺旋旋向相反 2)( BA lls 稱其為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu) 車輛聯(lián)接中的螺旋機(jī)構(gòu) 車輛 聯(lián)接實例 8-6 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 一、 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的組成和應(yīng)用 萬向聯(lián)軸節(jié) 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)用于傳遞兩相交軸間的運(yùn)動和動力， 廣泛用于汽車、機(jī)床等機(jī)械中； 傳動過程中，兩軸 夾角可以變動，為

11、變角傳動機(jī)構(gòu)。 二、萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的類型 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 兩軸瞬時角速 比隨時變化，并 不恒等于 1 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)兩特殊位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 主、從動軸角速度恒等的條件： 主、從動軸與中間軸位于同一平面； 主、從動軸線與中間軸線之間的夾角相等； 中間軸兩端叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。 1. 組合機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu) 指的是用一種機(jī)構(gòu)去約束和影響另一個多自 由度機(jī)構(gòu)所形成的封閉式機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，或者是由幾種基本 機(jī)構(gòu)有機(jī)聯(lián)系、互相協(xié)調(diào)和配合所組成的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 子機(jī)構(gòu) ：指機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中單個的基本機(jī)構(gòu)。 組合機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) ：指組合機(jī)構(gòu)中自由度大于 1的差 動機(jī)構(gòu)。

12、 組合機(jī)構(gòu)的附加機(jī)構(gòu) ：指組合機(jī)構(gòu)中自由度為 1的基本 機(jī)構(gòu)。 2. 組合機(jī)構(gòu)應(yīng)用 多用來實現(xiàn)一些特殊的運(yùn)動軌跡或獲得特殊的運(yùn)動 規(guī)律，因此廣泛應(yīng)用于紡織、印刷和輕工業(yè)等機(jī)械中。 8-7組合機(jī)構(gòu) 一、組合機(jī)構(gòu)及應(yīng)用 串聯(lián)式組合 是指機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中前一級子機(jī)構(gòu)的輸出 構(gòu)件即為后一級子機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件。 串聯(lián)式組合 二、組合機(jī)構(gòu)的常見組合方式 子機(jī)構(gòu) 子機(jī)構(gòu) 輸入 輸出 并聯(lián)式組合 并聯(lián)式組合是指機(jī)構(gòu) 組合系統(tǒng)中，幾個子 機(jī)構(gòu)共用同一個輸入 構(gòu)件，而它們的輸出 運(yùn)動又同時輸入給一 個多自由度的子機(jī)構(gòu)， 從而形成自由度為 1 的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 二、組合機(jī)構(gòu)的常見

13、組合方式 子機(jī)構(gòu) 子機(jī)構(gòu) 輸入 輸出 子 機(jī) 構(gòu) 反饋式聯(lián)式組合 反饋式聯(lián)式組合是指 機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng) 中，多自由度子機(jī)構(gòu)的一個輸入運(yùn)動 是通過單自由度子機(jī)構(gòu)從多自由度子 機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件回授的，從而形成自 由度為 1的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 二、組合機(jī)構(gòu)的常見組合方式 子機(jī)構(gòu) 子機(jī)構(gòu) 輸入 輸出 復(fù)合式組合 復(fù)合式組合是指機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，由一個或幾個串聯(lián)的基 本機(jī)構(gòu)去封閉一個具有兩個或多個自由度的基本機(jī)構(gòu)的組 合方式稱為復(fù)合式組合。 二、組合機(jī)構(gòu)的常見組合方式 子機(jī)構(gòu) 子機(jī)構(gòu) 輸入 輸出 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：自由度為 2的連桿機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu)：自由度為 1的凸輪機(jī)

14、構(gòu) 三、組合機(jī)構(gòu)的類型及功能 凸輪 連桿組合機(jī)構(gòu) 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡 平板印刷機(jī)上的吸紙機(jī) 構(gòu)，由自由度為 2的五桿 機(jī)構(gòu)和兩個自由度為 1的 擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)所 組成。兩個盤形凸輪固 接再同一個轉(zhuǎn)軸上。 刻字、成形機(jī)構(gòu)，由 自由度為 2的四桿四移 動副機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī) 構(gòu)，兩個自由度為 1的 凸輪機(jī)構(gòu)作為附加機(jī) 構(gòu)，經(jīng)并聯(lián)組合而形 成的凸輪連桿組合 機(jī)構(gòu) 三、組合機(jī)構(gòu)的類型及功能 凸輪 連桿組合機(jī)構(gòu) 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡 這是機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單的能實現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動規(guī)律的凸輪連桿組 合機(jī)構(gòu)?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)為自由度為 2的五桿機(jī)構(gòu)，其附加機(jī)

15、構(gòu) 為槽凸輪機(jī)構(gòu)。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計凸輪的輪廓曲線，就能使 動滑塊 3按照預(yù)定的復(fù)雜規(guī)律運(yùn)動 三、組合機(jī)構(gòu)的類型及功能 凸輪 連桿組合機(jī)構(gòu) 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為自由度為 2的連桿機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu)為自由度為 1的齒輪機(jī)構(gòu) 三、組合機(jī)構(gòu)的類型及功能（續(xù)） 齒輪 連桿組合機(jī)構(gòu) 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：自由度為 2的差動輪系 附加機(jī)構(gòu)：自由度為 1的連桿機(jī)構(gòu) 組合以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：自由度為 2的差動輪系 附加機(jī)構(gòu)：自由度為 1的凸輪機(jī)構(gòu) 三、組合機(jī)構(gòu)的類型及功能 凸輪 齒輪組合機(jī)構(gòu) 組合使從動件實現(xiàn)多種預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律 凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)應(yīng)用實 例，主動蝸桿 1在等速轉(zhuǎn)動 的同時，又受凸輪 2的控制 作軸向移動，適當(dāng)選擇凸輪 的輪廓曲線，可使蝸輪 3得 到預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。