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1、第 7章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和其他常用機(jī)構(gòu) 本章主要內(nèi)容 7.1 棘輪機(jī)構(gòu) 7.2 槽輪機(jī)構(gòu) 7.3 擒縱機(jī)構(gòu) 7.4 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 7.5 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 7.6 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 7.7 其他常用機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理和運(yùn)動(dòng)特性。 本章重點(diǎn) 掌握槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn) 動(dòng)特點(diǎn)、應(yīng)用情況； 了解凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī) 構(gòu)和其他常用機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及 應(yīng)用情況。 本章基本要求 1、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 7.1 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)的組成： 由主動(dòng)擺桿、棘爪、棘輪、 止動(dòng)爪和機(jī)架等組成。 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理： 當(dāng)主動(dòng)搖桿逆時(shí)針擺動(dòng) 時(shí)，棘

2、爪便插入棘輪的齒間，推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過一 定的角度。當(dāng)搖桿順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，止動(dòng)爪阻止 棘輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)棘爪在棘輪的齒背上滑 過，棘輪便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。 外棘輪動(dòng)畫演示 內(nèi)棘輪動(dòng)畫演示 2、棘輪機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn) （ 1）按結(jié)構(gòu)分類 齒式棘輪機(jī)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便；轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確、運(yùn)動(dòng)可靠； 動(dòng)程可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，動(dòng)停時(shí)間可通過選 擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。但動(dòng)程只能作有級(jí) 調(diào)節(jié)；棘爪在齒背上的滑行引起噪音、沖擊和 磨損，故不宜用于高速。 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)： 它以偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機(jī)構(gòu)中的棘 爪，以無齒摩擦輪代替棘輪。它的特點(diǎn)是傳動(dòng) 平穩(wěn)、無噪音；動(dòng)程可無級(jí)調(diào)節(jié)。因靠摩擦力 傳動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象

3、，一方面可起超載保護(hù) 作用，另一方面使得傳動(dòng)精度不同。適用于低 速輕載的場(chǎng)合。 外接式 內(nèi)接式 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 通過摩擦力推動(dòng)從動(dòng)輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，克 服了齒式棘輪機(jī)構(gòu)噪聲大、轉(zhuǎn)角不能無級(jí)調(diào)節(jié)的 缺點(diǎn)，但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差。 （ 2）按嚙合方式分類 外嚙合方式： 它們的棘爪或楔塊均安裝在從動(dòng)輪的外部。 外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)由于加工、安裝、維修方便， 應(yīng)用較廣。 內(nèi)嚙合方式： 它們的棘爪或楔塊均安裝在從動(dòng)輪內(nèi)部。結(jié) 構(gòu)緊湊，外形尺寸小。 （ 3）按運(yùn)動(dòng)形式分類 從動(dòng)件作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)； 從動(dòng)件作單向間歇移動(dòng)； 雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)； 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)。 外接齒式棘輪機(jī)構(gòu) 內(nèi)接齒式棘輪機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)示例 端面棘輪機(jī)構(gòu) 雙動(dòng)式棘

4、輪機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 搖桿來回?cái)[動(dòng)都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 鉤頭棘爪 直推棘爪 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(dòng)。 雙向式棘輪機(jī)構(gòu) 動(dòng) 畫 動(dòng) 畫 3、棘輪機(jī)構(gòu)的功能應(yīng)用 （ 2） 功 能 制動(dòng) 如卷揚(yáng)機(jī)制動(dòng)機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)單向轉(zhuǎn)動(dòng)， 可阻止卷筒逆轉(zhuǎn)，起制動(dòng)作用。 （ 1） 應(yīng)用場(chǎng)合 各種機(jī)床中，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn)位或分度功能。 牛頭刨床工作臺(tái)橫向進(jìn)給過程：運(yùn)動(dòng)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(dòng)與棘輪固聯(lián)的 絲杠做間歇運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 間歇送進(jìn) 轉(zhuǎn)位、分度 沖床工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)位 棘輪機(jī)構(gòu)的工作過程： 沖頭 D上升時(shí)通過棘爪 帶動(dòng)棘輪和工作臺(tái)順時(shí) 針轉(zhuǎn)位。沖頭下

5、降時(shí)， 搖桿 AB逆時(shí)針擺動(dòng)，工 作臺(tái)不動(dòng)。 超越、離合 單向離合器工作原理： 主動(dòng) 星輪 1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)；反之，滾柱滾到大 端，套筒因松開而靜止。 超越離合器工作原理： 主動(dòng) 星輪 1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，套筒 2 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度超過星輪 1的轉(zhuǎn)速，套筒以高速自由 轉(zhuǎn)動(dòng)。 應(yīng)用實(shí)例： 自行車飛輪（內(nèi)接棘輪） 星輪 滾柱 套筒 彈簧頂桿 4棘輪設(shè)計(jì)的要點(diǎn) （ 1） 幾何尺寸設(shè)計(jì) （ 2） 棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié) 安裝 棘輪罩 ： 通過安裝棘輪罩，改變插銷 在定位板孔中的位置，即可調(diào)節(jié)棘輪罩遮蓋 的棘輪齒數(shù)，使部分行程內(nèi)棘爪沿棘輪罩表 面滑過

6、從而實(shí)現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成行程可調(diào)機(jī)構(gòu) ：可通過設(shè) 計(jì)腰形槽、調(diào)節(jié)塊、調(diào)節(jié)絲桿等改變曲柄或 搖桿的長(zhǎng)度，從而從而改變擺桿的擺角，達(dá) 到改變動(dòng)停時(shí)間比的目的。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，并 不需要同時(shí)設(shè)置多個(gè)調(diào)整環(huán)節(jié)。 例： 改變主動(dòng)搖桿擺角的大小 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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 1、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 7.2 槽 輪 機(jī) 構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)的組成： 由主動(dòng)撥盤、 從動(dòng)槽輪和機(jī)架等組成。 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理： 主動(dòng)撥 盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)撥盤的圓 銷 A未進(jìn)入槽輪徑向槽時(shí)，槽 輪被鎖，靜止不動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)撥 盤的圓銷 A進(jìn)入槽輪徑向槽時(shí)， 槽輪受圓銷 A

7、驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。從 而使槽輪做間歇運(yùn)動(dòng)。 動(dòng)畫演示 特 點(diǎn)： 徑向槽徑向尺寸不同， 銷輪上銷分布不均勻。 槽輪轉(zhuǎn)一周，可以實(shí)現(xiàn) 動(dòng)停時(shí)間均不相同的運(yùn) 動(dòng)要求。 不等臂長(zhǎng)多銷槽輪機(jī)構(gòu) 2、槽輪機(jī)構(gòu)的類型 外槽輪機(jī)構(gòu) 主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反。 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu) 主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相同。 球面槽輪機(jī)構(gòu) 特 點(diǎn)： 主動(dòng)輪 1和撥銷 3的軸線 均通過球心。 當(dāng)只有一個(gè)撥銷時(shí)，動(dòng) 停時(shí)間相等； 當(dāng)對(duì)稱布置兩個(gè)撥銷時(shí)， 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 3、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用 應(yīng)用： 一般用于轉(zhuǎn)速不 很高的自動(dòng)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) 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，能準(zhǔn)確 控制轉(zhuǎn)角，機(jī)械效率高。 缺點(diǎn)

8、： 動(dòng)程不可調(diào)節(jié)， 轉(zhuǎn)角不可太小，在起 動(dòng)和停止時(shí)加速度變 化大、有沖擊，不適 用于高速。 蜂窩煤壓制機(jī)構(gòu) 4、 槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) （ 1） 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性通常用動(dòng)停時(shí)間比 k來描述。即 t d t tk td表示從動(dòng)件在 1個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的 運(yùn)動(dòng)時(shí)間， tt表示其停歇時(shí)間。 在槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，選取不同的槽數(shù) z和 圓銷數(shù) n，將獲得不同的動(dòng)、停規(guī)律。 運(yùn)動(dòng)系數(shù) k： 從動(dòng)槽輪 2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2與主動(dòng)撥盤 1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1之比。即： k=t2/t1 由于主動(dòng)銷輪 1通常為等速 運(yùn)動(dòng)，故上述時(shí)間比值可 用 銷輪轉(zhuǎn)角 的比值表示。 2 2 t tk 10 1 2 因槽

9、輪的線速度方向應(yīng) 沿著徑向槽的中心線 。 2010 22 由此得出： z 1 2 1 2z 2z 2 z 2 2 2 t tk 10 1 2 由上式可知 ， k總是小于 0.5的 ， 外槽輪徑向 槽的數(shù)目應(yīng)大于或等于 3。 槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總 小于其靜止時(shí)間 。 如果在銷輪上均勻地分布 n個(gè)圓銷 ， 則當(dāng)銷輪 盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí) ， 槽輪將被撥動(dòng) n次 ， 故運(yùn)動(dòng)系數(shù) 是單銷的 n倍 ， 即 2z 2znk 因 k應(yīng)小于 1， 故 2z 2zn 槽輪機(jī)構(gòu)的角速度及角加速度的最大值隨槽輪 數(shù) z 的增多減少； 當(dāng)圓銷開始進(jìn)入和離開徑向槽時(shí)，兩瞬時(shí)有柔 性沖擊，且隨槽數(shù) z 的減少而增大； 在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度

10、較高時(shí)，或槽輪軸承慣性較大 的情況下，就顯得更為突出。 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)與外槽輪機(jī)構(gòu)一樣，有加速度突變， 且其值與外槽輪相等，但當(dāng) |0 時(shí)，角加速 度值迅速下降并趨于零。 （ 2）槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性， 通常用右邊兩個(gè)比值來衡量。 21212 和 隨著槽數(shù) z的增加 ， 運(yùn)動(dòng)趨于平穩(wěn) ， 動(dòng)力特 性也得到改善 。 但槽數(shù)過多將使槽輪體積過大 ， 產(chǎn)生較大的慣性力矩 。 一般設(shè)計(jì)中 ， 槽數(shù)的正 常選用值為 48。 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量保證間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作平穩(wěn)、減 小從動(dòng)構(gòu)件在起動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊，尤 其要減小高速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣性負(fù)荷，改善機(jī)構(gòu)的 動(dòng)力特性。 （ 3）槽輪機(jī)構(gòu)的幾

11、何尺寸計(jì)算 參照 P167所例計(jì)算式求出圓柱銷的回轉(zhuǎn) 半徑、槽頂高、槽底高、鎖止弧半徑等幾 何尺寸。 7.3 擒 縱 機(jī) 構(gòu) 1、 擒縱機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 機(jī)構(gòu)的組成 由擒縱輪、擒縱叉、游絲擺輪及機(jī)架組成。 工作原理 擒縱輪 受發(fā)條驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)受擒縱叉 上的左右卡瓦阻擋而停止，并通過游絲擺輪 系統(tǒng)控制動(dòng)停時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)周期性單性間 歇運(yùn)動(dòng)。 游絲擺動(dòng)系統(tǒng) 是由游絲、擺輪及圓銷、擒縱 叉及叉頭釘?shù)冉M成。其能量的補(bǔ)充是通過擒縱 輪齒頂斜面與卡瓦的短暫接觸傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。 因游絲擺輪系統(tǒng)振動(dòng)頻率固定，故可用于計(jì) 量時(shí)間，常用于鐘表中。 2、 擒縱機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用 （ 1）有固有振動(dòng)系統(tǒng)型擒縱機(jī)構(gòu)

12、 擒縱機(jī)構(gòu)有以下兩大類： 如機(jī)械手表中的擒縱機(jī)構(gòu)。 （ 2）無固有振動(dòng)系統(tǒng)型擒縱機(jī)構(gòu) 此種擒縱機(jī)構(gòu)僅由擒縱輪和擒縱叉組成。 機(jī)構(gòu)示例 1 機(jī)構(gòu)示例 2 擒縱叉往復(fù)振動(dòng)的周期與擒縱叉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （為常數(shù)）的平方成正比。與擒縱輪給擒縱叉 的轉(zhuǎn)矩大?。ɑ痉€(wěn)定）的平方根成反比。故 此機(jī)構(gòu)能使擒縱輪作平均轉(zhuǎn)速基本恒定的間歇 運(yùn)動(dòng)。 這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，價(jià)格低， 但振動(dòng)周期不很穩(wěn)定，故主要用于計(jì)時(shí)精度 要求不高、工作時(shí)間較短的場(chǎng)合。如自動(dòng)記 錄儀、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、測(cè)速器及照相機(jī)快 門等。 7.4 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 組 成 主動(dòng)凸輪、從動(dòng)轉(zhuǎn) 盤和機(jī)架。 工作原理 主動(dòng)凸輪連續(xù)轉(zhuǎn) 動(dòng)，推動(dòng)從動(dòng)盤實(shí)

13、現(xiàn)間歇分度轉(zhuǎn)動(dòng)。 1、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成與工作原理 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2、機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用 （ 1）圓柱凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 常取單頭螺桿凸輪 z26，從動(dòng)盤按正弦加速 度規(guī)律設(shè)計(jì)，可控制中心距消除間隙，承載能 力高，間歇頻率為 1200次 /分，分度精度為 30。 常取凸輪槽數(shù)為 1，柱銷數(shù)一般取 z26，在輕 載下間歇頻率為 1500次 /分。 （ 2）蝸桿凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) （ 3）共軛凸輪式間歇機(jī)構(gòu) 動(dòng)力特性好，分度精度高，成本較低。 應(yīng)用場(chǎng)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?zèng)_床、多色印刷機(jī)、包

14、裝機(jī)、折疊機(jī)等。 機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，轉(zhuǎn)位精確，不需定位裝置即 可獲得高的定位精度； 廓線設(shè)計(jì)得當(dāng)，可使從動(dòng)件獲得預(yù)期的任意運(yùn)動(dòng)； 動(dòng)載荷小，無沖擊，宜高速； 加工成本高，安裝、調(diào)整要求嚴(yán)。 3、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 1、 工作原理和類型 由齒輪機(jī)構(gòu)演變而來。主 動(dòng)輪有一個(gè)或幾個(gè)齒，根據(jù) 運(yùn)動(dòng)與停歇時(shí)間要求，在從 動(dòng)輪上做出與主動(dòng)輪齒相嚙 合的輪齒，當(dāng)主動(dòng)輪做連續(xù) 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪做間歇回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)輪間歇期間，利 用兩輪邊緣的鎖止弧防止從 動(dòng)輪游動(dòng)。 動(dòng)畫演示 7.5 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 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) 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu) 動(dòng) 畫 2、不完全齒輪機(jī)

15、構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 特點(diǎn)： 設(shè)計(jì)靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，工作 可靠。從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角范圍大，很容易實(shí)現(xiàn)一 個(gè)周期中的多次動(dòng)、停時(shí)間不等的間隙運(yùn)動(dòng)。 但在進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)速度有突變，引起 剛性沖擊，只宜于低速、輕載場(chǎng)合。主、從動(dòng) 輪不能互換。 應(yīng)用： 常用于多工位，多工序的自動(dòng)機(jī)械或 生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位和進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)等。 3. 不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問題 為了避免主動(dòng)輪首齒的齒頂與從動(dòng)輪的齒頂發(fā)生 干涉，可將主動(dòng)輪首齒的齒頂降低，如果機(jī)構(gòu)作正 反向轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪的首、末兩齒齒頂應(yīng)相等。其余 各齒保持標(biāo)準(zhǔn)齒高。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)在進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)，由于 速度有突變而產(chǎn)生沖擊。為改善

16、其動(dòng)力性能，可裝 瞬心線附加桿 ，使其在首齒嚙合之前先接觸，使從 動(dòng)輪從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸增速；主動(dòng)輪末齒在退出嚙合 時(shí)，從動(dòng)輪的角速度逐漸減?。ń柚诹硪粚?duì)瞬心 線附加板），這樣使從動(dòng)輪由停到動(dòng)和由動(dòng)到停的 過渡變得平穩(wěn)。 7 6 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 1動(dòng)力性能的要求 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)機(jī)構(gòu)在一個(gè)很短的時(shí)間 內(nèi)要經(jīng)過啟動(dòng)、加速、減速、停止的過程，會(huì)產(chǎn) 生較大的加速度，從而來帶來載荷產(chǎn)生沖擊。設(shè) 計(jì)中為了盡量保證間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作平穩(wěn)，特別 要注意合理選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 2對(duì)從動(dòng)件動(dòng)、停時(shí)間的要求 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件停歇的時(shí)間往往是機(jī) 床或自動(dòng)機(jī)進(jìn)行工藝加工的時(shí)間，而從動(dòng)件運(yùn)動(dòng) 的時(shí)間一

17、般是機(jī)床和自動(dòng)機(jī)送進(jìn)、轉(zhuǎn)位等輔助工 作的時(shí)間。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的這個(gè)運(yùn)動(dòng)特性通常用 動(dòng)停時(shí)間比 k來描述。即 t d t tk 式中， td表示從動(dòng)件在 1個(gè)運(yùn)動(dòng)周期 中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間， tt表示其停歇時(shí)間。 從提高生產(chǎn)效率的角度來看， k值應(yīng)盡量取得 小些；但從動(dòng)力性能來看， k值過小會(huì)使起動(dòng) 和停止時(shí)的加速度過大，又是設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的。 因此，在設(shè)計(jì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理選擇動(dòng)、 停時(shí)間比，并根據(jù)不同的動(dòng)、停時(shí)間要求來設(shè) 計(jì)間歇機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 3對(duì)從動(dòng)件動(dòng)、停位置的要求 設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作要求來選取從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)行 程（簡(jiǎn)稱動(dòng)程）的大小，并注意從動(dòng)件停歇位 置的準(zhǔn)確性。在時(shí)還要求設(shè)計(jì)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 能調(diào)

18、節(jié)動(dòng)程或動(dòng)停比的大小。 1、 螺旋機(jī)構(gòu) 7.7 其 他 常 用 機(jī) 構(gòu) (1) 螺旋機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn) 螺旋機(jī)構(gòu)的組成 螺旋機(jī)構(gòu)是由螺桿、螺母和機(jī)架組成。 通常它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。但 當(dāng)導(dǎo)程角大于當(dāng)量摩擦角時(shí)，它還可以將直 線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 效率較低，特別是具有自鎖性的螺旋機(jī)構(gòu)效 率低 于 50 。 能獲得很多的減速比和力的增益；選擇合適的 螺旋機(jī)構(gòu)導(dǎo)程角，可獲得機(jī)構(gòu)的自鎖性。 螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)： 主要缺點(diǎn)： 因此，螺旋機(jī)構(gòu)常用于起重機(jī)、壓力機(jī)以及 功率不大的進(jìn)給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。 （ 2） 螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過 時(shí)，螺母沿其軸向移動(dòng)的距離為 s l /(2)

19、其中 l為螺旋的 導(dǎo)程 。 微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu) 設(shè)螺旋機(jī)構(gòu)中 A、 B段的螺旋導(dǎo)程分別為 lA、 lB , 且兩端螺旋的旋向相同 ， 當(dāng)螺桿 1轉(zhuǎn)過 時(shí)， 螺母 2的位移 s 為 螺桿 螺母 A段螺紋 B段螺紋 機(jī)架 1 2 3 s (lA lB) /(2） 動(dòng) 畫 因 lA、 lB 相差很小時(shí)，位移 s可能很小，故 這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為 微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。 此種機(jī)構(gòu)常用測(cè)微計(jì)、分度機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)中。如用于調(diào)節(jié)鏜刀進(jìn)刀量的螺旋機(jī)構(gòu)。 復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu) 如果螺旋機(jī)構(gòu)的兩段螺旋導(dǎo)程分別為 lA、 lB， 且兩端螺旋的旋向相反。這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為 復(fù) 式螺旋機(jī)構(gòu) 。 s (lA lB) /(2） 則 此種螺旋機(jī)構(gòu)常用

20、于 車輛聯(lián)接 。 1 2 3 A B 動(dòng) 畫 （ 3） 螺旋機(jī)構(gòu)類型 按用途不同分類 按螺桿與螺母之間的摩擦性質(zhì)不同分類 滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)、靜壓螺旋機(jī)構(gòu)。 傳力螺旋機(jī)構(gòu)、傳導(dǎo)螺旋機(jī)構(gòu)、調(diào)整螺旋機(jī)構(gòu)。 （ 4） 螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 螺旋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇確定合適的螺旋導(dǎo)程 角、導(dǎo)程及頭數(shù)等參數(shù)。 根據(jù)不同的工作要求，螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇不同 的幾何參數(shù)。 若要求螺旋具有自鎖性或具有較大的減速比 （微動(dòng)）時(shí)，宜選用單頭螺旋，宜選用較小的 導(dǎo)程及導(dǎo)程角，但效率較低。 若要求傳遞大的功率或快速運(yùn)動(dòng)的螺旋機(jī) 構(gòu)時(shí)，宜采用具有較大導(dǎo)程角的多頭螺旋。 2、 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)用于傳遞兩相 交軸間的

21、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，廣泛 用于汽車、機(jī)床等機(jī)械中； 傳動(dòng)過程中，兩軸 夾角可以變動(dòng)，為 變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)軸 以 1等速回轉(zhuǎn) 時(shí)，從動(dòng)軸 的 2變化范圍為 1cos 2 1/cos 其變化幅度與兩軸夾角 有關(guān)，一般 30 。 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 兩軸瞬時(shí)角速比隨時(shí)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(dòng)簡(jiǎn)圖 雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) 主、從動(dòng)軸角速度恒等的條件： 主、從動(dòng)軸與中間軸位于同一平面； 主、從動(dòng)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)。 動(dòng) 畫 動(dòng) 畫 即橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 i21是主動(dòng)輪 1轉(zhuǎn)角 1 的函數(shù)，且與橢圓齒輪的偏心率 e有關(guān)。 3

22、. 非圓齒輪機(jī)構(gòu) i21 2/1 r1/r2（ 1 e2)/(1 e2 2 ecos1） 非圓齒輪機(jī)構(gòu)是一種變傳動(dòng)比的齒輪機(jī)構(gòu)。 （ 1） 橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 （ 1） 與連桿機(jī)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)牢靠、緊湊、且 傳動(dòng)較平穩(wěn)。 （ 2） 比凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)可靠。 （ 3） 用非圓齒輪來實(shí)現(xiàn)按一定 規(guī)律 的變速傳 動(dòng)，要比用其他機(jī)構(gòu)容易得多。 （ 2） 非圓齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其應(yīng)用 特 點(diǎn) 非圓齒輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床、自動(dòng)機(jī)、儀器及解 算裝置中均有應(yīng)用。 利用 橢圓齒輪帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)急回 運(yùn)動(dòng) 利用 橢圓齒輪帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)縮短運(yùn)動(dòng) 時(shí)間，增加停歇時(shí)間。 應(yīng) 用 4. 組合機(jī)構(gòu) (1) 組合機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)

23、組合機(jī)構(gòu)的概念 由于現(xiàn)代機(jī)械工程對(duì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn) 動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力性能等方面要求的多樣化和復(fù) 雜性，以及前述各種基本機(jī)構(gòu)性能的局限性， 使得僅采用某種基本機(jī)構(gòu)往往不能很好的滿 足設(shè)計(jì)要求。因而常把幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)組合起 來加以應(yīng)用，這就構(gòu)成了所謂的 組合機(jī)構(gòu) 。 組合機(jī)構(gòu)并不是幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)的一般串聯(lián)， 而往往是一種封閉式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 而封閉機(jī)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則是利用一個(gè)機(jī)構(gòu)去 約束或封閉另一個(gè) 多自由度機(jī)構(gòu)，使其不僅 具有確定的運(yùn)動(dòng)，而且可使從動(dòng)件具有更為 多樣化的運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 組合機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 組合機(jī)構(gòu)不僅能滿足多種設(shè)計(jì)要求，而 且能綜合應(yīng)用和發(fā)揮各種基本機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)， 甚至能產(chǎn)生基本機(jī)構(gòu)所不具有

24、的運(yùn)轉(zhuǎn)特性 和運(yùn)動(dòng)形式，以及更為多樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 因此，組合機(jī)構(gòu)越來越得到廣泛應(yīng)用。 組合機(jī)構(gòu)示例 1 組合機(jī)構(gòu)示例 2 可實(shí)現(xiàn)有任意停歇或復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的間歇 運(yùn)動(dòng)和特殊規(guī)律的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)等。 (2)組合機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用 聯(lián)動(dòng)凸輪組合機(jī)構(gòu) 可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡要求。 凸輪 -齒輪組合機(jī)構(gòu) 可實(shí)現(xiàn)多種預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及軌跡。 凸輪 -連桿組合機(jī)構(gòu) 齒輪 -連桿組合機(jī)構(gòu) 可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律及軌跡要求。 1、棘輪機(jī)構(gòu) 2、槽輪機(jī)構(gòu) 本章小結(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、類型、特點(diǎn)、 功能、應(yīng)用。 槽輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、類型、特點(diǎn)、 應(yīng)用。 3、擒縱機(jī)構(gòu) 擒縱機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、類型、特點(diǎn)、 應(yīng)用。 5、不完全齒輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理、類型、特點(diǎn)、 應(yīng)用及設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問題。 6、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 對(duì)從動(dòng)件動(dòng)、停時(shí)間的要求；對(duì)從動(dòng)件動(dòng)、停 位置的要求；對(duì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力性能的要求。 7、其他常機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 4、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的的組成、工作原理、 特點(diǎn)、應(yīng)用。