4种常见的间歇运动机构

4种常见的间歇运动机构
4种常见的间歇运动机构

在各类机械中,常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。

而实现间歇运动的四种常用机构分别为:棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。

一、棘轮机构棘轮机构的类型很多,从工作原理上可

分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构;从结构上可分为外啮合

式和内啮合式棘轮机构;从传动方向上分为单向(单动和双

动)式和双向式棘轮机构。棘轮机构是把摇杆的摆动转变为

棘轮的间歇回转运动。其优点轮齿式棘轮机构运动可靠,棘

轮转角容易实现有级调节,但在工作过程中棘爪在齿面上滑

行,齿尖易磨损并伴有噪音,同时为使棘爪能顺利落入棘轮

槽,摇杆摆角应略大于棘轮转角,这样就不可避免地存在空

程和冲击,在高速时尤其严重,所以常用在低速、轻载

下实现间歇运动。摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声,

棘轮转角可作无级调节。图1 单向轮齿啮合式棘轮

但由于运动准确性差,不

宜用于运动精度要求高的场合。在工程实践中,棘轮机构

常用于实现间歇送进(如牛头刨床)、止动(如起重和牵

引设备中)和超越(如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为

传动中的超越离合器,实现自动进给和快速进给功能)等

场合。

图2 摩擦式棘轮

二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构,也是常用的间歇运动机构之一。普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构(图3)和内接式槽轮机构(图4)两种类型。它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮2、带有圆柱销A的拔盘1以及机架组成。

图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构

槽轮机构的工作过程是:主动拨盘1上的圆柱销A进入槽轮2上的径向槽以前,拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住,则槽轮静止不动。当拔盘圆柱销A进入槽轮径向

槽时,凸、凹锁止弧刚好分离,圆柱销可以驱动槽轮转动。当圆柱销脱离径向槽时,凸锁止弧又将凹锁止弧锁住,从而使槽轮静止不动。因此,当主动拨盘作连续转动时,槽轮被驱动作单向的间歇转动。外接式槽轮机构的主动拨盘1与槽轮2转向相反;内接式槽轮机构的主动拨盘1与槽轮2转向相同,且传动平稳、占空间小,槽轮停歇时间较短。

需要注意的是为了使槽轮在开始转动和停止转动时运动平稳、避免冲击,圆销在进槽和出槽的瞬时,其线速度方向均应沿径向槽的中心线方向,以使槽轮在起动和停止的瞬时角速度为零。槽轮机构的特点是结构简单、易加工,效率高,能准确控制转角,运动较平稳。因此在各种自动半自动机械、轻工机械中得到广泛的应用

三、凸轮式间歇运动机构滚子齿形凸轮式间歇运动机构,工程上又称为凸轮分度机构,常见有圆柱分度凸轮机构和弧面分度凸轮机构等。

圆柱分度凸轮机构,如图5所示。该机构由圆柱凸

轮1、转盘2及机架组成。转盘上均匀分布着若干个滚

子3,滚子轴线与转盘轴线相平行,凸轮轴线与转盘轴

线垂直交错。当凸轮匀速转动时,转盘作单向间歇运动,

转盘的运动完全取决于凸轮轮廓曲线的形状,凸轮轮廓

线由分度段和停歇段组成。当凸轮回转时,其分度段轮

廓推动滚子使转盘分度转位;当凸轮转到停歇段轮廓

时,转盘上两相邻滚子跨夹在凸轮的圆环面突脊上使转

盘停歇。设计时通常取凸轮槽数为1,转盘滚子数为

6~12,滚子做成上大下小圆锥体,以改善磨损情况。

图5圆柱分度凸轮机构

弧面分度凸轮机构,如图6所示。主动件凸轮1上

有一条突脊犹如蜗杆,从动件转盘2的圆柱面上均布着

若干滚子,滚子轴线沿转盘径线方向。凸轮与转盘两轴

线垂直交错。该机构工作原理与圆柱分度凸轮机构完全

相同,凸轮连续回转带动转盘作单向间歇性运动。设计

时通常取凸轮蜗杆头数为1,径向滚子数6~12。

上述两种凸轮式间歇运动机构的共同点是定位可

靠,转盘可实现任意运动规律,可以通过合理选择转盘

的运动规律,使得机构传动平稳,适应中、高速运转。

弧面分度凸轮机构与圆柱分度凸轮机构相比,更能适应

高速重载,并且可以通过预载消除啮合间隙,传动精度图6 弧面分度凸轮机构

很高,是目前工作性能最好的一种间歇转位机构。但缺

点是凸轮加工较困难且制造成本高。在电机矽钢片的冲槽机、拉链嵌齿机、火柴包装机等机械装置中,都应用了凸轮间歇运动机构来实现高速分度运动。

四、不完全齿轮机构不完全齿轮机构也是最常用的一种间歇运动机构(图7)。它是由普通齿轮机构演化而来,主动轮1为一不完整的齿轮,其上只作出一个或一部分正常齿,而从动轮2则是由正常齿和带有内凹锁止弧的厚齿彼此相间地组成的特殊齿轮。当主动轮上的齿与从动轮上的正常齿啮合时,从动轮转动;当主动轮的无齿圆弧部分(凸锁止弧)与从动轮上的内凹锁止弧接合时,相互配合锁止,从动轮停歇在预定位置上。所以当主动轮作连续转动时,从动轮获得时转时停的间歇运动。外啮合不完全齿轮机构(图7-a)的主、

从动轮转向相反;内啮合不完全齿轮机构(图7-b)的主、从动轮转向相同。图8为不完全齿条机构。

图7 不完全齿轮机构图8 不完全齿条机构

不完全齿轮机构与其他间歇运动机构相比,它的结构简单,制造方便,从动轮的运动时间和静止时间的比例不受机构结构的限制。当主动轮匀速转动时,从动轮在其运动期间作匀速转动。但是当从动轮由停歇到突然转动,或由转动到突然停止时,都会产生刚性冲击。因此它不宜用于转速很高的场合。因从动轮在一周转动中可作多次停歇,所以常用于多工位、多工序的自动机械或生产线上,实现工作台的间歇转位和进给运动。

各类间歇运动机构具有不同的性能。这就要求我们在设计时应根据具体的工作要求和应用场合,合理选用间歇运动机构。关于各种间歇运动机构的详细设计,可参阅有关设计手册。

参考文献

1 刘政昆编著的《间歇运动机构》(大连:大连理工大学出版社,1991)

2 阅孟宪源、姜琪编著的《机构构型与应用》(北京:机械工业出版社,2004)

间歇运动机构

间歇运动机构 名词解释 间歇运动机构 intermittent motion mechanism 间歇运动机构 有些机械需要其构件周期地运动和停歇。能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构,称为间歇运动机构。例如牛头刨床工作台的横向进给运动,电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。常见的间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构 间歇运动机构分类 间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。 单向间歇运动机构 这种机构广泛应用于生产中,如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时,从动件便不产生运动。棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动,从动轮2作间歇转动。主动轮只在一段圆周上有4个齿,与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。从动轮转动一周,该机构完成4次间歇

间歇运动机构 运动,轮2共有16个齿间。轮2停歇期间,两轮的锁止弧起定位作用。凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮,从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。当凸轮按箭头所示方向转动时,凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上,凸轮的转动不能推动柱销运动,故圆盘不动,从而完成一次间歇运动。此外,还有瞬时停顿的间歇运动机构。 往复间歇运动机构 在往复间歇运动的机构中,应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。①往复摆动间歇运动机构:它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接,另一端通过铰链D与摇杆联接,并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。当C点在虚线圆弧段上运动时,摇杆不动;C点在其轨迹的实线段上运动时,摇杆往复摆动一次。②往复移动间歇运动机构:它利用导杆上的一段圆弧导路来实现移动杆带停歇的往复直线运动 间歇运动机构 。曲柄的长度等于圆弧导路半径,它的转动中心与圆弧中心重合在图[往复间歇运动机构]示位置,当曲柄逆时针转动时,滚子在圆弧导路中运动,导杆不动,移动杆也不动。当滚子运动到圆弧导路终点时,导杆开始向右摆动,移动杆向右移动。当导杆摆到右极限位置后,导杆又向左摆到图[往复间歇运动机构]示位置,移动杆便退回到起始位置这样,曲柄转一周移动杆就完成一次带停歇的往复直线运动。

最新机械设计基础教案——第6章 间歇运动机构

第6章 间歇运动机构 (一)教学要求 1. 掌握各种常用机构的工作原理 2. 了解各种机构的组成及应用 (二)教学的重点与难点 1. 工作原理 2. 常用机构的应用 (三)教学内容 6.1 槽轮机构 一、组成、工作原理 1.组成:具有径向槽的槽轮,具有圆销的构件,机架 2.工作原理: 构件1→连续转动;构件2(槽轮)→时而转动,时而静止 当构件1的圆销A 尚未进入槽轮的径向槽时,槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 当构件1的圆销A 开始进入槽轮径向槽的位置,锁住弧被松开,圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时,槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 往复循环。 4个槽的槽轮机构:构件1转一周,槽轮转4 1周。

6个槽的槽轮机构:构件1转一周,槽轮转 6 1周。 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1.基本尺寸 )(s r r l b +-≤ r s ——圆销的半径 2sin ?l r = b ——槽轮回转中心到径向槽底的距离 2cos ?l a = a ——槽轮回转中心到径向槽口的距离 r ——圆销中心到构件1中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离 2.运动系数(τ):槽轮每次运动的时间t m 对主动构件回转一周的时间t 之比。 π ?τ221==t t m (构件1等速回转) 12? ——槽轮运动时构件1转过的角度 (通常,为了使槽轮2在开始和终止运动时的瞬时角速度为零。以避免圆销与槽发生撞击,圆销进入、退出径向槽的瞬间使O 1A ⊥O 2A ) ∴Z ππ?π?22221- =-= ∴Z Z Z 12122221-=-==π?τ 讨论:1、τ>0,∴Z ≥3 τ=0,槽轮始终不动。 2、2 1121<-= Z τ:槽轮的运动时间总小于静止时间。 3、要使21>τ,须在构件1上安装多个圆销。 设K 为均匀分布的圆销数, Z Z K 2)2(-=τ 三、槽轮机构的特点和应用 优点:结构简单,工作可靠,能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点:①对一个已定的槽轮机构来说,其转角不能调节。 ②在转动始、末,加速度变化较大,有冲击。 应用:应用在转速不高,要求间歇转动的装置中。 电影放映机中,用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。(布图)

间歇运动机构讲解

第六章间歇运动机构 一、教学目的和教学要求 1、教学目的:拓宽学生的知识面,使学生知道存在某一类机构。 2、教学要求 结合专业需要对棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、星轮机构等一些其他常用机构的工作原理、运动特点及其应用有所了解。二、本章重点教学内容及教学难点 重点:了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。至于凸轮式间歇机构和星轮机构,只需了解它们的运动特点。 难点:如何组织教学内容,使学生没有杂乱无章之感。 §6-1 棘轮机构 一、棘轮机构的组成、工作特点及类型 棘轮机构的典型结构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节,且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。但冲击、噪音大,且运动精度低。 棘轮上的齿大多做在棘轮的外缘上,构成外接棘轮机构,也有做在圆筒内缘上的,这时构成内接棘轮机构。 至于其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构仅作为了解,以开阔眼界。

二、棘轮机构的设计要点 在设计棘轮机构时,首要的问题是确定棘轮轮齿的倾斜角,因为为了保证棘轮机构工作的可靠性,在工作行程时,棘轮应能顺利地滑入棘轮齿底。棘轮齿面倾斜角δ的确定:棘轮齿面倾斜角δ为齿面与轮齿尖向径的夹角。为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间,则要 求齿面总作用力R 对棘爪轴心的力矩方向应迫使棘爪进入棘轮齿底。即应满足条件: ?δ> (6-1) 其中?为摩擦角。

§6-2 槽轮机构 一、槽轮机构的组成、工作特点及类型 槽轮机构的典型机构是由由主动拨盘、从动槽轮及机架组成。可将主动拨盘的连续转动变换为槽轮的间歇转动。并具有结构简单、尺寸小、机械效率高、能较平稳地间歇转位等特点。 普通槽轮机构有外槽轮机构和内槽轮机构之分。为了满足某些特殊的工作要求,在某些机械中还用到一些特殊型式的槽轮机构,如不等臂长的多销槽轮机构、球面槽轮机构、偏置槽轮机构等。 二、普通槽轮机构的运动系数及运动特性 (1) 普通槽轮机构的运动系数 在单销外槽轮机构中,当主动拨盘回转一周时,从动槽轮运动时间d t 与主动拨盘转一周的总时间t 之比称为槽轮机构的运动系数,并以k 表示,即 z t t k d 1 21-== (6-2) 式中z ——槽轮的槽数。 如果在拨盘上均匀地分布n 个圆销,则当拨盘转动一周时,槽轮将被拨动n 次,则该槽轮机构的运动系数为 )1 21(z n k -= (6-3) 运动系数必须是大于零而小于1。 (2)普通槽轮机构的运动特性 主动拨盘以等速度1ω转动。当主动拨盘处在1?位置角时,从动槽轮所处的位置角2?、角速度2 ω及角加速度2α分别为 )()]cos 1/(sin arctan[11112?α??α?λ?<<--= (6-4) )cos 21/()(cos 21112λ?λλ?λωω+--= (6-5)

第6章-间歇运动机构习题

第六章其他常用机构习题 6-1.棘爪の工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-2.在棘轮、棘爪の几何尺寸计算中,齿槽夹角の经验值一般取为_______。 A.30°或35° B.45°或50° C.55°或60° D.65°或70° 6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板の自由滑行,这是________机构实现超越运动の结果。 A.凸轮 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-4.在单销の槽轮机构中,径向槽数目应为_________。 A.等于3 B.小于3 C.大于3 D.大于或等于3 6-5.销の槽轮机构中,槽轮机构の运动时间总是________静止时间。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-6.对于单销の槽轮机构,槽轮运动の时间和静止の时间之比应为_________。 A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于或等于1 6-7.四槽单销の槽轮机构の运动特性系数为________。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.3 D. 0.35 6-8.对于槽数z=3の槽轮机构,其圆销数目最多是________个。 A.2 B.3 C.4 D.5 6-9.在以下间歇运动机构中,________机构更适应于高速工作情况。 A.凸轮间歇运动 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-10.电影院放电影时,是利用电影放映机卷片机内部の_________机构,实现の胶片画面の依次停留,从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。 A.凸轮 B.飞轮 C.棘轮 D.槽轮 6-11为了使齿式棘轮机构の棘爪能顺利进入棘轮齿间,棘轮の棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。() 6-12.棘轮机构即能实现间歇运动,还能实现超越运动。() 6-13.棘轮机构只能实现转角の有级性变化,而不能实现转角の无级性变化。()6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动の无级调节;但其接触表面易发生滑动。() 6-15.设计棘轮时,在按照强度要求确定模数之后,棘爪の长度可以由经验公式L=2πm计算。() 6-16.对于单销槽轮机构,为保证槽轮运动,其运动系数应大于或等于零。()6-17.单销槽轮机构の运动特性系数总是小于0.5。() 6-18.无论何种槽轮机构,必然有槽数Z≧3。() 6-19.槽轮の槽数越大,槽轮の尺寸也一定越大。() 6-20.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间の分度运动和需要间歇转位の机械装置中。() 6-21.________________________________________________________________称为间歇运动机构。 6-22.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、___________________。 6-23.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。

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第 6 章间歇运动机构 (一)教学要求 1.掌握各种常用机构的工作原理 2.了解各种机构的组成及应用 (二)教学的重点与难点 1.工作原理 2.常用机构的应用 (三)教学内容 6.1槽轮机构 一、组成、工作原理 1.组成:具有径向槽的槽轮,具有圆销的构件,机架 2.工作原理: 构件 1→连续转动;构件2(槽轮)→时而转动,时而静止 当构件 1 的圆销 A 尚未进入槽轮的径向槽时,槽轮的内凹锁住弧被构件 1 的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 当构件 1 的圆销 A 开始进入槽轮径向槽的位置,锁住弧被松开,圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时,槽轮的另一内凹锁住弧又被构件 1 的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 往复循环。 4 个槽的槽轮机构:构件 1 转一周,槽轮转1 周。4

6 个槽的槽轮机构:构件 1 转一周,槽轮转1 周。6 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1.基本尺寸 b l (r r s )r s——圆销的半径 r l sin2b——槽轮回转中心到径向槽底的距离 a l cos2a——槽轮回转中心到径向槽口的距离 r——圆销中心到构件 1 中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离 2.运动系数(τ ):槽轮每次运动的时间 m t 之比。 t 对主动构件回转一周的时间 t m21(构件 1 等速回转) t2 2 1——槽轮运动时构件 1 转过的角度 (通常,为了使槽轮 2 在开始和终止运动时的瞬时角速度为零。以避免圆销与槽发生撞击,圆销进入、退出径向槽的瞬间使O1A ⊥O2A ) ∴ 2 1222 Z ∴ 21Z211 22Z2Z 讨论: 1、τ>0,∴ Z ≥3 τ=0,槽轮始终不动。 2、111 2Z :槽轮的运动时间总小于静止时间。 2 3、要使1 ,须在构件 1 上安装多个圆销。2 设 K为均匀分布的圆销数, K (Z2) 2Z 三、槽轮机构的特点和应用 优点:结构简单,工作可靠,能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点:①对一个已定的槽轮机构来说,其转角不能调节。 ②在转动始、末,加速度变化较大,有冲击。 应用:应用在转速不高,要求间歇转动的装置中。 电影放映机中,用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。(布图)

第六章间歇运动机构与组合机构.

第六章间歇运动机构与组合机构 在机械和仪表中,常常需要原动件作连续运动,而从动件则产生周期性时动时停的间歇运动,实现这种间歇运动的机构称为间歇运动机构。间歇运动的机构很多,本章仅介绍最常见的几种。 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构是工程中最常用的几种基本机构。对于比较复杂的运动变换,某种基本机构单独使用往往难以满足实际生产过程的需要,因此,把若干种基本机构用一定的方式联接起来成为组合机构,以便得到单个基本机构所不能具有的运动性能。在本章最后将介绍几种组合机构。 §6-1 槽轮机构 一、槽轮机构的工作原理 槽轮机构又称马尔他机构,它是由槽轮、装有圆销的拨盘和机架组成的步进运动机构。如图6-1所示,它由带圆销A的主动拨盘1,具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。拨盘作匀速转动时,驱动槽轮作时转时停的单向间歇运动。当拨盘上圆销A未进入槽轮径向槽时,由于槽轮的内凹锁止弧β被拨盘的外凸圆弧α卡住,故槽轮静止。图示位置是圆销A刚开始进入槽轮径向槽时的情况,这时锁止弧刚被松开,因此槽轮受圆销A的驱动开始沿顺时针方向转动;当圆销A离开径向槽时,槽轮的下一个内凹锁止槽又被拨盘的外锁止槽卡住,致使槽轮静止,直到圆销A在进入槽轮另一径向槽时,两者又重复上述的运动循环。 槽轮机构有两种基本型式:一种是外啮合槽轮机构,如图6-1所示,另一种是内啮合槽轮机构,如图6-2所示。 图6-1 外啮合槽轮机构图6-2 内啮合槽轮机构 槽轮机构结构简单,机械效率高,并且运动平稳,因此在自动机床转位机构、电影放映机卷片机构等自动机械中得到广泛的应用。 二、槽轮机构的主要参数

槽轮机构的主要参数是槽数z 和拨盘圆销数K 。 如图6-1所示。为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时角速度为零,以避免圆销A 与槽轮发生撞击,圆销进入或脱出径向槽的瞬时,径向槽的中线应与圆销中心相切,即O 2A 应与O 1A 垂直。设z 为均匀分布的径向槽数,当槽轮2转过2?2=2π/z 弧度时,拨盘1相应转过的转角为: z ππ?πα22221-=-= (6-1) 在一个运动循环内,槽轮2的运动时间t '与主动拨盘转一周的总时间t 之比,称为槽轮机构的运动系数.... 。用τ表示。槽轮停止时间t "与主动拨盘转一周的总时间t 之比,称为槽轮的静止系数.... ,用τ"表示。当拨盘匀速转动时,时间之比可用槽轮与拨盘相应的转角之比来表示。如图6-1所示,只有一个圆销的槽轮机构,t '、t "、t 分别对应于拨盘的转角为2α1、(2π-2α1)、2π。因此,该槽轮机构的运动系数和静止系数分别为: z z z z t t 121222222'1-=-=-===ππππατ (6-2) z z z t t t t t 121221'''''+=+=-=-==ττ (6-3) 为保证槽轮运动,其运动系数应大于零。由式(6-2)可知,槽轮的径向槽数z 应等于或大于3。由式(6-2)还可以看出,这种槽轮机构的运动系数τ恒小于0.5,即槽轮的运动时间t '总小于静止时间t "。 欲使槽轮机构的运动系数τ大于0.5,可在拨盘上装数个圆销。设拨盘上均匀分布的圆销数为K ,当拨盘转一整周时,槽轮将被拨动K 次。因此,槽轮的运动时间为单圆销时的K 倍。即: z z K 2)2(-=τ (6-4) 运动系数τ还应当小于1(τ=1表示槽轮2与拨盘1一样作连续转动,不能实现间歇运动),故由上式得: 12)2(<-z z K 即 22-6时,圆销的数目为1或2。从提高生产效率观点看,希望槽数z 小些为好,因为此时τ也相应减小,槽轮静止时间(一般为工作行程时间)增大,故可提高生产效率。但从动力特性考虑,槽数z 适当增大较好,因为此时槽轮角速度减小,可减小震动和冲击,有利于机构正常工作。但槽数z >9的槽轮机构比较少见。因为槽数过多,则槽轮机构尺寸较大,且转动时惯性力矩也增大。另外,由式(6-3)可知,当z >9时,槽数虽增加,运动系数τ的变化却不大,故z 常取为4~8。 §6-2 棘轮机构 一、棘轮机构的工作原理及应用

第六章 间歇运动机构

第六章间歇运动机构 在机器工作时,当主动件作连续运动时,常需要从动件产生周期性的运动和停歇,实现这种运动的机构,称为间歇运动机构。最常见的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构等,它们广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构、精纺机的成形机构等。本章将扼要介绍这几类间歇运动机构的组成和运动特点。 一、教学要求 1.了解间歇运动机构在设计中对从动件的动、停时间和位置的要求及对其动力性能的要求。 2.掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、功能和适用场合。 3.了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能及适用场合。 二、教学重点与难点 本章学习的重点是掌握常用的一些间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能,并了解其适用场合。在进行机械系统方案设计时,能够根据工作要求,正确选择间歇机构的类型。 6.1 棘轮机构 6.1.1 棘轮机构的工作原理 图6.1所示为棘轮机构,它主要由摇杆l、驱动棘爪2、棘轮3、制动爪4和机架5等组成。弹簧6用来使制动爪4和棘轮3保持接触。摇杆1和棘轮3的回转轴线重合。 当摇杆1逆时针摆动时,驱动棘爪2插入棘轮3的齿槽中,推动棘轮转过—定角度,而制动爪4则在棘轮的齿背上滑过。当摇杆顺时针摆动时,驱动棘爪2在棘轮的齿背上滑过,而制动爪4则阻止棘轮作顺时针转动,使棘轮静止不动。因此,当摇杆作连续的往复摆动时,棘轮将作单向间歇转动。 图6.2所示为双动式棘轮机构,可使棘轮在摇杆往复摆动时都能作同一方向转动。驱动棘爪可做成钩头(图6.2a)或直头(图6.2b)。 图6.3所示为双向棘轮机构,可使棘轮作双向间歇运动。图6.3a采用具有矩形齿的棘轮,当棘爪1处于实线位置时,棘轮2作逆时针间歇转动;当棘爪1处于虚线位置时,棘轮则作顺时针间歇运动。图6.3b采用回转棘爪,当棘爪1按图示位置放置时,棘轮2将作逆时针间歇转动。若将棘爪提起,并绕本身轴线转180°后再插入棘轮齿槽时,棘轮将作顺时针间歇转动。若将棘爪提起并绕本身轴线转动90°,棘爪将被架在壳体顶部的平台上,使轮与爪脱开,此时棘轮将静止不动。

(完整版)常见运动功能的机构选型汇总

第三部分机械原理与设计课程设计 常用资料与参考图例 第七章常见运动功能的机构选型 第一节连续回转机构选型 能实现连续回转的机构除了教材中讲到的齿轮机构、摩擦轮机构、双曲柄机构、转动导杆机构、双万向铰链机构、反平行四边形机构、带传动、链传动、行星轮系等以外,实际中还用到下面一些机构。 1)平行四边形机构(图7-1) 图7-1中ABCD是一个平行四边形机构,两连架杆AB、CD作同速转动,连杆BC作平动。图示机构为多个平行四边形机构的组合,在多头钻床中就应用了此机构。

图7-1 图7-2 2)摆动齿轮行星减速机构(图7-2) 图7-2中主动件1与导杆3,上的内齿轮3固联,而齿轮2从动。当曲柄1匀速回转时,齿轮2变速回转,其平均转速为: 式中为主动件1的转速,、为齿轮2、3的齿数。 3)极限四杆机构(图7-3) 图7-3中构件长度l1= l2,l3= l4。构件1和3的转向相同。杆1转一周时,杆3转两周。 图7-3 图7-4 4)以曲柄滑块为基础的转动导杆机构(图7-4) 图7-4中的曲柄滑块机构ABC与导杆机构CDE串接在一起。当

时,导杆5可作整周转动。 5)齿轮-连杆机构(图7-5) 图7-5a)中的四杆机构ABCD上装有一对齿轮2'和5。行星齿轮2'和连杆2固联,而中心轮5与曲柄1共轴线并可分别自由转动。当主动曲柄1以ω1等速转动时,从动齿轮5作非匀速转动,其角速度为: 式中为连件2的角速度,、为齿轮2'、5的齿数。 通过改变杆长和齿轮节圆半径,可是从动齿轮5作单方向的非匀速转动,或作瞬时停歇的转动或带逆转的转动。 图7-5b)所示为用于铁板传输机构中的齿轮-连杆组合机构。齿轮1与曲柄固联,齿轮2、3、4及构件DE组成差动论系。该轮系的中心论2由齿轮1带动,而系杆DE由四杆机构带动作变速运动,因此,使从动轮4实现变速转动。

间歇运动机构习题

第6章间歇运动机构 一、填空题 [1]在外啮合槽轮机构中,主动拨盘与从动槽轮的转向___________。 [2]改变棘轮机构摇杆摆角的大小,可以利用改变曲柄______________的方法来实现。 [3]常用的间歇运动机构有___________________和__________________。 [4]在槽轮机构中如要想增加槽轮转动的次数,则要增加_______________。 [5]棘轮机构与槽轮机构相比,一般而言,_________________机构运动平稳性好;________________机构的转角大小可调。 [6]棘轮机构的主动件作________________运动,从动件作_______________性的停、时动的间歇运动。 [7]槽轮机构的主动件是_________________,它以等速作_________________运动,具有径向槽的槽轮是从动件,由它来完成间歇运动。 [8]棘轮机构的主动件是________________,从动件是________________,机架起固定和支撑作用。 [9]棘轮机构和槽轮机构均为______________运动机构。 [10]槽轮机构能把主动轴的等速连续_______________,转换成从动轴的周期性的_______________运动。 [11]摩擦式棘轮机构,是一种无棘齿的棘轮,棘轮是通过与所谓棘爪的摩擦块之间的_________________工作的。 [12]双动式棘轮机构,它的主动件是________________棘爪,它们以先后次序推动棘轮转动,这种机构的间歇停留时间______________。 [13]棘爪和棘轮开始接触的一瞬间,会发生__________________,所以棘轮机构传动的平稳性较差。 二、判断题 [1]槽轮机构和棘轮机构一样,可以方便地调节槽轮转角的大小。( ) [2]能使从动件得到周期性的时停、时动的机构,都是间歇运动机构。() [3]只有槽轮机构才有锁止圆弧。() [4]槽轮机构必须有锁止圆弧。() [5]不论是内啮合还是外啮合的槽轮机构,其槽轮的槽形都是径向的。() [6]槽轮机构的主动件是槽轮。() [7]棘轮机构的主动件是棘轮。() [8]棘轮机构,必须具有止回棘爪。() [9]能实现间歇运动要求的机构,不一定都是间歇运动机构。() [10]单向间歇运动的棘轮机构,必须要有止回棘爪。() [11]棘轮机构是把直线往复运动转换成间歇运动的机构。() [12]只有间歇运动机构,才能实现间歇运动。() [13]摩擦式棘轮机构可以做双向运动。() [14]利用调位遮板,既可以调节棘轮的转向,又可以调节棘轮转角的大小。() [15]摩擦式棘轮机构是“无级”传动的。() [16]槽轮的转向与主动件的转向相反。() [17]槽轮的转角大小是可以调节的。() [18]双向式对称棘爪棘轮机构的棘轮转角大小是不能调节的。() [19]棘轮的转角大小是可以调节的。()

间歇运动机构

间歇运动机构 一、复习思考题 1.什么是间歇运动?有哪些机构能实现间歇运动? 2.棘轮机构与槽轮机构都是间歇运动机构,它们各有什么特点? 3.槽轮机构的运动系数τ=0.4表示什么意义?为什么运动系数必须大于零而小于1? 五个槽的单销槽轮机构其运动系数τ等于多少? 4.棘轮机构的运动设计主要包括哪些内容? 5.槽轮机构设计时要避免什么问题? 6.棘轮机构和槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇运动,但在具体的使用选择上又有什么不同? 7.止回棘爪的作用是什么? 8.调节棘轮转角大小都有哪些方法? 9.用什么方法能改变棘轮的转向? 10.槽轮的静止可靠性和防止反转是怎样保证的? 11.单向运动棘轮机构和双向式棘轮机构,有什么不同之处? 12.棘轮机构有哪些作用? 二、填空题 1.所谓间歇运动机构,就是在主动件作运动时,从动件能够产生周期性的、运动的机构。 2.棘轮机构主要由、和等构件组成。 3.棘轮机构的主动件是,从动件是,机架起固定和支撑作用。 4.棘轮机构的主动件作运动,从动件作性的时停、时动的间歇运动。 5.双向作用的棘轮,它的齿槽是的,一般单向运动的棘轮齿槽是的。 6.为保证棘轮在工作中的可靠和防止棘轮的,棘轮机构应当装有止回棘爪。 7.槽轮机构主要由、、和机架等构件组成。 8.槽轮机构的主动件是,它以等速作运动,具有槽的槽轮是从动件,由它来完成间歇运动。 9.槽轮的静止可靠性和不能反转,是通过槽轮与曲柄的实现的。 10.不论是外啮合还是内啮合的槽轮机构,总是从动件,总是主动件。 11.间歇齿轮机构是由演变来的。 12.间歇齿轮机构从动件的静止可靠性,是通过而实现的。 13.间歇齿轮机构在传动中,存在着严重的,所以只能用在低速和轻载的场合。

第6章 间歇运动机构习题

第六章其他常用机构习题 6-1.棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-2.在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中,齿槽夹角的经验值一般取为_______。 A.30°或35° B.45°或50° C.55°或60° D.65°或70° 6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行,这是________机构实现超越运动的结果。 A.凸轮 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-4.在单销的槽轮机构中,径向槽数目应为_________。 A.等于3 B.小于3 C.大于3 D.大于或等于3 6-5.销的槽轮机构中,槽轮机构的运动时间总是________静止时间。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-6.对于单销的槽轮机构,槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_________。 A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于或等于1 6-7.四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为________。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.3 D. 0.35 6-8.对于槽数z=3的槽轮机构,其圆销数目最多是________个。 A.2 B.3 C.4 D.5 6-9.在以下间歇运动机构中,________机构更适应于高速工作情况。 A.凸轮间歇运动 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-10.电影院放电影时,是利用电影放映机卷片机内部的_________机构,实现的胶片画面的依次停留,从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。 A.凸轮 B.飞轮 C.棘轮 D.槽轮 6-11为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间,棘轮的棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。() 6-12.棘轮机构即能实现间歇运动,还能实现超越运动。() 6-13.棘轮机构只能实现转角的有级性变化,而不能实现转角的无级性变化。()6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节;但其接触表面易发生滑动。() 6-15.设计棘轮时,在按照强度要求确定模数之后,棘爪的长度可以由经验公式L=2πm计算。() 6-16.对于单销槽轮机构,为保证槽轮运动,其运动系数应大于或等于零。()6-17.单销槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5。() 6-18.无论何种槽轮机构,必然有槽数Z≧3。() 6-19.槽轮的槽数越大,槽轮的尺寸也一定越大。() 6-20.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。() 6-21.________________________________________________________________称为间歇运动机构。 6-22.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、___________________。 6-23.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。

4种常见的间歇运动机构

在各类机械中,常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。 而实现间歇运动的四种常用机构分别为:棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。 一、棘轮机构棘轮机构的类型很多,从工作原理上可 分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构;从结构上可分为外啮合 式和内啮合式棘轮机构;从传动方向上分为单向(单动和双 动)式和双向式棘轮机构。棘轮机构是把摇杆的摆动转变为 棘轮的间歇回转运动。其优点轮齿式棘轮机构运动可靠,棘 轮转角容易实现有级调节,但在工作过程中棘爪在齿面上滑 行,齿尖易磨损并伴有噪音,同时为使棘爪能顺利落入棘轮 槽,摇杆摆角应略大于棘轮转角,这样就不可避免地存在空 程和冲击,在高速时尤其严重,所以常用在低速、轻载 下实现间歇运动。摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声, 棘轮转角可作无级调节。图1 单向轮齿啮合式棘轮 但由于运动准确性差,不 宜用于运动精度要求高的场合。在工程实践中,棘轮机构 常用于实现间歇送进(如牛头刨床)、止动(如起重和牵 引设备中)和超越(如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为 传动中的超越离合器,实现自动进给和快速进给功能)等 场合。 图2 摩擦式棘轮 二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构,也是常用的间歇运动机构之一。普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构(图3)和内接式槽轮机构(图4)两种类型。它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮2、带有圆柱销A的拔盘1以及机架组成。 图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构 槽轮机构的工作过程是:主动拨盘1上的圆柱销A进入槽轮2上的径向槽以前,拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住,则槽轮静止不动。当拔盘圆柱销A进入槽轮径向

第四章 其他常用机构

第四章其他常用机构 第一节凸轮机构 一、凸轮机构的组成、应用和特点 1、凸轮机构有几种分类? 答:(1)、按凸轮形状分:①盘形凸轮、②圆柱凸轮、③板状凸轮 (2)、按从动件末端形状分:①尖顶从动件、②滚子从动件、③平底从动件 (3)、按从动件运动形式分:①直动从动件、②摆动从动件 (4)、按凸轮运动形式分:①转动凸轮、②移动凸轮 (5)、按使从动件与凸轮保持接触的锁合方式分:①力锁合、②几何锁合 二、凸轮机构的运动及规律 2、凸轮从动机构的运动过程一般可分为哪四个阶段? 答:凸轮转过一周,从动动件经历推程、远休上、回程、近休上四个运动阶段 三、从动件的运动规律 3、从动件常用的运动规律有哪几种?其适用范围如何?答:①等速运动(适用于低速轻载)②等加速或等减速运动(适用于中速轻载)③正弦加速运动(适用于中速中载)④余弦加速运动(适用于高速轻载)等。

第二节间歇机构 一、棘轮机构 1、棘轮机构有哪几部分组成?它是如何获得间歇运动的?纺织设备试举例应用场合。 答:棘轮机构主要由棘轮、棘爪和机架三部分组成。 当摇杆逆时针方向摆动时,棘爪沿棘齿背滑过,棘轮停止不动,从而获得间歇性运动。 常用在纺织设备的进给机构、转位机构中,如应用在织机的卷取机构中。 第五章轴与轴承 第一节轴 一、轴的分类与应用 1、按轴的功用和承载情况,轴可分为几种类型?轴设计主要解决哪两个问题? 答:(1)、转轴(2)、传动轴、(3)、心轴 解决:(1)具有足够的承载能力 (2)具有合理的结构形状 二、轴的材料选择 2、轴的材料有哪几种?轴结构设计的基本要求是什么? 答:主要是碳素钢和合金结构钢 基本要求:①轴和轴上的零件要有准确的工作位置(定位要求) ②各零件要可靠地相互联接(固定要求)

第四章 间歇运动机构习题

一、选择题 1.起重设备中常用____机构来阻止鼓轮反转。 A. 偏心轮 B. 凸轮 C. 棘轮 D. 摩擦轮 2.下面能实现间歇运动的机构是____。 A. 棘轮机构 B. 普通带传动机构 C. 普通蜗杆蜗轮机构 D. 普通齿轮机构 3. 棘轮机构的主要构件中,不包括____。 A. 曲柄 B. 棘轮 C. 棘爪 D. 机架 4. ?为棘轮与棘爪工作齿面接触处的摩擦角,α为棘轮齿面倾斜角.为保证棘爪能顺利滑入,其工作条件为____。 A. α>? B. α

间歇运动机构

第十一章 间歇运动机构 第一节 棘轮机构 一、棘轮机构的工作原理、特点和应用 典型的棘轮机构由棘爪1、棘轮2、摇杆3、机架4等组成(图11-1)。摇杆及铰接于其上的棘爪为主动件,棘轮为从动件。 图11-2所示为外啮合曲柄摇杆式棘轮机构。当主动曲柄连续转动时,摇杆3往复摆动。当摇杆逆时针摆动时,棘爪2嵌入棘轮1的齿槽内,推动棘轮沿逆时针方向转过一个角度;当摇杆顺时针摆动时,棘爪4在棘轮齿背上滑过,棘轮静止不动。在机架上安装止动棘爪可防止棘轮逆转。工作棘爪和止动棘爪均利用弹簧5使其与棘轮保持可靠接触。这样,当曲柄连续回转时,棘轮作单向的间歇运动。 如果要求摇杆往复运动时都能使棘轮向同一方向转动,则可采用图11-3所示的双动式棘轮机构。驱动棘爪可制成钩头(图11-3a )或直头(图11-3b )。 如果要求棘轮作双向间歇运动时,可采用具有矩形齿的棘轮以及与之相适应的双向棘爪。如图11-4所示为矩形齿双向棘轮机构。图11-4a) 的驱动棘爪在实线位置时,棘轮 图11-1 棘轮机构的组成 图11-2 外啮合式棘轮机构 a) b) a) b) 图11-3 双动式驱动棘爪 图11-4 矩形齿双向棘轮机构

作逆时针间歇转动;将驱动棘爪绕A 点翻转成虚线位置时,棘轮作顺时针间歇转动。如图11-4b )所示为回转棘爪双向棘轮机构,当棘爪1按图示位置放置时,棘轮2作逆时针间歇转动。若将棘爪提起,并绕本身轴线转动180°后再插入棘轮齿槽时,棘轮作顺时针方向间歇转动。若将棘爪提起绕本身轴线转动90°,棘爪将被架在壳体的平面上,使轮与爪脱开,当棘爪往复摆动时,棘轮静止不动。 除外啮合棘轮机构外,还有内啮合棘轮机构(如 图11-5)和棘条机构等。 棘轮机构结构简单,但不能传递大的动力,而且 传动平稳性较差,不适宜于高速传动。一般用作机床 及自动机械的进给机构,送料机构、刀架的转位机构、 精纺机的成型机构、牛头刨床的送进机构等,也广泛 用于卷杨机、提升机及牵引设备中,用它作为防止机械逆转的止动器。 二、棘轮机构的主要参数及几何尺寸 1.主要参数 (1)棘轮齿数z 。一般应由整个机器工作的需要来决定,通常取z =12~25。 (2)模数m 。仿照齿轮标准确定,与齿轮不同之处是从棘轮齿顶圆测量求得。令 πp m = (mm ) 式中:m 为模数,mm ,已系列化,见表11-1; p 为周节,mm ,由p=πD /z 可导出 D = m z (mm )。 (3)齿顶圆直径d a 棘轮的最大直径称为棘 轮的齿顶圆直径,d a mz =。 (4)棘轮齿高 h = 0.75m 。 (5)棘齿偏斜角?。如图11-6所示,棘轮 机构工作时,为使棘爪受载最小而推动棘轮的 有效力最大,棘爪回转中心O 1应位于棘轮齿顶 圆的切线上。当棘爪与棘齿在A 点接触时,棘齿对棘爪的作用有正压力N 和阻止棘爪下滑的 摩擦力F (=Ntg ρ),为保证棘爪在此二力作用下仍能向棘齿根部滑动而不从齿槽滑脱,其合力R 应使棘爪有逆时针回转的力矩,为此,轮齿工作面相对棘轮半径应有一个负倾角?,称为棘齿偏斜角,可以证明,?角与摩擦角ρ 之间应有如下关系: ρ?> (11-1) 式中:ρ为摩擦角,arctgf =ρ,f 为摩擦系数取25.0~2.0=f ,ρ=11.3°~14°时,为 了保证运转安全可靠,一般可取=?20°。棘轮齿槽夹角θ由铣刀刃面夹角决定,一 般取θ=60°,因此,在绘制棘轮齿形时,需对齿顶厚s 或棘齿偏斜角?进行修正。 2.棘轮机构几何尺寸计算 棘轮机构几何尺寸按表11-1计算。 图11-6 棘轮齿形 图11-5 自行车后轮轴的棘轮机构

间歇运动机构在工业中的应用

机电系统设计与分析课程 作业 间歇运动机构在工业中的应用 学院: 专业: 学号: 姓名:

间歇运动机构在工业中的应用摘要:在自动化设备和半自动化设备中,往往需要某些机构来实现周期性的转位、间歇动作以及带有分度的动作,实现这种运动的机构称为间歇机构。它可以将连续运动转化为间歇移动或转动,从而使系统能在停歇段完成预定的工艺动作。自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展,对间歇机构运动学与动力学性能的要求越来越高。凸轮间歇机构、棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮都是间歇运动机构,本文将从它们的结构特点、工作原理与应用场合做以分析。 关键词:间歇运动机构,工业应用 引言 随着当前机械产品向自动化方向的发展,各种各样的自动机械在机械产品中的地位日益显著。由于生产工艺的要求,有些机械需要其构件周期地运动和停歇。能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构,称为间歇运动机构。例如牛头刨床工作台的横向进给运动,电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。 按照这些要求,该执行机构应具有以下两个基本功能: (1)运动(位移或速度)缩小 (2)运动停歇 常见的间歇运动机构有:凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。 1.凸轮机构 凸轮型间歇机构具有结构简单,能自动定位,动静比可任意选择的特点,更适用于要求高速、高分度精度的场合,因而成为现代间歇机构发展的主要方向。滚子齿形凸轮式间歇运动机构,工程上又称为凸轮分度机构,常见有圆柱分度凸轮机构和弧面分度凸轮机构等。1.1圆柱分度凸轮机构 圆柱分度凸轮机构,如图1.1所示。该机构由圆柱凸轮1、转盘2及机架组成。转盘上均匀分布着若干个滚子3,滚子轴线与转盘轴线相平行,凸轮轴线与转盘轴线垂直交错。当凸轮匀速转动时,转盘作单向间歇运动,转盘的运动完全取决于凸轮轮廓曲线的形状,凸轮轮廓线由分度段和停歇段组成。当凸轮回转时,其分度段轮廓推动滚子使转盘分度转位;当凸轮转到停歇段轮廓时,转盘上两相邻滚子跨夹在凸轮的圆环面突脊上使转盘停歇。设计时通常取凸轮槽数为1,转盘滚子数为6~12,滚子做成上大下小圆锥体,以改善磨损情况。 该机构分度盘上布置的滚子数较多,适用于要求分度数较多的场合(6~60分度)滚子表面一般为圆柱形,为了使滚子的接触表面磨损均匀,并且便于调整滚子与凸轮槽两侧面的间隙,也可采用圆锥形滚子。但当分度数增大时,分度盘转动惯量较大,机构中滚子与凸轮轮廓间的间隙较难补偿,容易产生横越冲击,刚度和啮合性能均不及弧面分度凸轮机构。圆柱分度凸轮机构能够实现大分度输出,特别适合于中、低速情况下要求在一个周期内停歇次数较多的场合,如灯泡机械、烟草机械和大输液罐装机械。

第六章间歇运动

第6章间歇运动机构 【基本要求】 1.了解间歇运动机构在设计中对从动件的动、停时间和位置的要求及对其动力性能的要求。 2.掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、功能和适用场合。 3.了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能及适用场合。 【重点难点】 本章学习的重点是掌握常用的一些间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能,并了解其适用场合。在进行机械系统方案设计时,能够根据工作要求,正确选择间歇机构的类型。 【教学内容】 6.1 棘轮机构 6.2 槽轮机构 6.3 不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构 【学习内容】 在机器工作时,当主动件作连续运动时,常需要从动件产生周期性的运动和停歇,实现这种运动的机构,称为间歇运动机构。最常见的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构等,它们广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构等。本章将扼要介绍这几类间歇运动机构的组成和运动特点。

6.1 棘轮机构 6.1.1 棘轮机构的工作原理 棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。 工作原理: 当主动摆杆逆时针摆动时,摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内,推动棘轮同向转动一定角度。当主动摆杆顺时针摆动时,止回棘爪阻止棘轮反向转动,此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位,棘轮静止不动。此机构将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。利用弹簧使棘爪紧压齿面,保证止回棘爪工作可靠。 6.1.2 棘轮机构的类型和特点 常用棘轮机构的分类表 1.按结构分类 (1)齿式棘轮机构

优点:1.齿式棘轮机构的结构简单,运动可靠; 2.主从动关系可互换,动程可在较大范围内调节,动停时间比可通过选择合适的驱动机构实现。 缺点:动程只能有级调节;有噪声、冲击、磨损,不宜用于高速场合。 摩擦式棘轮机构 特点: 1.摩擦式棘轮机构传动平稳、无噪音,传递扭矩较大,动程可无级调节。2.由于靠摩擦力传动,会出现打滑现象,一方面可起到过载保护,另一方面 也使传动精度降低。适用于低速轻载的场合。 2.按啮合方式分类 外啮合式 外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部,应用较广,其缺点是占用空间较大。 内啮合式

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