第7章其他常用機構(gòu)B1

1、第七章第七章 其他常用機構(gòu)其他常用機構(gòu)7.1 7.1 間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu)7.2 7.2 萬向聯(lián)軸節(jié)萬向聯(lián)軸節(jié)* *7.3 7.3 組合機構(gòu)組合機構(gòu)* *作業(yè)：(7.1、7.5、7.12、7.15) 7.147.1 7.1 間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu) 特點特點將主動件的連續(xù)運動轉(zhuǎn)換成從動件有規(guī)律的運將主動件的連續(xù)運動轉(zhuǎn)換成從動件有規(guī)律的運動和停歇。動和停歇。幾種常見的間歇運動機構(gòu)幾種常見的間歇運動機構(gòu)槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)1、 棘輪機構(gòu)的組成及工作原棘輪機構(gòu)的組成及工作原理理）工作原理）工作原理*一、一、棘輪機構(gòu)棘輪機

2、構(gòu) 543211機機架架止止動動爪爪棘棘輪輪驅(qū)驅(qū)動動棘棘爪爪搖搖桿桿、組組成成1）2 2棘輪機構(gòu)的類型棘輪機構(gòu)的類型1）齒嚙式棘輪機構(gòu)外接式內(nèi)接式棘條鉤頭式直推式翻轉(zhuǎn)式提轉(zhuǎn)式普通棘輪機構(gòu)雙動式棘輪機構(gòu)可變向棘輪機構(gòu)2）摩擦式棘輪機構(gòu)外接摩擦式內(nèi)接摩擦式滾子內(nèi)接摩擦式內(nèi)接棘輪機構(gòu)內(nèi)接棘輪機構(gòu) 外接棘輪機構(gòu)雙動式棘輪機構(gòu)雙向式棘輪機構(gòu) 摩擦式棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)單向離合器和超越離合器單向離合器和超越離合器偏心楔塊式棘輪機構(gòu)偏心楔塊式棘輪機構(gòu)滾子楔緊式棘輪機構(gòu)滾子楔緊式棘輪機構(gòu)多爪棘輪機構(gòu)多爪棘輪機構(gòu)2、棘輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用、棘輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用齒式棘輪機構(gòu)齒式棘輪機構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、運動可

3、靠、棘輪轉(zhuǎn)角容易實現(xiàn)有級結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、運動可靠、棘輪轉(zhuǎn)角容易實現(xiàn)有級調(diào)整調(diào)整棘爪在齒面滑過時會引起噪聲，高速時更為嚴(yán)重棘爪在齒面滑過時會引起噪聲，高速時更為嚴(yán)重齒式棘輪機構(gòu)多用于低速、輕載時間歇運動的控制齒式棘輪機構(gòu)多用于低速、輕載時間歇運動的控制棘輪機構(gòu)用于將搖桿的周期性擺動轉(zhuǎn)換為棘輪的單向間棘輪機構(gòu)用于將搖桿的周期性擺動轉(zhuǎn)換為棘輪的單向間歇轉(zhuǎn)動，也常作為防逆轉(zhuǎn)裝置歇轉(zhuǎn)動，也常作為防逆轉(zhuǎn)裝置摩擦式棘輪機構(gòu)：摩擦式棘輪機構(gòu)：傳遞運動較平穩(wěn)、無噪聲，從動件的轉(zhuǎn)角可作無級調(diào)整傳遞運動較平穩(wěn)、無噪聲，從動件的轉(zhuǎn)角可作無級調(diào)整易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，運動準(zhǔn)確性較差，不適合用于精確傳遞運動易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，

4、運動準(zhǔn)確性較差，不適合用于精確傳遞運動的場合的場合各種棘輪機構(gòu)在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用各種棘輪機構(gòu)在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用牛頭刨床工作臺的進給機構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)超越式棘輪機構(gòu)超越式棘輪機構(gòu)1-鏈輪；鏈輪；2-鏈條；鏈條；3-帶棘齒鏈輪；帶棘齒鏈輪； 4-棘爪；棘爪； 5-后輪軸后輪軸 * * * * 1 1、槽輪機構(gòu)的組成、槽輪機構(gòu)的組成 及工作原理及工作原理2）工作原理）工作原理將主動撥盤的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變將主動撥盤的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯喌膯蜗蜷g歇轉(zhuǎn)動。為槽輪的單向間歇轉(zhuǎn)動。二、二、 槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)（馬爾他機構(gòu)） 機機架架從從

5、動動槽槽輪輪主主動動撥撥盤盤、組組成成2111)工作原理工作原理* 利用圓柱銷插入輪槽并撥動利用圓柱銷插入輪槽并撥動槽輪轉(zhuǎn)動和脫離輪槽使槽輪槽輪轉(zhuǎn)動和脫離輪槽使槽輪停止轉(zhuǎn)動（鎖住弧鎖住）的停止轉(zhuǎn)動（鎖住弧鎖?。┑姆绞綄崿F(xiàn)周期性的間歇轉(zhuǎn)動方式實現(xiàn)周期性的間歇轉(zhuǎn)動 勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動 = 間歇轉(zhuǎn)動間歇轉(zhuǎn)動 鎖住?。簱鼙P外凸圓弧和槽鎖住?。簱鼙P外凸圓弧和槽輪內(nèi)凹圓弧輪內(nèi)凹圓弧 也可以采用其他專門的定位也可以采用其他專門的定位裝置裝置2 2槽輪機構(gòu)的類型槽輪機構(gòu)的類型槽輪機構(gòu)的類型偏置外槽輪機構(gòu)偏置內(nèi)槽輪機構(gòu)曲線外槽輪機構(gòu)曲線內(nèi)槽輪機構(gòu)外槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)槽條機構(gòu)不等臂多銷槽輪機構(gòu)球面槽輪機構(gòu)曲

6、線式槽輪機構(gòu)偏置式槽輪機構(gòu)普通型特殊型外外槽槽輪輪機機構(gòu)構(gòu) 內(nèi)內(nèi)槽槽輪輪機機構(gòu)構(gòu) 、槽輪機構(gòu)的特點、槽輪機構(gòu)的特點優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小、機械效率高，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小、機械效率高，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動的角度。常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動的角度。常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機構(gòu)中。構(gòu)中。 缺點：缺點：對一個已定的槽輪機構(gòu)來說，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。對一個已定的槽輪機構(gòu)來說，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。 在轉(zhuǎn)動始、末，加速度變化較大，有沖擊在轉(zhuǎn)動始、末，加速度變化較大，有沖擊 常用于速度不太高的場合。常用于速度不太高的場合。 電影放映機送片機構(gòu)電影放映機送片機構(gòu)槽輪機構(gòu)的應(yīng)用

7、槽輪機構(gòu)的應(yīng)用蜂窩煤制機模盤轉(zhuǎn)位機構(gòu)蜂窩煤制機模盤轉(zhuǎn)位機構(gòu)電影放映機卷片機構(gòu)槽輪2間歇運動時，膠片上的畫面依次在方框中停留，通過視覺暫留而獲得連續(xù)的場景 刀架轉(zhuǎn)位機構(gòu) 運動系數(shù)運動系數(shù)k：間歇運動機構(gòu)：間歇運動機構(gòu)運動時間與總時間的比運動時間與總時間的比 槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)是槽輪的槽數(shù)、圓銷數(shù)目的函數(shù)。 外槽輪機構(gòu)： 為了使槽輪開始轉(zhuǎn)動瞬時和終止轉(zhuǎn)動瞬時的角速度為零，避免剛性沖擊，圓銷開始進入徑向槽或自徑向槽脫出時，徑向槽的中心線應(yīng)與圓銷中心運動的圓周相切。 即O2G應(yīng)與O1G垂直5槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)槽輪機構(gòu)的運動系數(shù) 運動系數(shù)運動系數(shù)k：間歇運動機構(gòu)：間歇

8、運動機構(gòu)運動時間與總時間之比運動時間與總時間之比 在一個運動循環(huán)內(nèi)，槽輪2的運動時間td與撥盤1的運動時間t之比值 撥盤1等速轉(zhuǎn)動，時間之比可用轉(zhuǎn)角之比來表示 設(shè)z為均布的徑向槽數(shù)目 槽輪2轉(zhuǎn)過22=2/z弧度時 撥盤1的轉(zhuǎn)角21=? 21 + 22 = 21 = - 22 = - 2/z 運動系數(shù)k 只有一個圓銷的槽輪機構(gòu)，td和t分別對應(yīng)于撥盤1轉(zhuǎn)過的角度21和2。因此其運動特性系數(shù)k為 21 = - 22 = - 2/z 11122ttkdzzzzk2212122 運動系數(shù)k 因0 k 2 一個圓柱銷的槽輪機構(gòu)運動系數(shù) k 1/2，可均勻安裝 K個圓柱銷，則有： 由于運動系數(shù) k 必然小

9、于1,可以確定出最多圓柱銷的個數(shù)： z 3 4 5 6 K 1 5 1 3 1 2zzKKk2222122zzK 如果使槽輪機構(gòu)運動時間與靜止時間相等 k=? 得到K2、z4的外槽輪機構(gòu) 徑向槽和圓銷都均勻分布，兩圓銷至軸的距離也相等。zzKKttkd22221 要使槽輪每次停歇的時間不相等 圓銷不勻布； 要使槽輪每次運動時間不相等 圓銷的回轉(zhuǎn)半徑不相等。 主動構(gòu)件每轉(zhuǎn)內(nèi) 槽輪每次停歇和運動時間均不相等三、三、不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu) 原理原理 由普通齒輪機構(gòu)演化而來，由普通齒輪機構(gòu)演化而來，不同之處在于輪齒不布滿整個不同之處在于輪齒不布滿整個圓周。主動輪轉(zhuǎn)一周，從動輪圓周。主動輪轉(zhuǎn)一周，

10、從動輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1/n1/n周。從動輪停歇時，主動周。從動輪停歇時，主動輪上的鎖住弧與從動輪上的鎖輪上的鎖住弧與從動輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從住弧互相配合鎖住，以保證從動輪停歇在預(yù)定位置上。動輪停歇在預(yù)定位置上。 1、工作原理、類型 外嚙合不完全齒輪機構(gòu)外嚙合不完全齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)類型 不完全齒輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條嚙合2、特點和應(yīng)用 特點：特點： 從動輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時間、運動時間及每次從動輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時間、運動時間及每次轉(zhuǎn)動的角度變化范圍都較大，設(shè)計較靈活；但加工轉(zhuǎn)動的角度變化范圍都較大，設(shè)計較靈活；但加工工藝復(fù)雜，從動輪在運動開始，終了時沖擊較大

11、，工藝復(fù)雜，從動輪在運動開始，終了時沖擊較大，故一般用于低速、輕載場合。故一般用于低速、輕載場合。 應(yīng)用應(yīng)用多用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉(zhuǎn)多用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉(zhuǎn)位、計數(shù)機構(gòu)及某些間歇進給機構(gòu)中。位、計數(shù)機構(gòu)及某些間歇進給機構(gòu)中。插秧機的秧箱移動機構(gòu)插秧機的秧箱移動機構(gòu) 由與擺桿固連的棘爪1、棘輪2、與棘輪固連的不完全齒輪3、上下齒條4（秧箱）組成。 當(dāng)1順時針方向擺動時，2、3不動，4停歇，這時秧爪（圖中未示出）取秧； 當(dāng)取秧完畢，1逆時針方向擺動，2與3一起逆時針方向轉(zhuǎn)動，3與上齒條4嚙合，使4（即秧箱）向左移動。 當(dāng)秧箱移到終止位置（如圖示位置）時，3與下齒

12、條4嚙合，使秧箱自動換向向右移動。 減小沖擊的不完全齒輪機構(gòu)減小沖擊的不完全齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)傳動比為常數(shù)，主動齒輪勻速轉(zhuǎn)動，從動齒輪時停時動，則運動的開始和結(jié)束，必然有剛性沖擊為了減小沖擊，可分別在輪1與輪2上裝置瞬心線附加桿，附加桿的作用是使從動輪在開始運動階段，由靜止?fàn)顟B(tài)按某種預(yù)定的運動規(guī)律（取決于附加桿上瞬心線K、L的形狀）逐漸加速到正常速度；而在終止運動階段，又借助于另一對附加桿的作用，使從動輪由正常速度按預(yù)定的運動規(guī)律逐漸減速到靜止。不完全齒輪機構(gòu)在從動輪開始運動階段的沖擊一般都比終止運動階段的沖擊嚴(yán)重，故有時僅在開始運動處加裝一對附加桿。為了保證主動輪的首齒能順利進入嚙合狀態(tài)而不與

13、從動輪的齒頂相碰，需將首齒齒頂高做適當(dāng)?shù)南鳒p。同時，為了保證從動輪停歇在預(yù)定位置，主動輪的末齒齒頂高也需做適當(dāng)?shù)男扌巍Ｋ?、凸輪間歇運動機構(gòu)四、凸輪間歇運動機構(gòu) 凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)-凸輪凸輪的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為從動輪的單向間歇轉(zhuǎn)動從動輪的單向間歇轉(zhuǎn)動 凸輪式間歇運動機構(gòu)型式：凸輪式間歇運動機構(gòu)型式： 圓柱凸輪間歇運動機構(gòu) 蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu) 特點：特點： 按照凸輪設(shè)計原理，合理設(shè)計主動凸輪的廓線，可以實現(xiàn)任意預(yù)期的從動件運動規(guī)律。 傳動平穩(wěn)，動力性能好，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線中被廣泛采用。但凸輪加工較復(fù)雜，裝配精度要求較高。 圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運動機

14、構(gòu)*蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)鉆孔攻絲機的轉(zhuǎn)位機構(gòu)鉆孔攻絲機的轉(zhuǎn)位機構(gòu) 運動傳遞： 變速箱圓柱凸輪1 轉(zhuǎn)盤2及與2固聯(lián)的齒輪3 齒輪4，使與4固聯(lián)的工作臺5獲得間歇的轉(zhuǎn)位運動。7.2 萬向聯(lián)軸節(jié)一、作用一、作用用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸之間的夾角可以改變。如汽車傳動軸。之間的夾角可以改變。如汽車傳動軸。單萬向聯(lián)軸節(jié)單萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)軸節(jié)二、單萬向聯(lián)軸節(jié)傳動比二、單萬向聯(lián)軸節(jié)傳動比 動力傳遞動力傳遞: 主動軸主動軸1中間十字頭中間十字頭2從動軸從動軸3 構(gòu)件構(gòu)件1和和3端部帶叉面端部帶叉面

15、轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副B-B和和C-C的軸線相互垂直，的軸線相互垂直，并交于十字頭中心點并交于十字頭中心點O 軸軸1和軸和軸3之間允許有夾角之間允許有夾角 。 該機構(gòu)是一個空間連桿機構(gòu)。該機構(gòu)是一個空間連桿機構(gòu)。 當(dāng)主動軸勻速轉(zhuǎn)動一周時，從動軸當(dāng)主動軸勻速轉(zhuǎn)動一周時，從動軸則變速轉(zhuǎn)動一周。其速比關(guān)系為：則變速轉(zhuǎn)動一周。其速比關(guān)系為：1213cossin1cos 輸出軸輸出軸3的最大、最小角速度隨的最大、最小角速度隨 的變化而變化，的變化而變化，一般在使用時通常需要限制角一般在使用時通常需要限制角 的值小于的值小于3545。 給定后，傳動比是給定后，傳動比是 1的函數(shù)，且成周期性變化。的函數(shù)，且成周期性變

16、化。三、雙萬向聯(lián)軸節(jié)傳動比三、雙萬向聯(lián)軸節(jié)傳動比 由于單萬向聯(lián)軸節(jié)的傳動比不是常數(shù)，將引起加速度的由于單萬向聯(lián)軸節(jié)的傳動比不是常數(shù)，將引起加速度的變化，產(chǎn)生慣性力。變化，產(chǎn)生慣性力。 為了使從動軸的轉(zhuǎn)速為常數(shù)，選用雙萬向聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)，為了使從動軸的轉(zhuǎn)速為常數(shù)，選用雙萬向聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)，第一個萬向節(jié)把勻速變?yōu)樽兯?，第二個又把變速變會到勻速，第一個萬向節(jié)把勻速變?yōu)樽兯?，第二個又把變速變會到勻速，實現(xiàn)了勻速傳動的要求。實現(xiàn)了勻速傳動的要求。傳動比為常數(shù)的條件：傳動比為常數(shù)的條件：雙萬向鉸鏈機構(gòu)的主、從動軸的角速度恒等的條件為軸軸1、3和中間軸和中間軸2應(yīng)位于同一平面內(nèi)；應(yīng)位于同一平面內(nèi)；軸軸1、3的軸線與

17、中間軸的軸線與中間軸2的軸線之間的夾角相等；的軸線之間的夾角相等；中間軸的兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。中間軸的兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。123O3O1主動軸1中間軸 2 從動軸31133*四、萬向聯(lián)軸節(jié)的應(yīng)用四、萬向聯(lián)軸節(jié)的應(yīng)用在銑床中在銑床中的應(yīng)用的應(yīng)用7.3 組合機構(gòu)簡介組合機構(gòu)簡介 組合機構(gòu)組合機構(gòu)-若干基本機構(gòu)組合而成的復(fù)雜機構(gòu)。若干基本機構(gòu)組合而成的復(fù)雜機構(gòu)。 滿足現(xiàn)代機械工程對運動形式、運動規(guī)律、動力性能多樣化和滿足現(xiàn)代機械工程對運動形式、運動規(guī)律、動力性能多樣化和復(fù)雜化等方面的要求，在各種自動機和自動生產(chǎn)線上已得到廣復(fù)雜化等方面的要求，在各種自動機和自動生產(chǎn)線上已得到廣泛的應(yīng)用

18、。泛的應(yīng)用。 組合機構(gòu)可以是同一類型基本機構(gòu)的組合，也可以是不同類型組合機構(gòu)可以是同一類型基本機構(gòu)的組合，也可以是不同類型基本機構(gòu)的組合。基本機構(gòu)的組合。 組合機構(gòu)組合機構(gòu)并不是幾個基本機構(gòu)的一般串聯(lián)，而往往是一種封閉并不是幾個基本機構(gòu)的一般串聯(lián)，而往往是一種封閉式的傳動機構(gòu)。式的傳動機構(gòu)。 而而封閉機式傳動機構(gòu)封閉機式傳動機構(gòu)則是利用一個機構(gòu)去約束或封閉另一個則是利用一個機構(gòu)去約束或封閉另一個 多多自由度機構(gòu)，使其不僅具有確定的運動，而且可使從動件具有自由度機構(gòu)，使其不僅具有確定的運動，而且可使從動件具有更為多樣化的運動形式或運動規(guī)律。更為多樣化的運動形式或運動規(guī)律。 簡要介紹由連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)相互組合而成的幾簡要介紹由連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)相互組合而成的幾種典型組合機構(gòu)及其應(yīng)用。種典型組合機構(gòu)及其應(yīng)用。7.3.1 凸輪連桿機構(gòu)及其應(yīng)用凸輪連桿機構(gòu)及其應(yīng)用 凸輪連桿機構(gòu)由凸輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)組合而成，可以實現(xiàn)從動件復(fù)雜的運動規(guī)律或運動軌跡，在工程中應(yīng)用較為廣泛。 實現(xiàn)預(yù)定運動規(guī)律的凸輪連桿實現(xiàn)預(yù)定運動規(guī)律的凸輪連桿組合機構(gòu)組合機構(gòu) a：連架桿長度可變的四桿機構(gòu) b、c：曲柄長度可變