a910第5章常用機構

第5章其他常用機構5.1螺旋機構5.2棘輪機構5.3槽輪機構5.4不完全齒輪機構

1.主要內容

螺旋機構的工作原理、特點和適用場合。棘輪機構、槽輪機構的工作原理、特點、功用及適用場合。

2.重點、難點的提示

重點是螺旋機構及各種間歇運動機構的工作原理、特點、功用及適用場合。本章知識導讀5.1螺旋機構機床手搖進給機構1—螺桿2—螺母3—機架螺旋機構由螺桿、螺母和機架組成。它主要用于將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。

5.1.1螺旋機構的應用和特點螺旋機構可以用來把回轉運動變?yōu)橹本€移動，在各種機械設備和儀器中得到廣泛的應用。螺桿5.1.2螺旋機構的形式1.單速式螺旋機構臺虎鉗

1—螺桿2—活動鉗口3—固定鉗口

一、按運動狀況的不同分2.差速式螺旋機構

差速式螺旋機構常用于較精密的機械或儀器中，如測微器、分度機構及機床刀具的微調機構等。

差速式螺旋機構

1—螺桿2—螺母（或滑塊）3—機架

5.1.2螺旋機構的形式一、按運動狀況的不同分3.增速式螺旋機構增速式螺旋機構1—螺桿2、2′—螺母3—機架5.1.2螺旋機構的形式一、按運動狀況的不同分復合螺旋傳動形式：

a)螺桿轉螺母移用于機床進給機構

b)螺桿又轉又移（螺母固定）—用于螺旋壓力機構

c)螺母轉螺桿移——用于升降機構

d)螺母又轉又移（螺桿固定）用得少

二、按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:

1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋用途：傳遞動力，以小轉矩產生大軸向力，要求自鎖特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖

加壓螺旋千斤頂二、螺旋傳動按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:2）傳導螺旋——機床進給絲杠用途：傳遞運動，要求有較高精度特點：速度高、連續(xù)工作、精度高二、螺旋傳動按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:

3）調整螺旋——機床、儀器及測試裝置中的微調螺旋。

（螺旋千分尺）用途：調整和固定零件間的相互位置特點：是受力較小且不經常轉動

二、結構齒形：矩形、梯形、鋸齒形（常用）這些螺旋傳動一般采用梯形螺紋，單向受力也可采用鋸齒形螺紋。螺母結構1）整體式——結構簡單，但磨損后精度較差。2）組合式——磨損后可補償間隙、精度較高。3）開合式——適合于雙向傳動，可提高傳動精度，消除空回誤差。5.1.3滾動螺旋傳動1.摩擦性質：2.原理：3.循環(huán)方式有：

滾動摩擦。是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。內循環(huán)、外循環(huán)滾動螺旋兩種。滾珠螺旋機構

普通的螺旋機構，由于齒面之間存在相對滑動摩擦，所以傳動效率低。為了提高效率并減輕磨損，可采用以滾動摩擦代替滑動摩擦的滾珠螺旋機構。滾珠螺旋機構

1—螺母2—絲杠3—滾珠4—滾珠循環(huán)裝置

傳動效率高（可達90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運動效率相同，可實現逆?zhèn)鲃?。缺點：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結構復雜，制造工藝要求高，成本較高。4.特點循環(huán)球式轉向器工作過程概述：在機器工作時，當主動件作連續(xù)運動時，常需要從動件產生周期性的運動和停歇，實現這種運動的機構，稱為間歇運動機構。最常見的間歇運動機構有棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構和凸輪式間歇機構等，它們廣泛用于自動機床的進給機構、送料機構、刀架的轉位機構、精紡機的成形機構等。間歇運動5.2棘輪機構5.1.1、棘輪機構的工作原理棘輪機構是一種常用的間歇機構,主要由棘輪、棘爪和機架組成。棘輪圖

棘輪機構的工作原理棘輪3與軸用鍵連接,彈簧5用來使制動棘爪4和棘輪3保持接觸，驅動棘爪2與連桿機構的搖桿1組成回轉副N。搖桿空套在軸上,可自由擺動圖

棘輪機構的工作原理當搖桿逆時針擺動時,驅動棘爪便插入棘輪的齒槽中,推動棘輪轉過一定角度,而制動棘爪則在棘輪的齒上滑過；當搖桿順時針擺動時，驅動棘爪在棘輪的齒上滑過,而制動棘爪將阻止棘輪作順時針轉動,故棘輪靜止不動。因此,搖桿作連續(xù)的往復擺動時,棘輪作單向間歇轉動圖

棘輪機構的模型如果要求搖桿往復擺動時都能使棘輪向同一方向轉動,則可采用圖所示的雙動式棘輪機構。驅動棘爪可制成鉤頭(見圖(a))或直頭(見圖(b))。圖

雙動式棘輪機構

(a)鉤頭雙動式棘爪;(b)直頭雙動式棘爪雙驅動棘輪機構圖

雙動式棘輪機構模型

(a)鉤頭雙動式棘爪;2.常用棘輪機構的類型

(1)單向外嚙合棘輪機構，如圖所示。其特點是棘輪上的齒做在棘輪的外緣上，作單向間歇運動。

(2)內嚙合的棘輪機構，如圖所示。其特點是棘輪上的齒做在棘輪的內緣上，作單向間歇運動內棘輪(3)雙向棘輪機構，如圖所示。圖(a)所示為矩形齒雙向棘輪機構,當棘爪1處于實線位置時,棘輪2作逆時針間歇轉動；當棘爪處于圖示虛線位置時,棘輪作順時針間歇轉動。圖(b)所示為回轉棘爪式雙向棘輪機構。圖

雙向棘輪機構

(a)矩形齒雙向棘輪機構;(b)回轉棘爪雙向棘輪機構圖(a）雙向棘輪機構模型圖(a）可變向棘輪機構模型5.1.2、棘輪轉角的調節(jié)上述各種棘輪機構,在原動件搖桿擺角一定的條件下,棘輪每次的轉角是不變的。若要調節(jié)棘輪的轉角,則可改變搖桿的擺動角或改變撥過棘輪齒數的多少。如圖所示,在棘輪上加一遮板,變更遮板的位置,即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑過,不與棘輪的齒接觸,從而改變棘輪轉角的大小。圖轉角可調的棘輪機構圖轉角可調的棘輪機構模型8.1.3、棘輪機構的特點與應用棘輪機構結構簡單,加工容易,改變轉角大小方便,可實現送進(如圖

所示)、制動(如圖

所示)及超越(如圖

所示)等功能,故廣泛應用于各種自動機械和儀表中。其缺點是在運動開始和終止時,棘輪和棘爪間都產生沖擊,因此不宜用在具有很大質量的軸上。圖

所示的牛頭刨床工作臺的橫向進給機構利用棘輪機構實現正反間歇轉動,然后通過絲杠螺母帶動工作臺作橫向間歇送進運動。圖

牛頭刨床進給棘輪機構圖

牛頭刨床進給棘輪機構模型圖

所示為防止機構逆轉的停止器。這種棘輪停止器廣泛應用于卷揚機、提升機以及運輸機等設備中。圖

提升機棘輪停止器圖

提升機棘輪停止器模型圖

所示為自行車后輪軸上的棘輪機構。當腳蹬踏板時,經鏈輪1和鏈條2帶動內圈具有棘齒的小鏈輪3順時針轉動,再經過棘爪推動后輪軸順時針轉動,從而驅使自行車前進。圖

自行車后軸上的棘輪機構圖

自行車后軸上的棘輪機構模型外套筒1、內套筒3之間裝有受壓縮彈簧作用的滾子2。

當外套筒順時針轉動，滾子楔緊，內套筒轉動。

當外套筒逆時針轉動，滾子松開，內套筒不動。

由于摩擦傳動會出現打滑現象，不適于從動件轉角要求精確的地方。

其他形式:摩擦式棘輪

圓盤棘輪空間槽輪機構摩擦式棘輪機構5.3槽輪機構由帶圓(柱)銷A的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪2和機架組成。撥盤作勻速轉動時,驅動槽輪作時轉、時停的單向間歇運動。

雙圓銷單圓銷一、組成、工作原理

1．組成具有徑向槽的槽輪，具有圓銷的構件，機架

2．工作原理

構件1→連續(xù)轉動；構件2（槽輪）→時而轉動，時而靜止

當構件1的圓銷A尚未進入槽輪的徑向槽時，槽輪的內凹鎖住弧被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。

當構件1的圓銷A開始進入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅使槽輪傳動。

當圓銷開始脫出徑向槽時，槽輪的另一內凹鎖住弧又被構件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。

往復循環(huán)

2.槽輪機構的基本形式槽輪機構有兩種基本形式,一是外嚙合槽輪機構,如圖

所示,其撥盤1與槽輪2轉向相反；12圖二是內嚙合槽輪機構,如圖

所示,其撥盤1與槽輪2轉向相同。一般常用外嚙合槽輪機構。撥盤12圖內槽輪槽輪齒輪組合機構二、槽輪機構的特點和應用

1.特點優(yōu)點：結構簡單，工作可靠，能準確控制轉動的角度。常用于要求恒定旋轉角的分度機構中。

缺點：

①對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)。②在轉動始、末，加速度變化較大，有沖擊。

2.應用應用在轉速不高，要求間歇轉動的裝置中。電影放映機中，用以間歇地移動影片。自動機中的自動傳送鏈裝置。

圖

所示的是電影放映機卷片機構,槽輪2具有四個徑向槽,撥盤1上裝一個圓銷A。撥盤轉一周,圓銷A撥動槽輪轉過1/4周,膠片移動一個畫格,并停留一定時間(即放映一個畫格)。撥盤繼續(xù)轉動,重復上述運動。利用人眼的視覺暫留特性,當每秒放映24幅畫面時即可使人看到連續(xù)的畫面。圖5-13卷片槽輪機構電影放映機構圖

卷片槽輪機構模型又如圖

所示的六角車床刀架的轉位槽輪機構,刀架3上可裝六把刀具并與具有相應的徑向槽的槽輪2固連,撥盤上裝有一個圓銷A。撥盤每轉一周,圓銷A進入槽輪一次,驅使槽輪(即刀架)轉60°,從而將下一工序的