機械設計基礎第六章間歇運動機構(gòu)

第六章間歇運動機構(gòu)本章主要內(nèi)容不完全齒輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)凸輪間歇運動機構(gòu)槽輪機構(gòu)本章學習要求1、掌握槽輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、使用場合。

2、掌握棘輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、使用場合。

3、了解不完全齒輪機構(gòu)、工作原理、特點及應用。

4、了解凸輪間隙機構(gòu)的工作原理及特點。本章重點

槽輪機構(gòu)和棘輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、使用場合。第一節(jié)棘輪機構(gòu)一、棘輪機構(gòu)的組成及工作原理1－搖桿2－棘爪3－棘輪4－止回爪5－彈簧片圖6－1單向外齒合式棘輪機構(gòu)搖桿的連續(xù)往復擺動棘輪的單向間歇運動工作原理：組成：第一節(jié)棘輪機構(gòu)二、棘輪機構(gòu)的類型、特點及應用（一）齒式棘輪機構(gòu)圖6－2單向內(nèi)嚙合式棘輪機構(gòu)

圖6－3單向雙動式棘輪機構(gòu)

a)單頭拉桿式b)推桿式優(yōu)點：機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，工作可靠，棘輪每次轉(zhuǎn)過的角度大小可在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。缺點：在開始和終止運動時，產(chǎn)生剛性沖擊；會產(chǎn)生噪聲，棘爪和棘輪齒面易磨損；棘輪每次轉(zhuǎn)過的角度只能以相鄰兩齒所夾圓心角為單位進行調(diào)整。第一節(jié)棘輪機構(gòu)二、棘輪機構(gòu)的類型、特點及應用（一）齒式棘輪機構(gòu)（續(xù)）6－4可換向棘輪機構(gòu)

a）棘爪翻轉(zhuǎn)式b）棘爪旋轉(zhuǎn)式第一節(jié)棘輪機構(gòu)二、棘輪機構(gòu)的類型、特點及應用（二）摩擦式棘輪機構(gòu)圖6－5摩擦式棘輪機構(gòu)

a）外接式b）內(nèi)接式1－搖桿2－棘爪3－從動輪優(yōu)點：機構(gòu)工作較為平穩(wěn)，無噪聲，從動輪每次轉(zhuǎn)過的角度可無級調(diào)整。缺點：從動輪轉(zhuǎn)角精度差。第一節(jié)棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)應用應用:

低速輕載且對運動精度要求不很嚴格的場合。常用以滿足以下工作要求：

（1）轉(zhuǎn)位、分度和送進（2）止動（3）超越離合

圖6－6棘輪止動器第一節(jié)棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)應用(續(xù)）

圖6－7爪式超越離合器圖1－棘輪2－棘爪3－從動輪圖6－8摩擦式超越離合器1－星輪2－套筒

3－滾柱4－彈簧頂桿dao1Ao2Σ=90°LprpnF三、棘爪工作條件要求在工作時，棘爪在Pn和F的作用下，能自動滑入棘輪齒槽。Pnsinα∵F=Pnf代入得：tgα>f∴

α>φ當f=0.2時，φ＝11°30’

通常取α＝20°，齒偏角αFtFr正壓力－Pn摩擦力－F條件是兩者對O2的力矩要滿足如下條件：Mpn>MF將力分解成切向和徑向分量M=tgφ齒偏角ααFcosα>LLpt第一節(jié)棘輪機構(gòu)

棘輪參數(shù)計算公式或取值棘輪幾何尺寸計算公式模數(shù)m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10

頂圓直徑da

da=mz

齒間距pP=πm

齒高hh=0.75m

齒頂弦長aa=m棘爪工作面長度a1a1=(0.5~0.7)a

齒偏角αα＝20°棘輪寬bb=(1~4)m棘爪斜高h1

、齒斜高h’h1=h’

≈h/cosα棘輪齒根圓角半徑rfrf=1.5mm棘爪尖端圓角半徑r1r1=2mm

棘爪長度L一般取

L=2pa1Lp60°~80°hadaαo1o2

齒數(shù)z12~25h’h1rfr1齒槽角第一節(jié)棘輪機構(gòu)第二節(jié)槽輪機構(gòu)一、槽輪機構(gòu)的組成及工作原理圖6－9外槽輪機構(gòu)組成：1－撥盤2－槽輪工作原理：撥盤的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動1－撥盤2－槽輪槽輪的間歇回轉(zhuǎn)運動第二節(jié)槽輪機構(gòu)二、槽輪機構(gòu)的類型、特點及應用圖6－10內(nèi)槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)有兩種形式：

1）外槽輪機構(gòu)2）內(nèi)槽輪機構(gòu)優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，機械效率高，工作較為平穩(wěn)。缺點：存在柔性沖擊，產(chǎn)生較大的動載荷；轉(zhuǎn)角與輪槽槽數(shù)有關，不能調(diào)節(jié)。應用場合：

適用于低速、輕載不要求經(jīng)常調(diào)整轉(zhuǎn)角的場合。第二節(jié)槽輪機構(gòu)二、槽輪機構(gòu)的類型、特點及應用槽輪機構(gòu)的典型應用舉例：轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位機構(gòu)中的槽輪機構(gòu)電影放映機中的槽輪機構(gòu)圖6－11圖6－12三、槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)1.運動系數(shù)撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個運動循環(huán)內(nèi)，總的運動時間為：

t＝2π/ω1定義：

k=td/t為運動系數(shù)，即：

k=td/t

為減少沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽輪的運動時間為：=2α1/2π2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω290°90°第二節(jié)槽輪機構(gòu)將2α1代入得：

∵k>0可知：當只有一個圓銷時，k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽輪機構(gòu)，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數(shù)是單圓柱銷的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽數(shù)z≥3得：n≤2z/(z-2)k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽數(shù)z圓銷數(shù)n運動系數(shù)k

31~61/6~1

41~40.25~1

5、61~30.3~1

即槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。<0.5當z=4及n=2時說明此時槽輪的運動時間和靜止時間相等。k=n(1/2－1/z)=0.5第二節(jié)槽輪機構(gòu)第三節(jié)不完全齒輪機構(gòu)一、不完全齒輪機構(gòu)的工作原理圖6－14外嚙合不完全齒輪機構(gòu)

a）主動輪齒數(shù)為1b）主動輪齒數(shù)為41—主動輪2—從動主動輪連續(xù)回轉(zhuǎn)從動輪單向間歇回轉(zhuǎn)工作原理:第三節(jié)不完全齒輪機構(gòu)二、不完全齒輪機構(gòu)的類型、特點及應用類型：外嚙合和內(nèi)嚙合優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易；選擇范圍大，設計靈活。缺點：工作過程中，從動輪在開始轉(zhuǎn)動和終止轉(zhuǎn)動的瞬時，角速度有突變，會產(chǎn)生剛性沖擊。1—主動輪2—從動輪圖11－15內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)應用：

一般只應用于低速輕載的工作條件。常用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉(zhuǎn)位裝置、計數(shù)機構(gòu).第四節(jié)凸輪式間歇運動機構(gòu)

1.工作原理及特點

圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，推動均布有柱銷的從動圓盤間歇轉(zhuǎn)動。特點：從動圓盤的運動規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。優(yōu)點：可通過選擇適當?shù)倪\動規(guī)律來減小動載荷、避免沖擊、適