第7章++其他常用機(jī)構(gòu)B1

第七章其他常用機(jī)構(gòu)7.1間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7.2萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)*7.3組合機(jī)構(gòu)*作業(yè)：(7.1、7.5、7.12、7.15)7.147.1間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)

將主動(dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)和停歇。幾種常見(jiàn)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)

棘輪機(jī)構(gòu)

不完全齒輪機(jī)構(gòu)

凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理２）工作原理**一、棘輪機(jī)構(gòu)1）2．棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型1）齒嚙式棘輪機(jī)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(jī)構(gòu)雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)可變向棘輪機(jī)構(gòu)2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)外接摩擦式內(nèi)接摩擦式滾子內(nèi)接摩擦式摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)——單向離合器和超越離合器偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)滾子楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)多爪棘輪機(jī)構(gòu)2、棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用齒式棘輪機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、運(yùn)動(dòng)可靠、棘輪轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)整棘爪在齒面滑過(guò)時(shí)會(huì)引起噪聲，高速時(shí)更為嚴(yán)重齒式棘輪機(jī)構(gòu)多用于低速、輕載時(shí)間歇運(yùn)動(dòng)的控制棘輪機(jī)構(gòu)用于將搖桿的周期性擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為棘輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，也常作為防逆轉(zhuǎn)裝置摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)：傳遞運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)、無(wú)噪聲，從動(dòng)件的轉(zhuǎn)角可作無(wú)級(jí)調(diào)整易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較差，不適合用于精確傳遞運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合各種棘輪機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用牛頭刨床工作臺(tái)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)超越式棘輪機(jī)構(gòu)1-鏈輪；2-鏈條；3-帶棘齒鏈輪；4-棘爪；5-后輪軸***

1、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理2）工作原理將主動(dòng)撥盤(pán)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯喌膯蜗蜷g歇轉(zhuǎn)動(dòng)。二、槽輪機(jī)構(gòu)（馬爾他機(jī)構(gòu)）1)工作原理**利用圓柱銷(xiāo)插入輪槽并撥動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)和脫離輪槽使槽輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)（鎖住弧鎖?。┑姆绞綄?shí)現(xiàn)周期性的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)==>間歇轉(zhuǎn)動(dòng)鎖住?。簱鼙P(pán)外凸圓弧和槽輪內(nèi)凹圓弧也可以采用其他專(zhuān)門(mén)的定位裝置2．槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型偏置外槽輪機(jī)構(gòu)偏置內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)曲線(xiàn)外槽輪機(jī)構(gòu)曲線(xiàn)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)不等臂多銷(xiāo)槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)曲線(xiàn)式槽輪機(jī)構(gòu)偏置式槽輪機(jī)構(gòu)普通型特殊型空間槽輪機(jī)構(gòu)３、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小、機(jī)械效率高，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中。

缺點(diǎn)：①對(duì)一個(gè)已定的槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。②在轉(zhuǎn)動(dòng)始、末，加速度變化較大，有沖擊

常用于速度不太高的場(chǎng)合。

電影放映機(jī)送片機(jī)構(gòu)４．槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蜂窩煤制機(jī)模盤(pán)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)槽輪2間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)，膠片上的畫(huà)面依次在方框中停留，通過(guò)視覺(jué)暫留而獲得連續(xù)的場(chǎng)景刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系數(shù)k：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與總時(shí)間的比槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)是槽輪的槽數(shù)、圓銷(xiāo)數(shù)目的函數(shù)。外槽輪機(jī)構(gòu)：為了使槽輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)瞬時(shí)和終止轉(zhuǎn)動(dòng)瞬時(shí)的角速度為零，避免剛性沖擊，圓銷(xiāo)開(kāi)始進(jìn)入徑向槽或自徑向槽脫出時(shí)，徑向槽的中心線(xiàn)應(yīng)與圓銷(xiāo)中心運(yùn)動(dòng)的圓周相切。即O2G應(yīng)與O1G垂直5．槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)運(yùn)動(dòng)系數(shù)k：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與總時(shí)間之比在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間td與撥盤(pán)1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之比值撥盤(pán)1等速轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)間之比可用轉(zhuǎn)角之比來(lái)表示設(shè)z為均布的徑向槽數(shù)目槽輪2轉(zhuǎn)過(guò)22=2/z弧度時(shí)撥盤(pán)1的轉(zhuǎn)角21=?21+22

=21=-22=-2/z

運(yùn)動(dòng)系數(shù)k只有一個(gè)圓銷(xiāo)的槽輪機(jī)構(gòu)，td和t分別對(duì)應(yīng)于撥盤(pán)1轉(zhuǎn)過(guò)的角度21和2。因此其運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)k為21=-22

=-2/z

運(yùn)動(dòng)系數(shù)k因0<k<1，則z>2一個(gè)圓柱銷(xiāo)的槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系數(shù)k<1/2z→∞，k→0.5即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總小于靜止時(shí)間若要k>1/2，可均勻安裝K個(gè)圓柱銷(xiāo)，

則有：由于運(yùn)動(dòng)系數(shù)k

必然小于1,可以確定出最多圓柱銷(xiāo)的個(gè)數(shù)：z 3 4~5 ≥6 K 1~51~3 1~2如果使槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與靜止時(shí)間相等k=?得到K＝2、z＝4的外槽輪機(jī)構(gòu)徑向槽和圓銷(xiāo)都均勻分布，兩圓銷(xiāo)至軸的距離也相等。要使槽輪每次停歇的時(shí)間不相等→圓銷(xiāo)不勻布；要使槽輪每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等→圓銷(xiāo)的回轉(zhuǎn)半徑不相等。主動(dòng)構(gòu)件每轉(zhuǎn)內(nèi)槽輪每次停歇和運(yùn)動(dòng)時(shí)間均不相等三、不完全齒輪機(jī)構(gòu)

原理

由普通齒輪機(jī)構(gòu)演化而來(lái)，不同之處在于輪齒不布滿(mǎn)整個(gè)圓周。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)1/n周。從動(dòng)輪停歇時(shí)，主動(dòng)輪上的鎖住弧與從動(dòng)輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從動(dòng)輪停歇在預(yù)定位置上。1、工作原理、類(lèi)型

外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型

不完全齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條嚙合2、特點(diǎn)和應(yīng)用

特點(diǎn)：

從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍都較大，設(shè)計(jì)較靈活；但加工工藝復(fù)雜，從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，終了時(shí)沖擊較大，故一般用于低速、輕載場(chǎng)合。應(yīng)用多用于多工位自動(dòng)機(jī)和半自動(dòng)機(jī)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)及某些間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。插秧機(jī)的秧箱移動(dòng)機(jī)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(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，2、3不動(dòng)，4停歇，這時(shí)秧爪（圖中未示出）取秧；當(dāng)取秧完畢，1逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，2與3一起逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，3與上齒條4嚙合，使4（即秧箱）向左移動(dòng)。當(dāng)秧箱移到終止位置（如圖示位置）時(shí)，3與下齒條4嚙合，使秧箱自動(dòng)換向向右移動(dòng)。減小沖擊的不完全齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為常數(shù)，主動(dòng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)齒輪時(shí)停時(shí)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的開(kāi)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(xiàn)附加桿，附加桿的作用是使從動(dòng)輪在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)階段，由靜止?fàn)顟B(tài)按某種預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（取決于附加桿上瞬心線(xiàn)K、L的形狀）逐漸加速到正常速度；而在終止運(yùn)動(dòng)階段，又借助于另一對(duì)附加桿的作用，使從動(dòng)輪由正常速度按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律逐漸減速到靜止。不完全齒輪機(jī)構(gòu)在從動(dòng)輪開(kāi)始運(yùn)動(dòng)階段的沖擊一般都比終止運(yùn)動(dòng)階段的沖擊嚴(yán)重，故有時(shí)僅在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)處加裝一對(duì)附加桿。為了保證主動(dòng)輪的首齒能順利進(jìn)入嚙合狀態(tài)而不與從動(dòng)輪的齒頂相碰，需將首齒齒頂高做適當(dāng)?shù)南鳒p。同時(shí)，為了保證從動(dòng)輪停歇在預(yù)定位置，主動(dòng)輪的末齒齒頂高也需做適當(dāng)?shù)男扌?。四、凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)--凸輪的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)

凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)型式：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)特點(diǎn)：按照凸輪設(shè)計(jì)原理，合理設(shè)計(jì)主動(dòng)凸輪的廓線(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)力性能好，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)***蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉆孔攻絲機(jī)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞：變速箱圓柱凸輪1轉(zhuǎn)盤(pán)2及與2固聯(lián)的齒輪3齒輪4，使與4固聯(lián)的工作臺(tái)5獲得間歇的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。7.2萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)一、作用用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，在傳動(dòng)過(guò)程中，兩軸之間的夾角可以改變。如汽車(chē)傳動(dòng)軸。單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)二、單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)比動(dòng)力傳遞:主動(dòng)軸1中間十字頭2從動(dòng)軸3構(gòu)件1和3端部帶叉面轉(zhuǎn)動(dòng)副B-B和C-C的軸線(xiàn)相互垂直，并交于十字頭中心點(diǎn)O軸1和軸3之間允許有夾角。該機(jī)構(gòu)是一個(gè)空間連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，從動(dòng)軸則變速轉(zhuǎn)動(dòng)一周。其速比關(guān)系為：輸出軸3的最大、最小角速度隨的變化而變化，一般在使用時(shí)通常需要限制角的值小于35°~45°。

給定后，傳動(dòng)比是1的函數(shù)，且成周期性變化。三、雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)比

由于單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的傳動(dòng)比不是常數(shù)，將引起加速度的變化，產(chǎn)生慣性力。為了使從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為常數(shù)，選用雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)，第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)把勻速變?yōu)樽兯?，第二個(gè)又把變速變會(huì)到勻速，實(shí)現(xiàn)了勻速傳動(dòng)的要求。傳動(dòng)比為常數(shù)的條件：雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)軸的角速度恒等的條件為軸1、3和中間軸2應(yīng)位于同一平面內(nèi)；軸1、3的軸線(xiàn)與中間軸2的軸線(xiàn)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)。主動(dòng)軸1中間軸

2

從動(dòng)軸31133******四、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的應(yīng)用在銑床中的應(yīng)用在機(jī)床中應(yīng)用7.3組合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介組合機(jī)構(gòu)----若干基本機(jī)構(gòu)組合而成的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械工程對(duì)運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力性能多樣化和復(fù)雜化等方面的要求，在各種自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上已得到廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)構(gòu)可以是同一類(lèi)型基本機(jī)構(gòu)的組合，也可以是不同類(lèi)型基本機(jī)構(gòu)的組合。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。簡(jiǎn)要介紹由連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)相互組合而成的幾種典型組合機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用。7.3.1凸輪連桿機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用凸輪連桿機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)組合而成，可以實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，在工程中應(yīng)用較為廣泛。實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)a：連架桿長(zhǎng)度可變的四桿機(jī)構(gòu)b、c：曲柄長(zhǎng)度可變的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)均是利用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)封閉具有兩個(gè)自由度的五桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)自由度為2的四桿四移動(dòng)副機(jī)構(gòu)通過(guò)兩個(gè)自由度為1的凸輪機(jī)構(gòu)封閉而成凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件4上的M點(diǎn)描繪出一條復(fù)雜的軌跡

聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)7.3.2齒輪連桿機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用齒輪連桿機(jī)構(gòu)由齒輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)組合而成的機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡與凸輪連桿機(jī)構(gòu)相比，制造較為方便。一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和三個(gè)齒輪所組成的齒輪連桿機(jī)構(gòu)齒輪1與曲柄AB固聯(lián)，為原動(dòng)件。實(shí)現(xiàn)齒輪6的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)糖果包裝機(jī)中的糖條送進(jìn)機(jī)構(gòu)由行星輪系和連桿機(jī)構(gòu)組成的齒輪連桿機(jī)構(gòu)行星輪2上的點(diǎn)B可以畫(huà)出內(nèi)擺線(xiàn)，選擇適當(dāng)?shù)拇?、小齒輪的節(jié)圓半徑比或齒數(shù)比，可得到幾種特殊