機械基礎 課件 模塊四任務 自動車床轉塔刀架機構中槽輪機構的設計

轉塔刀架課程導入：模塊四間歇機構任務自動車床轉塔刀架機構中槽輪機構的設計教學目標知識目標1.了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構的工作原理與類型。2.了解各種間歇機構的運動特點及其在機械與儀表中的應用。能力目標1.能設計簡單的間歇機構。素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生標準意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學生嚴謹細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。【學習重點與難點】1.間歇機構的工作原理與應用。2.槽輪機構的運動特性和運動設計。【相關知識】一、棘輪機構的組成與工作原理

棘輪機構主要由搖桿、棘爪、棘輪和機架組成，如圖所示。圖4-2棘輪機構1-棘輪2-驅動棘爪3-搖桿4-曲柄5-止回棘爪6-機架棘輪機構的類型：1.單動式棘輪機構（a）外嚙合棘輪機構

（b）內嚙合棘輪機構單動式棘輪機構2.雙動式棘輪機構3.雙向棘輪機構雙向棘輪機構4.摩擦式棘輪機構摩擦式棘輪機構（四）棘輪轉角的調節(jié)

齒式棘輪機構中，棘輪的轉角可以進行有級調節(jié)，常用的方法有兩種。1.改變搖桿的擺角2.用覆蓋罩調節(jié)棘輪轉角棘輪機構的應用：牛頭刨床棘輪機構棘輪止動機構自行車超越離合器二、槽輪機構的結構組成、工作原理、應用、運動特性和運動設計（一）槽輪機構的組成與分類

槽輪機構由主動撥盤、從動槽輪和機架組成，如圖所示。槽輪機構1-主動撥盤2-圓銷3-從動槽輪槽輪機構有外槽輪機構、內槽輪機構和空間槽輪機構三種類型，如圖所示。（a）外槽輪機構

（b）內槽輪機構

（c）空間槽輪機構槽輪機構類型槽輪機構的特點及應用：（1）槽輪機構結構簡單，外形尺寸小，工作可靠。（2）與棘輪機構相比，其加工精度要求較高，因而制造成本比棘輪機構高。（3）輪槽的轉角大小不能調節(jié)。（4）槽輪機構不適用于高速傳動，一般用于轉速不高、轉角不需要調節(jié)的自動轉位和分度機械中。電影放映機卷片機構轉塔刀架轉位機構蜂窩煤機灌裝機構（四）槽輪機構的運動特性和運動設計1.槽輪槽數(shù)的選擇

在如圖所示的外槽輪機構中，為避免圓銷與外徑向槽發(fā)生沖擊，圓銷進入徑向槽或從徑向槽脫出時，徑向槽的中心線應與圓銷速度方向一致。即有

，由此可得圓銷從進槽到出槽的轉角

與槽輪相應轉過的角度

的關系為：槽輪轉角與槽數(shù)z的關系為：兩式聯(lián)立解得：

對于單圓銷的外槽輪機構，撥盤轉一周的時間為一個工作循環(huán)的時間，用T表示，設一個工作循環(huán)中槽輪的運動時間為

，定義

，λ為槽輪機構運動系數(shù)。要實現(xiàn)間歇運動，機構應滿足：

。由于

及

，因此單圓銷外槽輪機構的運動系數(shù)為：

槽輪槽數(shù)的選擇除應滿足工作要求外，還應考慮機構運動的平穩(wěn)性和機構的尺寸大小，實際中常取槽數(shù)z=4～8。2.圓銷數(shù)k的選擇

若要使撥盤轉一周而槽輪轉幾次，則可采用多圓銷槽輪機構。若設圓銷數(shù)為k，則運動系數(shù)λ為：由于λ＜1，則得：由上式得圓銷數(shù)與槽輪槽數(shù)的關系為：

當z=3時，k＜6，可取k=1～5；

當z=4或5時，k＜4，可取k=1～3；

當z＞6時，k＜3，可取k=1或2。3.槽輪機構的基本尺寸

按受力情況和實際機械所允許的安裝空間和尺寸，確定中心距L和圓銷半徑r，再按照幾何關系求出其他尺寸：撥盤軸的直徑d1及槽輪軸的直徑d2受以下條件限制：

鎖止弧的半徑大小根據(jù)槽輪輪葉齒頂厚度b來確定，通常取b=3～10mm。三、不完全齒輪機構的結構組成、工作原理與應用

不完全齒輪機構是由普通的齒輪機構演變成的間歇機構，它由主動輪、從動輪和機架組成。類型有外嚙合不完全齒輪機構、內嚙合不完全齒輪機構、不完全齒輪齒條機構等，如圖所示。（a）外嚙合不完全齒輪機構（b）內嚙合不完全齒輪機構（c）不完全齒輪齒條機構1-主動輪2-從動輪（a）

（b）

（c）不完全齒輪機構的特點及應用：

（1）結構簡單，制造方便，從動輪的運動時間和靜止時間的比例可不受機構結構的限制。

（2）速度有突變，沖擊較大，因此，一般只用于低速或輕載場合。

不完全齒輪機