凸轮、螺旋、间歇运动机构

1、凸轮、螺旋、间歇运动机构凸轮、螺旋、间歇运动机构一、凸轮机构一、凸轮机构二、螺旋机构二、螺旋机构三、间歇运动机构三、间歇运动机构 一、凸轮机构一、凸轮机构1、凸轮机构的组成、凸轮机构的组成由凸轮、从动件由凸轮、从动件(也称推杆也称推杆)和机架组成。和机架组成。2、凸轮机构的应用、凸轮机构的应用内燃机配气凸轮机构内燃机配气凸轮机构自动机床进刀凸轮机构自动机床进刀凸轮机构 凸轮机构应用广泛，特别在印刷机、纺织机、凸轮机构应用广泛，特别在印刷机、纺织机、内燃机以及各种自动机中的应用更加普遍。内燃机以及各种自动机中的应用更加普遍。3、凸轮机构的优缺点、凸轮机构的优缺点（1）机构结构简单紧凑，工作可靠；

2、）机构结构简单紧凑，工作可靠；（2）只要设计适当的凸轮轮廓曲线，从动件可以实现）只要设计适当的凸轮轮廓曲线，从动件可以实现任意的运动规律；任意的运动规律；（3）点或线接触（高副），压力大、易于磨损，多用）点或线接触（高副），压力大、易于磨损，多用于传力不大的场合。于传力不大的场合。4、凸轮机构的分类、凸轮机构的分类（1）按凸轮形状分：）按凸轮形状分： 盘形凸轮盘形凸轮 移动凸轮移动凸轮 圆柱凸轮圆柱凸轮（2）按从动件的形状分：）按从动件的形状分： 尖顶从动件尖顶从动件 滚子从动件滚子从动件 平底从动件平底从动件盘形凸轮盘形凸轮移动凸轮移动凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮 尖顶从动件尖顶从动件: a： 尖顶

3、可与任意凸轮尖顶可与任意凸轮轮廓保持接触，能实现任轮廓保持接触，能实现任意预期的运动规律意预期的运动规律 b：点接触，滑动摩擦，：点接触，滑动摩擦，磨损快。磨损快。 用于低速、轻载的凸轮用于低速、轻载的凸轮机构机构滚子从动件滚子从动件: 滚子与凸轮之间为滚动摩滚子与凸轮之间为滚动摩擦，耐磨损，承载较大。擦，耐磨损，承载较大。 常用的从动件形式。常用的从动件形式。平底从动件：平底从动件：不能与凹陷的凸轮轮廓接触。不能与凹陷的凸轮轮廓接触。接触面间易形成油膜，利于润滑。接触面间易形成油膜，利于润滑。常用于高速、重载的场合。常用于高速、重载的场合。常见凸轮机构：常见凸轮机构：尖顶移动从动件盘形凸轮机

4、构尖顶移动从动件盘形凸轮机构摆动从动件凸轮机构摆动从动件凸轮机构移动凸轮机构移动凸轮机构平底推杆凸轮机构平底推杆凸轮机构圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构槽道凸轮机构槽道凸轮机构 升升停停降降停运动过程是凸停运动过程是凸轮机构典型的运轮机构典型的运动过程。动过程。概念：概念：基圆、基圆、推程、推程角、远休止角、回程、回程角、近休止角推程、推程角、远休止角、回程、回程角、近休止角l 从动件的运动取决于凸轮轮廓曲线的形状，即从动件的运动取决于凸轮轮廓曲线的形状，即凸轮轮廓凸轮轮廓决定了从动件的决定了从动件的运动规律运动规律。 设计凸轮轮廓曲线时，首先根据工作要求选设计凸轮轮廓曲线时，首先根据工作要求选定从动

5、件的定从动件的运动规律运动规律，然后再按从动件的位移曲，然后再按从动件的位移曲线设计出相应的线设计出相应的凸轮轮廓曲线凸轮轮廓曲线。 大径大径( (外径外径) )d d螺纹的最大直径，与螺纹的最大直径，与外螺纹的牙顶（或内螺纹牙底）相重合外螺纹的牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。规定为螺纹的公的假想圆柱体的直径。规定为螺纹的公称直径。称直径。 小径小径( (内径内径) )d d1 1螺纹的最小直径，与螺纹的最小直径，与外螺纹的牙底（或内螺纹牙顶）相重合外螺纹的牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径。的假想圆柱体的直径。 中径中径d d2 2处于大径和小径之间的一个处于大径和小

6、径之间的一个假想圆柱体直径，该圆柱的母线上牙型假想圆柱体直径，该圆柱的母线上牙型沟槽与凸起宽度相等。沟槽与凸起宽度相等。二、螺旋机构二、螺旋机构l螺距螺距相邻两牙上在中径线上对应点之间的轴向相邻两牙上在中径线上对应点之间的轴向距离（距离（P P）。）。 l导程导程同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。两点之间的轴向距离。Ph=nPn 线数线数形成螺纹时所沿螺形成螺纹时所沿螺旋线的条数（旋线的条数（n n）。）。 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。它主要用于将副来实现传动的。它主要用于将回转运

7、动回转运动转转变为变为直线运动直线运动，同时，同时传递动力传递动力。 1、传动形式、传动形式 a)螺杆转螺母移螺杆转螺母移 b)螺杆又转又移（螺母固定）螺杆又转又移（螺母固定）用得多用得多 c) 螺母转螺杆移螺母转螺杆移 d) 螺母又转又移（螺杆固定）螺母又转又移（螺杆固定）用得少用得少 2、应用、应用: 机床的进给机构、起重设备、锻压机械、机床的进给机构、起重设备、锻压机械、测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业装测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业装备中有着广泛的应用。备中有着广泛的应用。l（1 1）螺母固定，螺杆转动并移动（应用多）螺母固定，螺杆转动并移动（应用多）螺旋千斤顶螺旋千斤顶螺旋

8、压力机螺旋压力机l（2 2）螺杆转动，螺母移动）螺杆转动，螺母移动l 这种传动型式需要限制螺杆转动和螺母移动，结这种传动型式需要限制螺杆转动和螺母移动，结构比较复杂，所占空间又较大，应用较少。构比较复杂，所占空间又较大，应用较少。n（3 3）螺母转动，螺杆移动）螺母转动，螺杆移动l 这种传动型式，结构复杂、紧凑，但在多数场这种传动型式，结构复杂、紧凑，但在多数场合下使用不方便，应用较少。合下使用不方便，应用较少。n（4 4）螺杆固定，螺母转动并移动（应用少）螺杆固定，螺母转动并移动（应用少）l差动螺旋机构差动螺旋机构n 设螺杆设螺杆3左、右两段螺纹的左、右两段螺纹的旋向相同旋向相同，且导程分且

9、导程分别为别为Ph1和和Ph2。当螺杆转动。当螺杆转动角时，可动螺母角时，可动螺母2的移的移动距离为：动距离为：若若Ph1和和Ph2相差很小，可用于相差很小，可用于微动装置微动装置。千分尺用螺旋千分尺用螺旋 l复式螺旋机构复式螺旋机构 l若螺杆若螺杆3左、右两段螺纹的左、右两段螺纹的旋向相反旋向相反，当螺杆转，当螺杆转动动角时，可动螺母角时，可动螺母2的移动距离为：的移动距离为： 差动螺旋变成快速移动螺旋，用于快速夹紧或差动螺旋变成快速移动螺旋，用于快速夹紧或锁紧装置。锁紧装置。调整螺旋调整螺旋3、特点、特点l传动比大l传动比大，从而可用较小的转矩得到较大的轴向推力l常用于起重，夹紧等 l精度

10、较高l能够准确地调整直线运动的距离和位置。l常用于精密机械和测量仪器，特别适用于一些机构的微细调节。 l能够实现自锁l对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位l如水平运动的机床工作台进给机构l夹紧装置 l结构简单传动平稳无噪音l摩擦磨损大，效率较低l螺纹失效螺纹失效4 滚珠螺旋传动l 滚珠螺旋传动是在滚珠螺旋传动是在螺杆和螺母间放入适量的螺杆和螺母间放入适量的滚珠，使滑动摩擦变为滚滚珠，使滑动摩擦变为滚动摩擦的螺旋传动。滚珠动摩擦的螺旋传动。滚珠螺旋传动由螺旋传动由螺杆、螺母、螺杆、螺母、滚珠滚珠和和滚珠循环返回装置滚珠循环返回装置四部分组成。四部分组成。三、间歇运动机构三、间歇运动机

11、构 当主动件作连续运动时当主动件作连续运动时, ,从动件产生周从动件产生周期性的运动和停歇。期性的运动和停歇。 常用的间歇机构有常用的间歇机构有: : 棘轮机构；棘轮机构； 槽轮机构；槽轮机构； 不完全齿轮机构；不完全齿轮机构； 凸轮式间歇机构凸轮式间歇机构 3-1 3-1 棘棘 轮轮 机机 构构Bn32O5n14A（1）工作原理：）工作原理： 摆杆摆杆1左右摆动，当摆杆左摆时，左右摆动，当摆杆左摆时，棘爪棘爪4插入棘轮插入棘轮3的齿内推动棘轮转的齿内推动棘轮转过某一角度。过某一角度。 摆杆右摆时，棘爪摆杆右摆时，棘爪4滑过棘轮滑过棘轮3，而棘轮静止不动，往复循环。而棘轮静止不动，往复循环。

12、制动爪制动爪5防止棘轮反转。防止棘轮反转。 （2）特点及应用：）特点及应用： 特点特点：结构简单、制造方便、：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调；工作时有较运动可靠、转角可调；工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。适用于速度较低和载荷不大的场合。（3 3）可变向棘轮机构）可变向棘轮机构 翻转变向棘轮机构翻转变向棘轮机构 回转变向棘轮机构回转变向棘轮机构 （4 4）棘轮转角的调节）棘轮转角的调节 1）调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其

13、严重，常用于低速、轻载的间歇传动。 2 2）用遮板调节棘轮转角）用遮板调节棘轮转角 外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构 3-2 3-2 槽槽 轮轮 机机 构构电影放映机中的槽轮机构电影放映机中的槽轮机构空间槽轮机构空间槽轮机构（1 1）组成：）组成： 具有径向槽的具有径向槽的槽轮槽轮，带圆，带圆销的销的拨盘拨盘，机架；机架；（2 2）工作原理：）工作原理： 拨盘拨盘连续转动；连续转动； 槽轮槽轮时而转动，时而静止时而转动，时而静止 。 当拨盘的圆销尚未进入槽轮当拨盘的圆销尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸圆弧卡住，槽弧被拨盘的

14、外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。轮静止不动。 当拨盘的圆销开始进入槽轮当拨盘的圆销开始进入槽轮径向槽的位置，锁止弧被松开，径向槽的位置，锁止弧被松开，圆销驱使槽轮转动。圆销驱使槽轮转动。（3）槽轮机构的特点）槽轮机构的特点优点：优点： 结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。用于要求恒定旋转角的分度机构中。用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点：缺点： 对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。 在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。 （4）应用：）应用： 应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。电影放映机中，用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。自动机中的自动传送链装置。 （1 1）不完全齿轮机构类型）不完全齿轮机构类型外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构3-3 3-3 不完全齿轮机构不完全齿轮机构 内内 啮啮 合合 不不 完完 全全 齿齿 轮轮（2）工作原理）工作原理 ： 主动轮轮齿不布满整个圆周，主动轮连续旋主动轮轮齿不布满整个圆周，主动轮连续旋转，从动轮间歇旋转。从动轮停歇时，主动轮上转，从动轮间歇旋转。从动轮停歇时，主动轮上的锁止弧与从动轮上的