清华大学机械原理课件第6章 间歇运动机构

1、精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所第第6 6章章 间歇运动机构间歇运动机构主动件连续运转，主动件连续运转，从动件完成有规律的从动件完成有规律的“运动运动停歇停歇运动运动”棘轮机构；棘轮机构；槽轮机构；槽轮机构；凸轮式间歇运动机构；凸轮式间歇运动机构；不完全齿轮机构；不完全齿轮机构；间歇运动机构设计的基本问题。间歇运动机构设计的基本问题。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.1 6.1 棘轮机构棘轮机构6.1.16.1.1 棘轮机构的组成和工作原理棘轮机构的组成和工作原理主动摆杆主动棘爪棘轮止回棘爪精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.1.26.1.2 棘轮机

2、构的类型和特点棘轮机构的类型和特点1.1.按结构分按结构分(1)(1)齿式棘轮机构齿式棘轮机构优点：优点：结构简单，制造方便；结构简单，制造方便；转角准确，运动可靠；动程可转角准确，运动可靠；动程可在较大范围内调节；动停时间在较大范围内调节；动停时间比可通过选择合适的驱动机构比可通过选择合适的驱动机构实现。实现。缺点：缺点：动程只能做有级调节；动程只能做有级调节；存在噪声、冲击和磨损，不宜存在噪声、冲击和磨损，不宜于高速。于高速。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所(2)(2)摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构优点：优点：传动平稳、无噪声；动程可传动平稳、无噪声；动程可无级调节；打滑，无级

3、调节；打滑， 可过载保护。可过载保护。缺点：缺点：打滑，传动精度不高。打滑，传动精度不高。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所2.2.按啮合方式分按啮合方式分(1) (1) 外啮合棘轮机构外啮合棘轮机构特点：特点：棘爪或楔块安装在棘爪或楔块安装在棘棘轮的外部。轮的外部。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所(2) (2) 内啮合棘轮机构内啮合棘轮机构特点：特点：棘爪或楔块安装在棘爪或楔块安装在棘棘轮的内部，结构紧凑。轮的内部，结构紧凑。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所3.3.按运动形式分按运动形式分(1)(1)单向间歇转动单向间歇转动(2)(2)单向间歇移动单向

4、间歇移动精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所(3)(3)双动式棘轮机构双动式棘轮机构( (双棘爪机构双棘爪机构) )特点：特点：结构紧凑，承载较大。结构紧凑，承载较大。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所(4)(4)双向式棘轮机构双向式棘轮机构特点：特点：可以实现双方向的间可以实现双方向的间歇运动歇运动精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.1.3 6.1.3 棘轮机构的主要功能棘轮机构的主要功能1.1.间歇送进机构间歇送进机构 在牛头刨床中通过棘轮机构实现工作台横在牛头刨床中通过棘轮机构实现工作台横向间歇送进功能向间歇送进功能双向式棘轮机构精密仪器与机械学系 设

5、 计 工 程 研 究 所2.2.制动机构制动机构 在卷扬机中通过棘轮机构实现制动功能，防止链条断裂时卷筒逆转。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所3.3.转位分度机构转位分度机构精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所4.4.超越离合装置超越离合装置自行车后轴自行车后轴“飞轮飞轮”机床中的机床中的超越离合装置超越离合装置精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所 在车床中以棘轮机构作为传动中的超越离合器，在车床中以棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快慢速进给功能。实现自动进给和快慢速进给功能。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.2 6.2 槽轮机构

6、槽轮机构6.2.16.2.1 槽轮机构的组成和工作原理槽轮机构的组成和工作原理从动槽轮从动槽轮圆柱销圆柱销主动销轮主动销轮机架机架精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.2.26.2.2 槽轮机构的类型槽轮机构的类型1.1.平面槽轮机构平面槽轮机构q外槽轮机构外槽轮机构特点：特点：主从动轮转向相反主从动轮转向相反精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所q内槽轮机构内槽轮机构特点：特点：q主从动轮转向相同；主从动轮转向相同；q传动较平稳，停歇时间传动较平稳，停歇时间短，所占空间小。短，所占空间小。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所2.2.空间槽轮机构空间槽轮机构特点：

7、特点：q传递相交轴的运动传递相交轴的运动精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.2.36.2.3槽轮机构的特点和应用槽轮机构的特点和应用特点：特点：q 准确控制转角，效率高；准确控制转角，效率高；q 结构简单，制造容易，工作可靠；结构简单，制造容易，工作可靠；q 动程不可调节；动程不可调节；q 起、停时加速度变化大，有冲击，不适于高速。起、停时加速度变化大，有冲击，不适于高速。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所应用：应用： 在自动机械，轻工机械和仪表中，实现间歇在自动机械，轻工机械和仪表中，实现间歇送进和转位功能送进和转位功能q电影放映机的卷片机构电影放映机的卷片机构精密

8、仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所q刀架转位机构刀架转位机构精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所q钟表齿轮冲压机钟表齿轮冲压机精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.3 6.3 凸轮式间歇机构凸轮式间歇机构6.3.16.3.1 凸轮式间歇机构的组成和工作原理凸轮式间歇机构的组成和工作原理从动从动转盘转盘主动主动凸轮凸轮精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.3.26.3.2 凸轮式间歇机构的类型凸轮式间歇机构的类型圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.3.36.3.3 凸轮式间歇机构的特点和应用凸轮式间歇

9、机构的特点和应用特点：特点：q 结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；q 通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于高通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于高速运转；速运转；q 精度要求高，加工复杂，安装调整困难。精度要求高，加工复杂，安装调整困难。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所应用：应用： 轻工机械、冲压机械等高速机械中作高速、高轻工机械、冲压机械等高速机械中作高速、高精度的步进进给、分度转位等机构。精度的步进进给、分度转位等机构。q 糖果包装机糖果包装机精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所q 灯泡封气机灯泡封气机精密仪器与机械

10、学系 设 计 工 程 研 究 所6.4 6.4 不完全齿轮机构不完全齿轮机构6.4.1 6.4.1 不完全齿轮机构的组成和工作原理不完全齿轮机构的组成和工作原理从动轮从动轮主动轮主动轮精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.4.2 6.4.2 不完全齿轮机构的类型不完全齿轮机构的类型外啮合式内啮合式不完全齿轮齿条机构精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.4.36.4.3 不完全齿轮机构的特点和应用不完全齿轮机构的特点和应用特点：特点：q 设计灵活，从动轮的运动角范围大；设计灵活，从动轮的运动角范围大；q 一个周期内实现多次动、停时间不等的间歇运动；一个周期内实现多次动、停

11、时间不等的间歇运动；q 加工复杂；加工复杂；q 刚性冲击，不适于高速；刚性冲击，不适于高速；q 主、从动轮不能互换。主、从动轮不能互换。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所应用：应用： 多工位、多工序的自动机械或生产上，实现工多工位、多工序的自动机械或生产上，实现工作台的间歇转位和进给运动。作台的间歇转位和进给运动。 蜂窝煤指煤机蜂窝煤指煤机精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所灯泡抽气机灯泡抽气机精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.56.5 间歇运动机构设计的基本问题间歇运动机构设计的基本问题q 对从动件动、停时间的要求；对从动件动、停时间的要求；q 对从动件

12、动、停位置的要求；对从动件动、停位置的要求；q 对间歇运动机构动力特性的要求。对间歇运动机构动力特性的要求。6.5.1 6.5.1 对从动件动、停时间的要求对从动件动、停时间的要求动停时间比动停时间比( (一个运动周期内一个运动周期内) )：dttkt运动时间运动时间停歇时间停歇时间精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所以槽轮机构为例：以槽轮机构为例：运动系数：运动系数：21tt从动槽轮从动槽轮运动时间运动时间主动销轮主动销轮运动时间运动时间102122tt单圆销外槽轮机构：单圆销外槽轮机构：精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所q圆销线速度方向与轮槽方向圆销线速度方向与轮槽方

13、向一致一致1020222z槽数槽数1102z3z 00.5q 外槽轮槽数应大于等于外槽轮槽数应大于等于3 3，槽轮的运动时间总小于其，槽轮的运动时间总小于其静止时间静止时间精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所设均匀分布的圆销数为设均匀分布的圆销数为n n22znz122znzz34-56n1-51-31-2圆销数与槽数的关系圆销数与槽数的关系精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.5.26.5.2 对从动件动、停位置的要求对从动件动、停位置的要求 从动件运动行程从动件运动行程( (动程动程) )的大小；的大小； 从动件停歇位置；从动件停歇位置； 调节动程或动停比。调节动程或

14、动停比。动程或动停时间比如何调整？精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所1. 1. 驱动机构设计成行程可调机构驱动机构设计成行程可调机构精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所2. 2. 安装遮挡板安装遮挡板精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所6.5.36.5.3 对间歇运动机构动力特性的要求对间歇运动机构动力特性的要求 槽轮机构的运动和动力特性槽轮机构的运动和动力特性 槽数增加，运动趋于平稳，动槽数增加，运动趋于平稳，动力特性得到改善；力特性得到改善； 槽数增加，槽轮体积增加，产槽数增加，槽轮体积增加，产生较大的惯性力；生较大的惯性力； 一般取一般取 z z=4-8=4-8。精密仪器与机械学系 设 计 工 程 研 究 所文献