第7章++其他常用机构B1

1、第七章第七章 其他常用机构其他常用机构7.1 7.1 间歇运动机构间歇运动机构7.2 7.2 万向联轴节万向联轴节* *7.3 7.3 组合机构组合机构* *作业：(7.1、7.5、7.12、7.15) 7.147.1 7.1 间歇运动机构间歇运动机构 特点特点将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇。动和停歇。几种常见的间歇运动机构几种常见的间歇运动机构槽轮机构槽轮机构棘轮机构棘轮机构不完全齿轮机构不完全齿轮机构凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构1、 棘轮机构的组成及工作原棘轮机构的组成及工作原理理）工作原理）工作原理*一、一、棘轮机构棘轮机

2、构 543211机机架架止止动动爪爪棘棘轮轮驱驱动动棘棘爪爪摇摇杆杆、组组成成1）2 2棘轮机构的类型棘轮机构的类型1）齿啮式棘轮机构外接式内接式棘条钩头式直推式翻转式提转式普通棘轮机构双动式棘轮机构可变向棘轮机构2）摩擦式棘轮机构外接摩擦式内接摩擦式滚子内接摩擦式内接棘轮机构内接棘轮机构 外接棘轮机构双动式棘轮机构双向式棘轮机构 摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构单向离合器和超越离合器单向离合器和超越离合器偏心楔块式棘轮机构偏心楔块式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构多爪棘轮机构多爪棘轮机构2、棘轮机构的特点和应用、棘轮机构的特点和应用齿式棘轮机构齿式棘轮机构：结构简单、易于制造、运动可

3、靠、棘轮转角容易实现有级结构简单、易于制造、运动可靠、棘轮转角容易实现有级调整调整棘爪在齿面滑过时会引起噪声，高速时更为严重棘爪在齿面滑过时会引起噪声，高速时更为严重齿式棘轮机构多用于低速、轻载时间歇运动的控制齿式棘轮机构多用于低速、轻载时间歇运动的控制棘轮机构用于将摇杆的周期性摆动转换为棘轮的单向间棘轮机构用于将摇杆的周期性摆动转换为棘轮的单向间歇转动，也常作为防逆转装置歇转动，也常作为防逆转装置摩擦式棘轮机构：摩擦式棘轮机构：传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整易出现打滑现象，运动准确性较差，不适合用于精确传递运动易出现打滑现象，

4、运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合的场合各种棘轮机构在生产实际中的应用各种棘轮机构在生产实际中的应用牛头刨床工作台的进给机构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构超越式棘轮机构超越式棘轮机构1-链轮；链轮；2-链条；链条；3-带棘齿链轮；带棘齿链轮； 4-棘爪；棘爪； 5-后轮轴后轮轴 * * * * 1 1、槽轮机构的组成、槽轮机构的组成 及工作原理及工作原理2）工作原理）工作原理将主动拨盘的连续转动转变将主动拨盘的连续转动转变为槽轮的单向间歇转动。为槽轮的单向间歇转动。二、二、 槽轮机构槽轮机构（马尔他机构） 机机架架从从

5、动动槽槽轮轮主主动动拨拨盘盘、组组成成2111)工作原理工作原理* 利用圆柱销插入轮槽并拨动利用圆柱销插入轮槽并拨动槽轮转动和脱离轮槽使槽轮槽轮转动和脱离轮槽使槽轮停止转动（锁住弧锁住）的停止转动（锁住弧锁住）的方式实现周期性的间歇转动方式实现周期性的间歇转动 匀速连续转动匀速连续转动 = 间歇转动间歇转动 锁住弧：拨盘外凸圆弧和槽锁住弧：拨盘外凸圆弧和槽轮内凹圆弧轮内凹圆弧 也可以采用其他专门的定位也可以采用其他专门的定位装置装置2 2槽轮机构的类型槽轮机构的类型槽轮机构的类型偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构曲线外槽轮机构曲线内槽轮机构外槽轮机构内槽轮机构槽条机构不等臂多销槽轮机构球面槽轮机构曲

6、线式槽轮机构偏置式槽轮机构普通型特殊型外外槽槽轮轮机机构构 内内槽槽轮轮机机构构 空间槽轮机构空间槽轮机构、槽轮机构的特点、槽轮机构的特点优点：优点：结构简单，外形尺寸小、机械效率高，工作可靠，结构简单，外形尺寸小、机械效率高，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。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 常用于速度不太高的场合。常用于速度不太高的场合。 电影放映机送片机构电影放映

7、机送片机构槽轮机构的应用槽轮机构的应用蜂窝煤制机模盘转位机构蜂窝煤制机模盘转位机构电影放映机卷片机构槽轮2间歇运动时，胶片上的画面依次在方框中停留，通过视觉暂留而获得连续的场景 刀架转位机构 运动系数运动系数k：间歇运动机构：间歇运动机构运动时间与总时间的比运动时间与总时间的比 槽轮机构的运动系数是槽轮的槽数、圆销数目的函数。 外槽轮机构： 为了使槽轮开始转动瞬时和终止转动瞬时的角速度为零，避免刚性冲击，圆销开始进入径向槽或自径向槽脱出时，径向槽的中心线应与圆销中心运动的圆周相切。 即O2G应与O1G垂直5槽轮机构的运动系数槽轮机构的运动系数槽轮机构的运动系数槽轮机构的运动系数 运动系数运动系

8、数k：间歇运动机构：间歇运动机构运动时间与总时间之比运动时间与总时间之比 在一个运动循环内，槽轮2的运动时间td与拨盘1的运动时间t之比值 拨盘1等速转动，时间之比可用转角之比来表示 设z为均布的径向槽数目 槽轮2转过22=2/z弧度时 拨盘1的转角21=? 21 + 22 = 21 = - 22 = - 2/z 运动系数k 只有一个圆销的槽轮机构，td和t分别对应于拨盘1转过的角度21和2。因此其运动特性系数k为 21 = - 22 = - 2/z 11122ttkdzzzzk2212122 运动系数k 因0 k 2 一个圆柱销的槽轮机构运动系数 k 1/2，可均匀安装 K个圆柱销，则有：

9、由于运动系数 k 必然小于1,可以确定出最多圆柱销的个数： z 3 4 5 6 K 1 5 1 3 1 2zzKKk2222122zzK 如果使槽轮机构运动时间与静止时间相等 k=? 得到K2、z4的外槽轮机构 径向槽和圆销都均匀分布，两圆销至轴的距离也相等。zzKKttkd22221 要使槽轮每次停歇的时间不相等 圆销不匀布； 要使槽轮每次运动时间不相等 圆销的回转半径不相等。 主动构件每转内 槽轮每次停歇和运动时间均不相等三、三、不完全齿轮机构不完全齿轮机构 原理原理 由普通齿轮机构演化而来，由普通齿轮机构演化而来，不同之处在于轮齿不布满整个不同之处在于轮齿不布满整个圆周。主动轮转一周，从

10、动轮圆周。主动轮转一周，从动轮转转1/n1/n周。从动轮停歇时，主动周。从动轮停歇时，主动轮上的锁住弧与从动轮上的锁轮上的锁住弧与从动轮上的锁住弧互相配合锁住，以保证从住弧互相配合锁住，以保证从动轮停歇在预定位置上。动轮停歇在预定位置上。 1、工作原理、类型 外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构类型 不完全齿轮机构外啮合内啮合齿轮齿条啮合2、特点和应用 特点：特点： 从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次转动的角度变化范围都较大，设计较灵活；但加工转动的角度变化范围都较大，设计较灵活；但加工工艺复杂，从动轮在

11、运动开始，终了时冲击较大，工艺复杂，从动轮在运动开始，终了时冲击较大，故一般用于低速、轻载场合。故一般用于低速、轻载场合。 应用应用多用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇转多用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇转位、计数机构及某些间歇进给机构中。位、计数机构及某些间歇进给机构中。插秧机的秧箱移动机构插秧机的秧箱移动机构 由与摆杆固连的棘爪1、棘轮2、与棘轮固连的不完全齿轮3、上下齿条4（秧箱）组成。 当1顺时针方向摆动时，2、3不动，4停歇，这时秧爪（图中未示出）取秧； 当取秧完毕，1逆时针方向摆动，2与3一起逆时针方向转动，3与上齿条4啮合，使4（即秧箱）向左移动。 当秧箱移到终止位置（

12、如图示位置）时，3与下齿条4啮合，使秧箱自动换向向右移动。 减小冲击的不完全齿轮机构减小冲击的不完全齿轮机构齿轮机构传动比为常数，主动齿轮匀速转动，从动齿轮时停时动，则运动的开始和结束，必然有刚性冲击为了减小冲击，可分别在轮1与轮2上装置瞬心线附加杆，附加杆的作用是使从动轮在开始运动阶段，由静止状态按某种预定的运动规律（取决于附加杆上瞬心线K、L的形状）逐渐加速到正常速度；而在终止运动阶段，又借助于另一对附加杆的作用，使从动轮由正常速度按预定的运动规律逐渐减速到静止。不完全齿轮机构在从动轮开始运动阶段的冲击一般都比终止运动阶段的冲击严重，故有时仅在开始运动处加装一对附加杆。为了保证主动轮的首齿

13、能顺利进入啮合状态而不与从动轮的齿顶相碰，需将首齿齿顶高做适当的削减。同时，为了保证从动轮停歇在预定位置，主动轮的末齿齿顶高也需做适当的修形。四、凸轮间歇运动机构四、凸轮间歇运动机构 凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构-凸轮凸轮的整周连续回转转换为的整周连续回转转换为从动轮的单向间歇转动从动轮的单向间歇转动 凸轮式间歇运动机构型式：凸轮式间歇运动机构型式： 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构 特点：特点： 按照凸轮设计原理，合理设计主动凸轮的廓线，可以实现任意预期的从动件运动规律。 传动平稳，动力性能好，现代工业生产线中被广泛采用。但凸轮加工较复杂，装配精度要求较高。 圆柱凸轮间歇运

14、动机构圆柱凸轮间歇运动机构*蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构钻孔攻丝机的转位机构钻孔攻丝机的转位机构 运动传递： 变速箱圆柱凸轮1 转盘2及与2固联的齿轮3 齿轮4，使与4固联的工作台5获得间歇的转位运动。7.2 万向联轴节一、作用一、作用用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中，两轴用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中，两轴之间的夹角可以改变。如汽车传动轴。之间的夹角可以改变。如汽车传动轴。单万向联轴节单万向联轴节双万向联轴节双万向联轴节二、单万向联轴节传动比二、单万向联轴节传动比 动力传递动力传递: 主动轴主动轴1中间十字头中间十字头2从动轴从动轴3 构件构件1和和

15、3端部带叉面端部带叉面 转动副转动副B-B和和C-C的轴线相互垂直，的轴线相互垂直，并交于十字头中心点并交于十字头中心点O 轴轴1和轴和轴3之间允许有夹角之间允许有夹角 。 该机构是一个空间连杆机构。该机构是一个空间连杆机构。 当主动轴匀速转动一周时，从动轴当主动轴匀速转动一周时，从动轴则变速转动一周。其速比关系为：则变速转动一周。其速比关系为：1213cossin1cos 输出轴输出轴3的最大、最小角速度随的最大、最小角速度随 的变化而变化，的变化而变化，一般在使用时通常需要限制角一般在使用时通常需要限制角 的值小于的值小于3545。 给定后，传动比是给定后，传动比是 1的函数，且成周期性变

16、化。的函数，且成周期性变化。三、双万向联轴节传动比三、双万向联轴节传动比 由于单万向联轴节的传动比不是常数，将引起加速度的由于单万向联轴节的传动比不是常数，将引起加速度的变化，产生惯性力。变化，产生惯性力。 为了使从动轴的转速为常数，选用双万向联轴节结构，为了使从动轴的转速为常数，选用双万向联轴节结构，第一个万向节把匀速变为变速，第二个又把变速变会到匀速，第一个万向节把匀速变为变速，第二个又把变速变会到匀速，实现了匀速传动的要求。实现了匀速传动的要求。传动比为常数的条件：传动比为常数的条件：双万向铰链机构的主、从动轴的角速度恒等的条件为轴轴1、3和中间轴和中间轴2应位于同一平面内；应位于同一平

17、面内；轴轴1、3的轴线与中间轴的轴线与中间轴2的轴线之间的夹角相等；的轴线之间的夹角相等；中间轴的两端的叉面应位于同一平面内。中间轴的两端的叉面应位于同一平面内。123O3O1主动轴1中间轴 2 从动轴31133*四、万向联轴节的应用四、万向联轴节的应用在铣床中在铣床中的应用的应用在机床中应用在机床中应用7.3 组合机构简介组合机构简介 组合机构组合机构-若干基本机构组合而成的复杂机构。若干基本机构组合而成的复杂机构。 满足现代机械工程对运动形式、运动规律、动力性能多样化和满足现代机械工程对运动形式、运动规律、动力性能多样化和复杂化等方面的要求，在各种自动机和自动生产线上已得到广复杂化等方面的

18、要求，在各种自动机和自动生产线上已得到广泛的应用。泛的应用。 组合机构可以是同一类型基本机构的组合，也可以是不同类型组合机构可以是同一类型基本机构的组合，也可以是不同类型基本机构的组合。基本机构的组合。 组合机构组合机构并不是几个基本机构的一般串联，而往往是一种封闭并不是几个基本机构的一般串联，而往往是一种封闭式的传动机构。式的传动机构。 而而封闭机式传动机构封闭机式传动机构则是利用一个机构去约束或封闭另一个则是利用一个机构去约束或封闭另一个 多多自由度机构，使其不仅具有确定的运动，而且可使从动件具有自由度机构，使其不仅具有确定的运动，而且可使从动件具有更为多样化的运动形式或运动规律。更为多样化的运动形式或运动规律。 简要介绍由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构相互组合而成的几简要介绍由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构相互组合而成的几种典型组合机构及其应用。种典型组合机构及其应用。7.3.1 凸轮连杆机构及其应用凸轮连杆机构及其应用 凸轮连杆机构由凸轮机构和连杆机构组合而成，可以实现从动件复杂的运动规律或运动轨迹，在工程中应用较为广泛。 实现预定运动规律的凸轮连杆实现预定运动规律的凸轮连杆组合机构组合机构 a：连架杆长度可变的四杆机构 b、c：曲柄长度可变曲柄长度可变的曲柄滑块机构 均是利用凸轮机构来封