第12章_间歇运动机构

1、第十二章第十二章 其他常用机构其他常用机构一、棘轮机构的组成、工作原理和特点一、棘轮机构的组成、工作原理和特点棘轮2(从动件)单向间歇运动，轮齿分布在轮的外缘（也可分布在内缘或端面），固联在传动轴4上摇杆1(主动件)往复摆动，空套在传动轴4上，上装驱动棘爪3止动爪5阻止棘轮回转用弹簧6使与保持接触机架图12-112- -1 棘轮机构棘轮机构(Ratchet Mechanism)1、组成、组成2、工作原理、工作原理: 当摇杆1逆时针方向摆动时，棘爪3便借助弹簧或自重的作用插入棘轮2的齿槽内，推动棘轮2随其转过某一角度。 当摇杆1顺时针方向摆动时，棘爪3从棘轮2的齿背上滑过。这时弹簧6迫使止动爪5

2、插入棘轮2的齿槽，阻止棘轮2反转（顺时针方向转动），故棘轮2静止不动。 当摇杆连续地往复摆动时，棘轮作单向单向的间歇运动。1）优点）优点 棘轮机构结构简单、制造方便、运动可靠；棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节，容易实现有级调整。 在工作时有较大的噪音和冲击，而且运动精度较差。所以棘轮机构常用在速度较低、载荷不大的场合。3、棘轮机构的特点、棘轮机构的特点2）缺点）缺点二、棘轮机构的类型二、棘轮机构的类型1）外接棘轮机构：）外接棘轮机构：棘轮轮齿轮齿分布在轮的外缘，图12-1。图12-12）内接棘轮机构：）内接棘轮机构：棘轮轮齿轮齿分布在轮的内缘，图12-2。图12-21、按轮齿的分布

3、方式分：、按轮齿的分布方式分：3 3）端面）端面棘轮机构棘轮机构：棘轮轮齿轮齿分布在轮的端面。作者：潘存云教授端面端面1摇杆； 2棘爪3棘齿条；4止动爪2）平动式棘轮机构：）平动式棘轮机构：摇杆摆动时，棘齿条移动。1）转动式棘轮机构：）转动式棘轮机构：摇杆摆动时，棘轮转动。2、按运动方式：、按运动方式：图12-32）可变向棘轮机构：）可变向棘轮机构： 把棘轮的齿制成矩形，当变动棘爪的放置位置（图12-3）或转动棘爪方位（右图）后，可以改变棘轮的转动方向。3 3、按棘轮转向是否可调、按棘轮转向是否可调: :1 1）单向）单向棘轮机构（如前）棘轮机构（如前）2）双动式棘轮机构：）双动式棘轮机构：摇

4、杆往复摆动时，都能使棘轮沿单一方向转动，如图12-4a(棘爪为钩头)、b（棘爪为直推式）。1摇杆；2、2棘爪；3棘轮 1）单动式棘轮机构：）单动式棘轮机构：摇杆向一个方向摆动时，棘轮（或棘齿条）沿同一个方向转动（或移动）。图12-44、按工作方式：、按工作方式： 为改变棘轮每次转过角度的大小，还可采用图12-6所示的方法，即在棘轮外加装一个棘轮罩4，用以遮盖摇杆摆角范围内的一部分棘齿。这样，当摇杆逆时针摆动时，棘爪先在罩上滑动，然后才嵌入棘轮的齿间来推动棘轮转动。被罩遮住的齿越多，则棘轮每次转过的角度就越小。图12-65 5、按转角是否可调、按转角是否可调: : 1 1）固定转角）固定转角2

5、2）可调转角）可调转角 摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪音，棘轮的转角可以作无级调整。但难以避免打滑现象，因此运动的准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。6 6、按工作原理分、按工作原理分 : :1）轮齿棘轮轮齿棘轮2）摩擦式棘轮机构：）摩擦式棘轮机构： 通过楔块（驱动棘爪）2与摩擦轮（棘轮）3间的摩擦力来实现摩擦轮的单向间歇转动，如图12-8a、b分别为外接式、内接式。图12-8 由星轮1、套筒2、弹簧顶杆3及滚柱4等组成，如图12-9 。 当星轮1逆时针转动（或套筒2 顺时针转动）时，在摩擦力作用下，能使滚柱4楔紧在1、2形成的收敛狭隙处，则1、2成一体，一起转动；运动相反时，1、2成

6、脱离状态。（另一例）滚柱楔紧式棘轮机构（滚柱楔紧式棘轮机构（属于内接摩擦式棘轮机构）摩擦式棘轮机构） 称为单向离合器称为单向离合器图12-9三、三、棘轮机构的应用棘轮机构的应用棘轮机构主要用于作进给、超越和转位等工艺动作的控制。1、牛头刨床机构、牛头刨床机构 棘爪的往复摆动变成丝杆的间歇转动，如图12-5 。若要改变工作台横向进给的大小，可改变曲柄长度O2A的大小来实现。图12-52、棘条式千斤顶、棘条式千斤顶3、起重机防坠棘轮机构起重机防坠棘轮机构4、实现超越运动的棘轮机构、实现超越运动的棘轮机构 如图所示为自行车后轮轴上的棘轮机构。 当脚蹬踏板时，经链轮1和链条2带动内圈具有棘齿的链轮3顺

7、时针转动，再通过棘爪4的作用，使后轮轴5顺时针转动，从而驱使自行车前进。 自行车前进时，如果令踏板不动，后轮轴5便会超越链轮3而转动，让棘爪4在棘轮齿背上滑过，从而实现不蹬踏板的自由滑行。一、槽轮机构的一、槽轮机构的组成组成、工作原理工作原理和特点和特点12- -2 槽轮机构槽轮机构（马尔它机构）（马尔它机构）(Geneva Mechanism)从动槽轮2（具有径向槽及内凹锁止弧）间歇变速转动主动拨盘1（带有圆销A及外凸锁止弧）连续等速转动机架1、组成、组成图12-11是构件高副机构2、工作原理、工作原理: 拨盘1上的圆销A尚未进入槽轮2的径向槽时，由于槽轮2的内凹锁止弧被拨盘1的外凸圆弧卡住

8、，故槽轮2静止不动。 当圆销A开始进入槽轮2的径向槽时，这时锁止弧被松开，故槽轮2受圆销A驱使沿逆时针转动。 当圆销A开始脱离槽轮2的径向槽时，槽轮的另一内凹锁止弧又被拨盘1的外凸圆弧卡住，致使槽轮2又静止不动，直到圆销A再进入槽轮2的另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。 槽轮机构构造简单，外形尺寸小，机械效率高，并且能较平稳地、间歇地进行转位。3、槽轮机构的特点、槽轮机构的特点 其缺点缺点是在传动过程中的加速度变化较大，存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合。二、槽轮机构的类型二、槽轮机构的类型图12-111、外槽轮机构：、外槽轮机构：槽轮与拨盘转向相反，如图12-11。2、内槽轮机构：

9、、内槽轮机构：槽轮与拨盘转向相同，如图12-12。图12-123、槽条机构、槽条机构4、单销槽轮机构、单销槽轮机构5、双销槽轮机构、双销槽轮机构三、槽轮机构的应用三、槽轮机构的应用 槽轮机构在电影放映机卷片机构（图12-13）、单轴六角自动机床转塔刀架的转位机构（图12-14）等自动机械中得到广泛应用。图12-13图12-14一、凸轮式间歇运动机构的组成、工作原理一、凸轮式间歇运动机构的组成、工作原理和特点和特点12- -3 凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构主动凸轮1连续转动从动盘2间歇分度运动。图12-22a)1、组成和工作原理、组成和工作原理 只要适当设计出凸轮的轮廓曲线，就可使从动盘

10、获得所预期的运动规律，其动载荷小，无刚性和柔性冲击，以适应高速运转的要求；同时，它无需采用其他的定位装置，就可获得高的定位精度，机构结构紧凑。是当前被公认的一种较理想的高速高精度的分度机构。 其缺点缺点是加工成本较高，对装配、调整要求严格。 常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。2、特点、特点二、二、凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构的类型的类型 如图12-22，a)所示。主动凸轮1呈圆柱形，滚子3均匀分布在从动盘2的端面。当凸轮连续转动时，从动盘实现单向间歇转动。1、圆柱、圆柱凸轮间歇运动机构凸轮间歇运动机构图12-22a) 这种机构常用于两交错轴间的分度传动。2、蜗杆形

11、凸轮间歇运动机构、蜗杆形凸轮间歇运动机构 如图12-22，b)所示。凸轮形状如同圆弧面蜗杆一样，滚子均匀分布在从动盘的圆柱面上，犹如蜗轮的齿。可以通过调整凸轮和转盘的中心距来消除滚子与凸轮接触面间的间隙以补偿磨损。图12-22b) 这种机构可在高速下承受较大的载荷，常用在要求高速、高精度的分度转位机械（如高速冲床、多色印刷机、包装机等）中。一、不完全齿轮机构的一、不完全齿轮机构的组成、工作原理组成、工作原理和特点和特点主动轮1只有一个齿或几个齿的不完全齿轮；从动轮2正常齿和带有锁止弧的厚齿彼此相间地组成。1、组成、组成12- -4 不完全齿轮机构不完全齿轮机构图12-25 当主动轮1的有齿部分

12、作用时，从动轮2就转动；当主动轮1的无齿圆弧部分作用时，从动轮2停止不动。因而当主动轮连续转动时，从动轮获得时转时停的间歇运动。2、工作原理、工作原理图12-25b 每当主动轮连续转过一圈时，图12-25a、b所示机构的从动轮分别间歇转过1/8圈和1/4圈。图12-25a 不完全齿轮机构的结构简单、制造容易、工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。 当从动轮由停歇而突然到达某一转速，以及由某一转速突然停止时，此机构具有较大冲击（刚性冲击）。因此，它只宜用于主动轮低速、轻载的场合。3、不完全齿轮机构的特点、不完全齿轮机构的特点二、不完全齿轮机构的类型二、不完全齿轮机构

13、的类型1、外啮合外啮合不完全齿轮机构不完全齿轮机构：两轮转向相反，如图12-25。2、内啮合内啮合不完全齿轮机构不完全齿轮机构：两轮转向相同，如图12-26。图12-25图12-263、圆锥圆锥不完全齿轮机构不完全齿轮机构乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床12345897三、不完全齿轮机构的应用三、不完全齿轮机构的应用 不完全齿轮机构多用于一些具有特殊运动要求的专业机械中。如图12-27所示的用于铣削乒乓球拍的专用靠模铣床。图12-27铣刀铣刀不完全齿轮不完全齿轮16球拍球拍靠模凸轮靠模凸轮不完全齿轮不完全齿轮1 如图12-29所示为蜂窝煤饼压制机的工作台间歇转动。图12-29瞬心线附加杆瞬心线附加杆蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机退煤饼退煤饼填料填料填料填料锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧使运动平稳压制压制不完全齿轮不完全齿轮螺杆螺母机架12-5 螺旋机构螺旋机构、主要优点主要优点是：能获得很大的减速