第3章 常用机构--ppt

1、机械制图机械制图机械基础主讲： 3.1运动副及平面机构运动简图 3.2平面连杆机构 3.3凸轮机构 3.4螺旋机构 3.5间歇运动机构 3.6变速变向机构 第第3章章 常用机构常用机构3.1 运动副及平面机构运动简图运动副及平面机构运动简图思考下列图形的运动形式，观察滑块与机架，两齿轮的接触形思考下列图形的运动形式，观察滑块与机架，两齿轮的接触形式有什么不同？式有什么不同？ 运动副：将两个构件组成的既具有一定约束运动副：将两个构件组成的既具有一定约束又具有一定相对运动的联接。又具有一定相对运动的联接。 两构件组成的运动副，是通过点、线或面接两构件组成的运动副，是通过点、线或面接触来实现的。触来

2、实现的。 按照接触方式不同，通常把运动副分为低副按照接触方式不同，通常把运动副分为低副（如曲柄滑块机构）和高副（齿轮副）两类（如曲柄滑块机构）和高副（齿轮副）两类 。 3.1.1 运动副及其分类运动副及其分类 通过面接触而构成的运动副称为低副。通过面接触而构成的运动副称为低副。移动副移动副转动副转动副低副低副高副高副 通过点或线接触而构成的运动副称为高副 。凸轮副（点接触）齿轮副 （线接触）其它运动副其它运动副 球面副球面副 螺旋副螺旋副12球球碗螺母螺杆21 注意注意： 把构件运动副的两构件之间的相对运动把构件运动副的两构件之间的相对运动为平面运动的运动副称为平面运动副为平面运动的运动副称为

3、平面运动副（如移动副、（如移动副、凸轮副等都为平面运动凸轮副等都为平面运动副）。副）。 两构件之间的相对运动为空间运动的运两构件之间的相对运动为空间运动的运动副称为空间运动副（如球面副、螺旋动副称为空间运动副（如球面副、螺旋副为空间运动副）副为空间运动副）3.1.2 平面机构运动简图平面机构运动简图 研究机械的运动（例如研究机器上各点的位研究机械的运动（例如研究机器上各点的位移、轨迹、速度和加速度）时，如果使用实移、轨迹、速度和加速度）时，如果使用实物结构图，不仅绘制繁琐，而且由于图形复物结构图，不仅绘制繁琐，而且由于图形复杂使分析不便。为了使问题简化，有必要去杂使分析不便。为了使问题简化，有

4、必要去掉那些与运动无关的因素（如构件的形状、掉那些与运动无关的因素（如构件的形状、组成构件的零件数目、运动副的具体构造组成构件的零件数目、运动副的具体构造等），仅用简单线条和符号表示构件和运动等），仅用简单线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例画出各运动副的位置，这副，并按一定比例画出各运动副的位置，这种说明机构中各构件间相对运动关系的简单种说明机构中各构件间相对运动关系的简单图形，称为机构运动简图。图形，称为机构运动简图。 绘制运动简图的步骤绘制运动简图的步骤1.研究机构的运动原理2.确定运动副的种类3.测量出运动副间的相对位置4.选择视图与比例，用规定符号绘制 例：绘制内燃机的机构运动简

5、图。例：绘制内燃机的机构运动简图。 分析：分析：此内燃机由齿轮机构、凸轮机构和四此内燃机由齿轮机构、凸轮机构和四杆机构构成，共有四个转动副、三个移动副、杆机构构成，共有四个转动副、三个移动副、一个齿轮副和两个凸轮高副一个齿轮副和两个凸轮高副 。 步骤：步骤： 选择视图平面。选择视图平面。 选择比例尺，并根选择比例尺，并根据机构运动尺寸定出各据机构运动尺寸定出各运动副间的相对位置。运动副间的相对位置。 画出各运动副和机画出各运动副和机构符号，并画出各构件。构符号，并画出各构件。 完成必要的标注完成必要的标注 内燃机的运动简图内燃机的运动简图 1曲轴；曲轴；2连杆；连杆；3活塞；活塞；4缸体；缸体

6、；5阀杆；阀杆；6凸轮；凸轮；7，8齿轮齿轮3.2 平面连杆机构平面连杆机构 平面连杆机构是由若干个刚性构件通过转动平面连杆机构是由若干个刚性构件通过转动副或移动副联接而成的机构，也称平面低副副或移动副联接而成的机构，也称平面低副机构，组成平面连杆机构各构件的相对运动机构，组成平面连杆机构各构件的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。均在同一平面或相互平行的平面内。 主要内容： 铰链四杆机构的基本形式铰链四杆机构的基本形式 铰链四杆机构的演化形式铰链四杆机构的演化形式3.2.1 铰链四杆机构的基本形式 构件间全部用转动副相连接的平面四杆机构，构件间全部用转动副相连接的平面四杆机构，称为铰链四

7、杆机构。称为铰链四杆机构。 铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。机架：机构中固定不动的构件，例如杆AD。连架杆：与机架相连的构件，例如杆AB和CD。连杆：不与机架直接相连的构件，例如杆BC。曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄。摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆。四杆机构各部分名称四杆机构各部分名称：车门启闭系统车门启闭系统 根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构分根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构分为：为： 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构 双摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲

8、柄，铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄，一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。 例例1：图所示为食品设备中的物料搅拌机构，图所示为食品设备中的物料搅拌机构，当曲柄旋转时，利用连杆上当曲柄旋转时，利用连杆上E E点的运动可以实点的运动可以实现物料搅拌的要求。现物料搅拌的要求。 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构搅拌机搅拌机仰府式雷达搜索机构仰府式雷达搜索机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构 例例2：牛头刨床的横牛头刨床的横向进给机构，该机向进给机构，该机构工作时，右侧小构工作时，右侧小齿轮带动相当于曲齿轮带动相当于曲柄的大齿轮转动，柄的大齿轮转动，然后通过连杆带动然后

9、通过连杆带动带有棘爪的摇杆作带有棘爪的摇杆作往复摆动，从而带往复摆动，从而带动棘轮连同丝杠作动棘轮连同丝杠作单向间歇运动。所单向间歇运动。所以牛头刨车的横向以牛头刨车的横向进给机构是由曲柄进给机构是由曲柄摇杆机构与棘轮机摇杆机构与棘轮机构串联构成的。构串联构成的。双曲柄机构双曲柄机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则四杆机构称为双曲柄机构。则四杆机构称为双曲柄机构。 例例1：当主动曲柄当主动曲柄ABAB转动时，通过连杆转动时，通过连杆BCBC、从、从动曲柄动曲柄CDCD和连杆和连杆CECE，带动滑块，带动滑块E E（筛）做水平（筛）做水平往复移动。

10、这里的机构是由双曲柄机构添加往复移动。这里的机构是由双曲柄机构添加了一个连杆和滑块所组成。了一个连杆和滑块所组成。惯性筛惯性筛飞剪飞剪 例例2 2：机车车轮联动：机车车轮联动机构中的机构中的ABCDABCD就是就是一个正平行四边形一个正平行四边形机构，主动曲柄机构，主动曲柄ABAB与从动曲柄与从动曲柄CDCD作同作同速同向转动，连杆速同向转动，连杆BCBC则作平移运动。则作平移运动。 思考思考：取消杆：取消杆EFEF，对两车轮的运动是对两车轮的运动是否有影响。否有影响。 机车车轮联动装置机车车轮联动装置双摇杆机构双摇杆机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆，则四杆机铰链四杆机构中，若两个连

11、架杆均为摇杆，则四杆机构称为双摇杆机构。构称为双摇杆机构。 例例1：ABCDABCD为一双摇杆机构，为一双摇杆机构， 当主动摇杆当主动摇杆ABAB摆动时，摆动时， 从动摇杆从动摇杆CDCD也随着摆动，也随着摆动， 从而使连杆延长线上的重从而使连杆延长线上的重 物悬挂点物悬挂点E E做平面运动。做平面运动。双摇杆机构双摇杆机构 例例2 2：ABCDABCD构成一个双构成一个双摇杆机构。摇杆摇杆机构。摇杆ABAB摆动，摆动，带动摇杆带动摇杆CDCD摆动，使飞摆动，使飞机轮子放下。机轮子放下。 注意：注意：此时此时ABAB与与BCBC连线，连线，主动件主动件ABAB通过连杆作用通过连杆作用于从动件于

12、从动件CDCD上的力恰好上的力恰好通过其回转中心，出现通过其回转中心，出现了不能使构件了不能使构件CDCD转动的转动的“顶死顶死”现象，机构的现象，机构的这种位置称为死点。这这种位置称为死点。这时无论飞机施加在时无论飞机施加在ABAB上上的力有多大，都不能使的力有多大，都不能使BCBC转动，保证飞机正常转动，保证飞机正常的着陆。的着陆。铰链四杆机构存在曲柄的条件铰链四杆机构存在曲柄的条件 1 1. .最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其他两杆长度之和；其他两杆长度之和；2.2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。连架杆和机架中必有一个是最短杆。 铰链四杆机构中

13、，若最短杆与最长杆的长度之铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得杆为机架时，得曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，；取最短杆为机架时，得得双曲柄机构双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得；取与最短杆相对的杆为机架时，得双双摇杆机构摇杆机构。铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构双摇杆机构。推论：

14、推论：3.2.2 铰链四杆机构的演化形式铰链四杆机构的演化形式1、改变构件的形状和运动尺寸改变构件的形状和运动尺寸具有曲线导轨的曲柄滑块机构具有曲线导轨的曲柄滑块机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 改变构件的形状和尺寸演化的四杆机构改变构件的形状和尺寸演化的四杆机构四杆机构演化四杆机构演化 2、改变运动副的尺寸改变运动副的尺寸偏心轮的演化过程偏心轮的演化过程 偏心轮机构偏心轮机构偏心轮机构的应用偏心轮机构的应用鄂式破碎机鄂式破碎机 ：3、选用不同的构件为机选用不同的构件为机架架 曲柄滑块机构中，当将曲柄滑块机构中，当将曲柄曲柄ABAB改为机架时，改为机架时， 就演化为就演化为导杆机构导杆机构。 曲

15、柄滑块机构中，当将曲柄滑块机构中，当将连杆连杆BCBC改为机架时，改为机架时， 就演化为就演化为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构。 曲柄滑块机构中，当将曲柄滑块机构中，当将滑块滑块C改为机架时，就改为机架时，就演化为演化为直动滑块机构直动滑块机构。曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构导杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构直动滑块机构直动滑块机构摆动导杆机构摆动导杆机构曲柄摇块机构曲柄摇块机构直动滑杆机构直动滑杆机构小结小结平平面面四四杆杆机机构构铰链四杆机铰链四杆机构构 ( (全转全转动副动副) )含有移动副含有移动副的平面四杆的平面四杆机构机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构 双摇杆机构双摇

16、杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 曲柄导杆机构曲柄导杆机构 曲柄摇块机构曲柄摇块机构 移动导杆机构移动导杆机构 3.3 凸轮机构凸轮机构端面凸轮圆柱凸轮槽沟凸轮（ ）b（ ）a（ ）c凸轮机构的应用凸轮机构的应用 主要内容：主要内容： 认识凸轮机构认识凸轮机构 凸轮机构的类型凸轮机构的类型 凸轮的材料凸轮的材料 凸轮的结构凸轮的结构 凸轮机构的应用凸轮机构的应用 认识凸轮机构认识凸轮机构 凸轮机构是通过凸轮与从动件之间的直接接触来传递凸轮机构是通过凸轮与从动件之间的直接接触来传递运动和动力的，是一种常用的高副机构，在机械中应运动和动力的，是一种常用的高副机构，在机械中应用也很广泛用也很广泛。

17、例：观察下图汽车配气机构例：观察下图汽车配气机构就是利用凸轮来就是利用凸轮来控制气门的启闭。控制气门的启闭。 凸轮机构的组成凸轮机构的组成：凸轮机构由：凸轮机构由凸轮凸轮1 1、从动件、从动件2 2和机架和机架3 3三个基三个基本构件及锁合装置组成，是一本构件及锁合装置组成，是一种高副机构。其中凸轮是一个种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，而从动通常作连续等速转动，而从动件则在凸轮轮廓的控制下按预件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆定的运动规律作往复移动或摆动。动。凸轮机构的优点：只要适当地设计凸轮轮廓，就可以使从动

18、件实现预期的运动规律，结构简单、紧凑，易于设计。凸轮机构的缺点：凸轮与从动件是高副接触，易磨损，制造困难，适用于传力不大的控制机构。 123e凸轮机构的类型凸轮机构的类型 按按凸轮的形状分类：凸轮的形状分类：盘形凸轮机构移动凸轮机构盘形凸轮机构移动凸轮机构盘形凸轮盘形凸轮移动凸轮移动凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮盘形凸轮和圆柱凸轮盘形凸轮和圆柱凸轮 按推杆的形状分类：按推杆的形状分类：尖顶移动从动杆盘尖顶移动从动杆盘形凸轮机构形凸轮机构 滚子移动从动杆盘滚子移动从动杆盘形凸轮机构形凸轮机构 平底移动从动杆盘形平底移动从动杆盘形凸轮机构凸轮机构 凸轮的推杆形式凸轮的推杆形式 根据推杆的运动形式的不同：有作

19、往复直线根据推杆的运动形式的不同：有作往复直线运动的直动推杆和作往复摆动的摆动推杆运动的直动推杆和作往复摆动的摆动推杆 。尖顶移动从动杆盘尖顶移动从动杆盘形凸轮机构形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构凸轮机构 按照凸轮与推杆保持接触的方式分类：力封闭的凸轮机构：其利用推杆的重力、弹簧力凸轮机构：其利用推杆的重力、弹簧力来使推杆与凸轮保持接触来使推杆与凸轮保持接触。几何封闭的凸轮机构。其利用凸轮或推杆的特殊几何封闭的凸轮机构。其利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆保持接触。几何结构使凸轮与推杆保持接触。 力封闭的凸轮机构力封闭的凸轮机构几何封闭的凸轮机构几何封闭的凸轮机构

20、凸轮机构的封闭形式凸轮机构的封闭形式凸轮机构的材料凸轮机构的材料工作条件工作条件材料材料热处理热处理低速轻载低速轻载QT800-2、40、45调质调质中速轻载中速轻载45、40Cr调质、表面淬火调质、表面淬火中速中载中速中载20、20Cr、20CrMnTi表面渗碳、淬火表面渗碳、淬火+低温回火低温回火高速重载高速重载GCr15淬火淬火+低温回火低温回火35CrMo、38CrMoAlA表面渗氮表面渗氮凸轮的结构凸轮的结构当凸轮轮廓尺寸较小时，常将凸轮和轴做成一体当凸轮轮廓尺寸较小时，常将凸轮和轴做成一体。当凸轮轮廓尺寸较大时，则凸轮与轴应分开制造而后装配在一当凸轮轮廓尺寸较大时，则凸轮与轴应分开

21、制造而后装配在一起使用起使用 。凸轮在轴上的常见固定形式如下图 所示。所示。A AAA（a）（b）（c）整体式凸轮轴整体式凸轮轴圆锥销固定圆锥销固定 圆锥套筒和双螺母固圆锥套筒和双螺母固定定 键联接固定键联接固定 凸轮机构的应用凸轮机构的应用 内燃机中的排气阀内燃机中的排气阀与进气阀就是靠凸与进气阀就是靠凸轮来控制的轮来控制的。3.4 螺旋机构螺旋机构 主要内容：主要内容： 螺旋机构的分类 滑动螺旋机构 滚动螺旋机构 螺旋千斤顶螺旋千斤顶 螺旋压力机螺旋压力机 螺旋机构的组成：螺旋机构的组成：下图为最基本的螺旋机构，由螺杆、螺母和机架下图为最基本的螺旋机构，由螺杆、螺母和机架组成。组成。螺杆与

22、螺母组成螺旋副，螺杆与机架组成转动副，螺杆与螺母组成螺旋副，螺杆与机架组成转动副，螺线与机架组成移动副螺线与机架组成移动副。机架螺母螺杆螺旋机构的组成螺旋机构的组成 螺旋机构的分类螺旋机构的分类（按螺旋副的摩擦性质）（按螺旋副的摩擦性质）种类种类特点特点应用应用滑动螺旋机构滑动螺旋机构结构简单，制造方便，运转平稳，结构简单，制造方便，运转平稳，易于自锁；但摩擦阻力大，传动易于自锁；但摩擦阻力大，传动效率低（约效率低（约30%40%），有侧），有侧向间隙，反向有空行程，低速有向间隙，反向有空行程，低速有爬行爬行金属切削机床的进给、金属切削机床的进给、分度机构的传动螺旋，分度机构的传动螺旋，摩擦压

23、力机、千斤顶的摩擦压力机、千斤顶的传力螺旋传力螺旋滚动螺旋机构滚动螺旋机构传动效率高，具有传动的可逆性，传动效率高，具有传动的可逆性，运转平稳，低速不爬行；经调整运转平稳，低速不爬行；经调整预紧，可获得很高的定位精度和预紧，可获得很高的定位精度和较高的轴向刚度，但结构复杂，较高的轴向刚度，但结构复杂，抗冲击性能差，不具有自锁性，抗冲击性能差，不具有自锁性，多由专业厂制造多由专业厂制造数控机床、精密机床、数控机床、精密机床、测试机械、仪器的传动测试机械、仪器的传动螺旋和调整螺旋；飞行螺旋和调整螺旋；飞行器、船舶等自动控制系器、船舶等自动控制系统的传动螺旋统的传动螺旋静压螺旋机构静压螺旋机构传动效

24、率高，具有传动的可逆性，传动效率高，具有传动的可逆性，运动平稳，无爬行现象；反向时运动平稳，无爬行现象；反向时无空行程，定位精度高，磨损很无空行程，定位精度高，磨损很小；但螺母结构复杂，需有一套小；但螺母结构复杂，需有一套要求较高的供油系统要求较高的供油系统精密机床的进给、分度精密机床的进给、分度机构的传动螺旋机构的传动螺旋滑动螺旋机构滑动螺旋机构 滑动螺旋机构在传动中螺杆与螺母之间产生滑动螺旋机构在传动中螺杆与螺母之间产生滑动摩擦滑动摩擦 。 按用途可分为：按用途可分为： 传力螺旋：以传递动力为主，要求以较小的转矩传力螺旋：以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力。产生较大的轴向推

25、力。 传导螺旋：以传递运动为主，有时也承担较大的传导螺旋：以传递运动为主，有时也承担较大的轴向力。轴向力。 调整螺旋：用于调整、固定零件的相对位置。调整螺旋：用于调整、固定零件的相对位置。 例例1：传动螺旋：传动螺旋 例例2：传导螺旋：传导螺旋 车床的进给机构，通车床的进给机构，通 过螺杆的转动，使与过螺杆的转动，使与 刀架相连在一起的螺刀架相连在一起的螺 母水平移动，从而完母水平移动，从而完 成车刀切削进给动作。成车刀切削进给动作。 螺旋千斤顶螺旋千斤顶 螺旋压力机螺旋压力机 车床的进给机构车床的进给机构螺杆开合螺母大拖板 例例3 3：调整螺旋：调整螺旋：台式虎钳，螺杆上装有活动钳口，螺母与

26、固定钳口固连在一起，当转动手柄时，螺杆相对螺母作回转运动，并带动活动钳口一起沿轴向移动，这样，活动钳口和固定钳口之间的工件就可以被夹紧或松开。 台式虎钳滚动螺旋机构滚动螺旋机构 滚动螺旋装置主要由螺母、螺杆、滚珠和滚滚动螺旋装置主要由螺母、螺杆、滚珠和滚珠循环装置组成。螺杆上有螺旋槽，当螺杆珠循环装置组成。螺杆上有螺旋槽，当螺杆或螺母转动时，滚珠沿螺旋槽滚道滚动，形或螺母转动时，滚珠沿螺旋槽滚道滚动，形成滚动摩擦。滚珠经导向装置可返回滚道，成滚动摩擦。滚珠经导向装置可返回滚道，反复循环反复循环。 按滚珠的循环方式按滚珠的循环方式可将滚动螺旋机构可将滚动螺旋机构分为内循环滚珠丝分为内循环滚珠丝杆

27、和外循环滚珠丝杆和外循环滚珠丝杆两类。杆两类。 内循环中螺母的每内循环中螺母的每圈螺纹装有一反向圈螺纹装有一反向器，滚珠在同一圈器，滚珠在同一圈滚道内形成封闭循滚道内形成封闭循环回路。环回路。 外循环可利用两端外循环可利用两端与工作滚道的始末与工作滚道的始末相通的导管作为滚相通的导管作为滚珠的返回通道。珠的返回通道。内循环滚珠丝杆内循环滚珠丝杆外循环滚珠丝杆外循环滚珠丝杆3.5 间隙运动机构间隙运动机构 在各种自动和半自动机械中，需要把主动件在各种自动和半自动机械中，需要把主动件的连续运动变为从动件的周期性运动和停歇，的连续运动变为从动件的周期性运动和停歇，实现这种间隙运动的机构称为间隙运动机

28、构。实现这种间隙运动的机构称为间隙运动机构。 主要内容：主要内容： 棘轮机构棘轮机构 槽轮机构槽轮机构教学目标教学目标 掌握棘轮机构、槽轮机构的组成、工作掌握棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理。原理。 熟悉棘轮机构、槽轮机构的应用。熟悉棘轮机构、槽轮机构的应用。棘轮机构棘轮机构 棘轮机构的组成：棘轮机构的组成：主要由棘轮、棘爪、止回棘爪和机架组成。外接棘轮机构外接棘轮机构 内接棘轮机构内接棘轮机构 工作原理：利用棘爪往复摆动，实现工作原理：利用棘爪往复摆动，实现棘爪与棘轮的啮合与脱开，带动从动棘爪与棘轮的啮合与脱开，带动从动件棘轮作周期性停歇间歇的步进运动。件棘轮作周期性停歇间歇的步进运动。棘

29、轮机构的工作原理棘轮机构的工作原理棘轮机构的应用特点棘轮机构的应用特点 结构简单、运动可靠；棘轮转角调节方结构简单、运动可靠；棘轮转角调节方便；可以起超越作用；有刚性冲击、运便；可以起超越作用；有刚性冲击、运动平稳差；噪声大、易磨损：不易于高动平稳差；噪声大、易磨损：不易于高速传动。常用于主动件速度不大、从动速传动。常用于主动件速度不大、从动件行程需要改变的场合。件行程需要改变的场合。常见的棘轮机构的分类常见的棘轮机构的分类 常见的棘轮机构可分为齿式棘轮机构常见的棘轮机构可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两种。和摩擦式棘轮机构两种。 齿式棘轮机构是依靠棘爪和棘轮轮齿齿式棘轮机构是依靠棘爪和棘轮

30、轮齿啮合传动，转角只能作有级调节。该啮合传动，转角只能作有级调节。该机构又可分为外啮合棘轮机构和内啮机构又可分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构合棘轮机构 外啮合棘轮机构根据棘轮机构的运动情况可分为外啮合棘轮机构根据棘轮机构的运动情况可分为 单动式棘轮机构：单动式棘轮机构：当主动摇杆往复摆动一次时，棘轮只能单向地间歇当主动摇杆往复摆动一次时，棘轮只能单向地间歇转过一个角度。转过一个角度。 双动式棘轮机构：双动式棘轮机构：棘轮机构装有两个主动棘爪，当主动摇杆往复摆动棘轮机构装有两个主动棘爪，当主动摇杆往复摆动一次时，两个主动棘爪分别拨动棘轮沿同一方向一次时，两个主动棘爪分别拨动棘轮沿同一方向作两次

31、间歇运动。作两次间歇运动。 可变向式棘轮机构：可变向式棘轮机构：棘轮轮齿为对称性，棘爪为对称性或单边楔形，利棘轮轮齿为对称性，棘爪为对称性或单边楔形，利用棘爪的翻转，来改变棘轮的转动方向。用棘爪的翻转，来改变棘轮的转动方向。内啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构 棘轮机构的类型：棘轮机构的类型： 单向间歇传动棘轮机构：单向间歇传动棘轮机构：当主动摇杆往复摆当主动摇杆往复摆动一次时，棘轮只能单向地间歇转过一个角度。动一次时，棘轮只能单向地间歇转过一个角度。 双动式棘轮机构：双动式棘轮机构：棘轮机构装有两个主动棘爪，棘轮机构装有两个主动棘爪，当主动摇杆往复摆动一次时，两个主动棘爪分别当主动摇杆往复摆动一

32、次时，两个主动棘爪分别拨动棘轮沿同一方向作两次间歇运动。拨动棘轮沿同一方向作两次间歇运动。 例例1：如图所示外接棘轮机构为单向间歇传动：如图所示外接棘轮机构为单向间歇传动棘轮机构。棘轮机构。内啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构外摩擦式棘轮机构外摩擦式棘轮机构 例2：如图所示为可变向的单向棘轮机构，把单向棘轮机构，把棘轮轮齿制成方形，当棘爪处于实线位置时，棘轮轮齿制成方形，当棘爪处于实线位置时，随着棘爪的摆动，棘轮逆时针间歇转动；当随着棘爪的摆动，棘轮逆时针间歇转动；当棘爪处于虚线位置时，随着棘爪的摆动，棘棘爪处于虚线位置时，随着棘爪的摆动，棘轮顺时针间隙转动。轮顺时针间隙转动。ABB双向棘轮机构双

33、向棘轮机构可变向棘轮机构 翻转变向棘轮机构 回转变向棘轮机构 棘轮机构 例例3：若要使摇杆来回摆动时都使棘轮向同一：若要使摇杆来回摆动时都使棘轮向同一方向转动，则可采用下图所示的双动式棘轮方向转动，则可采用下图所示的双动式棘轮机构，此种机构的棘爪可制成钩头的或直推机构，此种机构的棘爪可制成钩头的或直推的。的。钩头式双动棘轮机构钩头式双动棘轮机构直推式双动棘轮机构直推式双动棘轮机构双动式棘轮机构双动式棘轮机构棘轮转角的调节棘轮转角的调节 1.改变摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角改变摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 曲柄长度增大时，曲柄长度增大时，摇杆摆动角度增大，棘爪推动棘轮的转角相应增大；

34、反之棘轮的转角减小。摇杆摆动角度增大，棘爪推动棘轮的转角相应增大；反之棘轮的转角减小。改变摇杆的摆角大小改变摇杆的摆角大小2.改变遮板位置在棘轮上加一个遮板罩，用以遮盖摇杆范围内的一部分棘轮齿。 齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但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，高速时尤其严重，常用于低速、是有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载的间歇传动。轻载的间歇传动。 棘轮机构的应用棘轮机构的应用牛头刨床工作台的横向牛头刨床工作台的横向进给机构进给机构1234675AO1O2工作面图 5 - 7 牛头刨床进给棘轮机构 图 5

35、 - 8 起重机的防逆转棘轮停止器 图5 - 9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小链轮3顺时针转动, 再经过棘爪推动后轮轴顺时针转动, 从而驱使自行车前进。 图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构棘轮机构的有关计算例题1如图所示的牛头刨床的进给机构，已知其横向进给丝杆导程Ph=3mm,棘轮的齿数Z=60，回答下列问题： 1、该机构由 、 、 和棘轮机构组成。 2、若摇杆摆角为600，摇杆往复一次，则推动棘轮转过几个齿，此时工作台的进给量为 ；最小进给量是 ；3、图中棘轮的转向为 ，若工作台运动方向为垂直向外，则丝杆的螺旋方向 ；4、如何调节工

36、作台的进给方向 。1234675AO1O2工作面总结1、棘轮机构的组成2、棘轮的工作原理3、棘轮机构的分类及特点4、如何调节棘轮的转角5、棘轮机构的有关计算 槽轮机构教学目标1、掌握槽轮机构的组成及工作原理2、槽轮机构的应用实例及计算槽轮机构槽轮机构 槽轮机构如图所示，由主动拨盘、从动槽轮和机架组成 。工作原理：工作原理：1.拨盘1以等角速度作连续回转，当拨盘上的圆销A未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧efg被拨盘1的外凸锁止弧abc卡住，故槽轮不动。2.图所示为圆销A刚进入槽轮径向槽时的位置，此时锁止弧nn也刚被松开。此后，槽轮受圆销A的驱使而转动。3.当圆销A在另一边离开径向槽时，

37、锁止弧又被卡住，槽轮又静止不动。直至圆销A再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。所以槽轮作时动时停的间歇运动。槽轮机构的工作原理槽轮机构的工作原理槽轮机构的特点1）机构结构简单，运动可靠，在圆销进入和退出啮合时没有刚性冲击，所以运动比棘轮机构平稳。2）槽轮每次转角 =360/Z(Z为轮槽数，Z3)如果改变其转角 的大小，必须更换有相应槽数的槽轮。另一方面，槽轮的槽数又不易太多或太少（通常Z=48），所以，槽轮机构只宜用于从动槽轮的每次转角较大且不需要调整转动角度的传动机构中。3）运动较平稳，无刚性冲击，但槽轮转动的角速度变化大，惯性力大，不宜用于高速。4）单圆销槽轮机构，曲柄转一周，槽

38、轮步进运动一次，转过角度 =360/Z 双圆销槽轮机构中，槽轮步进运动两次.5）外啮合槽轮机构，槽轮与曲柄转向相反，内啮合槽轮转向与曲柄相同，内啮合槽轮机构相对于外啮合槽轮机构，槽轮静止不动时间短（同为单元销），且运动平稳性较好，但内啮合槽轮机构只能有一个圆销。 槽轮机构的类型槽轮机构的类型 外槽轮机构外槽轮机构 内槽轮机构内槽轮机构 它们均用于平行轴间的间歇传动，但外槽轮与拨盘转它们均用于平行轴间的间歇传动，但外槽轮与拨盘转向相反，而内槽轮机构则转向相同。向相反，而内槽轮机构则转向相同。 槽轮机构工作时，在主动拨盘转动一周中，槽轮的运槽轮机构工作时，在主动拨盘转动一周中，槽轮的运动次数与主动

39、拨盘的圆销个数相同，槽轮每次的转动动次数与主动拨盘的圆销个数相同，槽轮每次的转动角度为角度为 360/z 360/z （Z Z为槽轮的径向槽个数）。为槽轮的径向槽个数）。 外槽轮机构内槽轮机构认识其它典型机构认识其它典型机构 思考：思考：观察图所示的双销式外啮合槽轮机构，观察图所示的双销式外啮合槽轮机构，说明拨盘转动一周时，槽轮运动几次，且每说明拨盘转动一周时，槽轮运动几次，且每次转过的角度为多少次转过的角度为多少。ABO1O212槽轮机构的应用实例1）电影放映机的卷片机构2）刀架转位机构电影放映机的工作原理电影放映机的工作原理槽轮机构的应用槽轮机构的应用蜂窝煤制作机的传动系统蜂窝煤制作机的传

40、动系统制煤机工作原理制煤机工作原理槽轮的有关计算1）公式法T动/T=K(Z-2)/2ZT：曲柄转一周T动：槽轮运动的时间：K：圆销数 Z:径向槽数 2）分析法若K=1，槽轮每次转过一个槽/口，则角度为 =360/z,相应曲柄转过的角度为1800 -3600 /Z,由于曲柄作等速转动，它转过的角度与所用的时间成正比， 1800 -3600 /Z角度转换成曲柄运动的时间，即为槽轮转位时间。 举例1在槽轮机构中，拨盘连续回转，则当_接触时，槽轮停止；反之，槽轮运动。 2单圆销外啮合槽轮机构，曲柄转速单圆销外啮合槽轮机构，曲柄转速n=6r/min，曲柄回转一周，槽轮运动时，曲柄回转一周，槽轮运动时间为

41、间为10/3秒，则槽轮齿数秒，则槽轮齿数Z= 。 3、.有一双圆销槽轮机构，其槽轮有有一双圆销槽轮机构，其槽轮有6条径向槽，当主动件拨盘转二圈时，槽条径向槽，当主动件拨盘转二圈时，槽轮完成轮完成_次动作，转过次动作，转过_度。度。 总结1、槽轮机构组成2、槽轮机构的工作原理3、特点及其应用4、有关槽轮的计算3.6 变速变向机构变速变向机构 主要内容主要内容： 变速机构变速机构 变向机构变向机构自行车的变速机构自行车的变速机构齿轮变速机构齿轮变速机构变速机构变速机构 变速机构主要用来实现速度的变换，在输入转速不变的条件下，调整变速机构中的操作装置，输出轴可以得到不同的转速。 机械调速的基本原理机械调速的基本原理 例：钻床主轴变速机构，可以得到以下例：钻床主轴变速机构，可以得到以下9种转种转速。速。152114z54z36z25z37z23z72z58z45z27z63z18251854631143754152582723367245n 例例2：车床进给箱变速机构：车床进给箱变速机构123456781112131415