机械原理第七章

第七章其他常用机构

§7-1棘轮机构主动摆杆驱动棘爪棘轮止动棘爪一、棘轮机构的基本结构和工作原理棘轮不动棘轮运动二、棘轮机构的类型常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类单向式棘轮机构双向式棘轮机构轮齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构棘轮机构偏心楔块式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构单动式棘轮机构双动式棘轮机构单动式棘轮机构外啮式内啮式双动式棘轮机构双动式棘轮机构双向式棘轮机构双向式棘轮机构双向式棘轮机构偏心楔块块式棘轮轮机构偏心楔块块式棘轮轮机构滚子楔紧紧式棘轮轮机构滚子楔紧紧式棘轮轮机构三、棘轮轮机构的的特点和和应用轮齿式棘棘轮机构构：结构简单单、易于于制造、、运动可可靠、棘棘轮转角角容易实实现有级级调整棘爪在齿齿面滑过过时会引引起噪声声，高速速时更为为严重轮齿式棘棘轮机构构多用于于低速、、轻载时时间歇运运动的控控制棘轮机构构用于将将摇杆的的周期性性摆动转转换为棘棘轮的单单向间歇歇转动，，也常作作为防逆逆转装置置摩擦式棘棘轮机构构：传递运动动较平稳稳、无噪噪声，从从动件的的转角可可作无级级调整易出现打打滑现象象，运动动准确性性较差，，不适合合用于精精确传递递运动的的场合各种棘轮轮机构在在生产实实际中的的应用棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构athtφDDf（１）不不对称梯梯形齿不对称梯梯形齿强强度较高高，已经经标准化化，是最最常用的的一种齿齿形Φ=15゜～30゜m——模数数，z——齿数数a=m,t=πm，b=0.75mD=mz，Df=D-2h，三、棘轮机构设计中的主要问题１、棘轮齿形的选择（2）直直线型三三角形齿齿这种齿形形的齿顶顶尖锐，，强度较较低，用用于小载载荷场合合。直线（3）圆圆弧型三三角形齿齿圆弧这种齿形形较直线线型三角角形齿强强度高，，冲击也也小一些些。（4）对对称型矩矩形齿这种齿用用于双向向驱动的的棘轮2、棘轮轮转角大大小的调调整（1）采采用棘轮轮罩通过改变变棘轮罩罩的位置置实现棘棘轮转角角大小的的调整滑块摆杆（2）改改变摆杆杆摆角通过改变变滑块A的位置置，改变变摆杆摆摆角的大大小，从从而实现现棘轮转转角大小小的调整整以上两种种调整棘棘轮转角角的方法法，棘轮轮的最小小转角都都不小于于一个齿齿距角。。若要使使棘轮的的转角小小于一个个齿距角角，则应应采取以以下方法法：（3）多多爪棘轮轮机构角角12棘爪数——n棘轮齿距角——摆杆转角——1棘轮转角——21122多爪棘轮轮机构3、棘轮轮机构的的可靠工工作条件件（1）棘棘爪的可可靠啮合合条件PPPFRFNf•FN欲使棘爪爪顺利的的滑入棘棘轮齿根根，则必必须有：：棘轮齿面面角大于摩擦擦角或者棘轮轮对棘爪爪的总反反力FN的作用线线在棘爪爪轴心O1和棘轮轴轴心O2之间穿过过O1O1O1O2O2O2（2）偏偏心块楔楔紧条件件FRf•FNFN欲使楔块块楔紧棘棘轮，则则必须有有：楔块廓线线升角小于摩擦擦角（2）滚滚子楔紧紧条件欲使滚子子被楔紧紧，则必必须有：：FAFNAFNBFB楔紧角小于2倍倍的摩擦擦角楔紧角不宜过小小，以防防套筒反反向运动动时滚子子不易退退出楔紧紧状态。。注意：§7-2槽槽轮轮机机构构一、槽轮轮机构的的组成及及其工作作原理主动拨盘从动槽轮锁止弧锁止弧径向槽圆柱销主动拨盘盘转动圆柱销进进入径向向槽锁止弧松松开从动槽轮轮转动拨盘转过过角21槽轮转过过22圆柱销脱脱出径向向槽槽轮另一一锁止弧弧被拨盘盘锁止弧弧锁住拨盘盘转转动动、、槽槽轮轮静静止止二、、槽槽轮轮机机构构的的基基本本类类型型及及其其应应用用常见见的的槽槽轮轮机机构构有有两两种种类类型型：：外啮啮合合槽槽轮轮机机构构内啮啮合合槽槽轮轮机机构构槽轮轮机机构构在在生生产产中中的的应应用用电影放映机的间歇卷片机构间歇转位机构电影影放放映映机机的的间间歇歇卷卷片片机机构构二、、槽槽轮轮机机构构的的运运动动性性质质1、、槽槽轮轮机机构构的的运运动动系系数数主动动拨拨盘盘转转一一周周时时，，槽槽轮轮的的运运动动时时间间t2与拨拨盘盘的的运运动动时时间间t1的比比值值为槽槽轮轮机机构构的的运运动动系系数数。。（1））外外槽槽轮轮机机构构拨盘转过一周的时间为：若拨盘上有k个圆柱销，则拨盘每转一周，k次拨动槽轮。每次拨动槽轮的运动时间为：k次拨动槽轮的运动时间为：——槽轮径向槽数要使使槽槽轮轮运运动动，，其其运运动动时时间间t2>0即即：：要使使槽槽轮轮有有停停歇歇，，其其运运动动时时间间t2<t1，即即：：时（k=1～5)，时（k=1～3)，时（k=1～3)。（2））内内槽槽轮轮机机构构拨盘转过一周的时间为：若拨盘上有k个圆柱销，则拨盘每转一周，k次拨动槽轮。每次拨动槽轮的运动时间为：k次拨动槽轮的运动时间为：——槽轮径向槽数要使使槽槽轮轮有有停停歇歇，，其其运运动动时时间间t2<t1，即即：：时必然有：由于当故内内槽槽轮轮机机构构拨拨盘盘上上的的圆圆柱柱销销只只能能有有一一个个2、槽轮机机构的角速速度和角加加速度槽轮的转角角2和拨盘的转转角1关系为：R──圆柱销销回转半径径，a──中心距令l=Ra当1为常数时，，槽轮的角角速度与角角加速度均均为槽数z和拨盘位置置角1的函数。为避免圆柱柱销进入与与脱离槽轮轮径向槽时时发生刚性性冲击，圆圆柱销中心心的运动方方向应与径径向槽的中中心线相切切，因而有有：内槽轮机构构的运动参参数槽轮机构的的运动线图图外槽轮机构构内槽轮机构构z外槽轮机构内槽轮机构外槽轮机构内槽轮机构36.460.4631.441.7342.410.415.411.0051.430.372.300.7361.000.331.350.5880.620.280.700.41内、外槽轮轮机构的角角速度和角角加速度运动平稳性差，不宜采用内、外槽轮轮机构几何何尺寸计算算公式名

称符号外啮合槽轮机构计算公式内啮合槽轮机构计算公式圆销的回转半径R圆销半径r槽顶高H槽底高hhaRr=-+()或haRr=-+-()(3～5)mmhaRr=-+()或haRr=-+-()(3～5)mm锁止弧半径RxRx=h－(a+r)锁止弧张角ggpp=-=+-22211121kkzF()g=21F§7-3不不完完全齿齿轮机机构一、不完全全齿轮机构构的工作原原理不完全齿轮轮机构是由由普通渐开开线齿轮机机构演变而而成的一种种间歇运动动机构主动轮锁止止弧S1与从动轮的的锁止弧S2接触主动轮连续续转动，从从动轮静止止不动两轮轮齿部部分相啮合合两轮的运动动关系与渐渐开线齿轮轮传动相同同不完全齿轮轮机构的类类型外啮合传动动内啮合传动动齿轮齿条啮啮合传动二、不完全全齿轮机构构的啮合特特点1、不完全全齿轮机构构的啮合过过程Z1=1（1）前接触段：EEEEB2B2B2B2两齿轮在E点开始接触触，从动轮轮齿顶沿主主动轮齿廓廓顶部向齿齿根滑动直直至B2点，轮2转转速逐渐增增大。（2）正常啮合段：B2B2B2B2B1B1B1B1与渐开线齿齿轮啮合相相同，B2为轮齿开始始啮合点，，B1为终止啮合合点，两轮轮作定传动动比传动。。（3）后接触段：B1B1B1B1DDDD两轮齿啮合合点到达B1后并未脱离离啮合，而而是主动轮轮的轮齿沿沿从动轮齿齿廓向其齿齿顶滑动，，直至D点脱离接触触。轮2的的角速度是是逐渐降低低。2、不完全全齿轮机构构的齿顶干干涉当两齿轮的的齿顶圆的的交点C’在从动轮上上第一个正正常齿齿顶顶点C的右面时，，主动齿轮轮的齿顶被被从动齿轮轮的齿顶挡挡住，不能能进入啮合合，发生齿齿顶干涉。。C’C’C’C’C’C’C’C’CCCCCCCC为了避免干干涉发生，，将主动轮轮齿顶降低低，使两轮轮齿顶圆交交点正好是是C点或在C点左边。不完全齿轮轮的主动轮轮除首齿齿齿顶修正外外，末齿也也应修正，，而其它各各齿均保持持标准齿高高，不作修修正。由于主动轮轮首、末齿齿齿顶降低低，这将降降低传动时时的重合度度。若重合合度1则第二个个齿进入啮啮合时将有有冲击，为为了避免第第二次冲击击，需保证证首齿工作作时重合度度1。2、从动轮轮的运动时时间和停歇歇时间当z1=1时主动轮转过过角：从动轮转过过角：从动轮运动动时间：从动轮停歇歇时间：当z1>1时从动轮运动动时间：从动轮停歇歇时间：——主动轮假想齿数，即轮齿布满节圆时的齿数。注意：当主动轮的末齿修顶后将影响转角从而影响从动轮的运动时间和停歇时间。三、具有瞬瞬心线附加加杆的不完