机械设计基础第六章间歇运动机构

第六章间歇运动机构本章主要内容不完全齿轮机构棘轮机构凸轮间歇运动机构槽轮机构本章学习要求1、掌握槽轮机构的工作原理、运动特点、使用场合。

2、掌握棘轮机构的工作原理、运动特点、使用场合。

3、了解不完全齿轮机构、工作原理、特点及应用。

4、了解凸轮间隙机构的工作原理及特点。本章重点

槽轮机构和棘轮机构的工作原理、运动特点、使用场合。第一节棘轮机构一、棘轮机构的组成及工作原理1－摇杆2－棘爪3－棘轮4－止回爪5－弹簧片图6－1单向外齿合式棘轮机构摇杆的连续往复摆动棘轮的单向间歇运动工作原理：组成：第一节棘轮机构二、棘轮机构的类型、特点及应用（一）齿式棘轮机构图6－2单向内啮合式棘轮机构

图6－3单向双动式棘轮机构

a)单头拉杆式b)推杆式优点：机构结构简单，制造方便，工作可靠，棘轮每次转过的角度大小可在较大的范围内调节。缺点：在开始和终止运动时，产生刚性冲击；会产生噪声，棘爪和棘轮齿面易磨损；棘轮每次转过的角度只能以相邻两齿所夹圆心角为单位进行调整。第一节棘轮机构二、棘轮机构的类型、特点及应用（一）齿式棘轮机构（续）6－4可换向棘轮机构

a）棘爪翻转式b）棘爪旋转式第一节棘轮机构二、棘轮机构的类型、特点及应用（二）摩擦式棘轮机构图6－5摩擦式棘轮机构

a）外接式b）内接式1－摇杆2－棘爪3－从动轮优点：机构工作较为平稳，无噪声，从动轮每次转过的角度可无级调整。缺点：从动轮转角精度差。第一节棘轮机构棘轮机构应用应用:

低速轻载且对运动精度要求不很严格的场合。常用以满足以下工作要求：

（1）转位、分度和送进（2）止动（3）超越离合

图6－6棘轮止动器第一节棘轮机构棘轮机构应用(续）

图6－7爪式超越离合器图1－棘轮2－棘爪3－从动轮图6－8摩擦式超越离合器1－星轮2－套筒

3－滚柱4－弹簧顶杆dao1Ao2Σ=90°LprpnF三、棘爪工作条件要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。Pnsinα∵F=Pnf代入得：tgα>f∴

α>φ当f=0.2时，φ＝11°30’

通常取α＝20°，齿偏角αFtFr正压力－Pn摩擦力－F条件是两者对O2的力矩要满足如下条件：Mpn>MF将力分解成切向和径向分量M=tgφ齿偏角ααFcosα>LLpt第一节棘轮机构

棘轮参数计算公式或取值棘轮几何尺寸计算公式模数m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10

顶圆直径da

da=mz

齿间距pP=πm

齿高hh=0.75m

齿顶弦长aa=m棘爪工作面长度a1a1=(0.5~0.7)a

齿偏角αα＝20°棘轮宽bb=(1~4)m棘爪斜高h1

、齿斜高h’h1=h’

≈h/cosα棘轮齿根圆角半径rfrf=1.5mm棘爪尖端圆角半径r1r1=2mm

棘爪长度L一般取

L=2pa1Lp60°~80°hadaαo1o2

齿数z12~25h’h1rfr1齿槽角第一节棘轮机构第二节槽轮机构一、槽轮机构的组成及工作原理图6－9外槽轮机构组成：1－拨盘2－槽轮工作原理：拨盘的连续回转运动1－拨盘2－槽轮槽轮的间歇回转运动第二节槽轮机构二、槽轮机构的类型、特点及应用图6－10内槽轮机构槽轮机构有两种形式：

1）外槽轮机构2）内槽轮机构优点：

结构简单，工作可靠，机械效率高，工作较为平稳。缺点：存在柔性冲击，产生较大的动载荷；转角与轮槽槽数有关，不能调节。应用场合：

适用于低速、轻载不要求经常调整转角的场合。第二节槽轮机构二、槽轮机构的类型、特点及应用槽轮机构的典型应用举例：转塔车床刀架转位机构中的槽轮机构电影放映机中的槽轮机构图6－11图6－12三、槽轮机构的主要参数1.运动系数拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：

t＝2π/ω1定义：

k=td/t为运动系数，即：

k=td/t

为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心连线成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽轮的运动时间为：=2α1/2π2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω290°90°第二节槽轮机构将2α1代入得：

∵k>0可知：当只有一个圆销时，k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽数z≥3得：n≤2z/(z-2)k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽数z圆销数n运动系数k

31~61/6~1

41~40.25~1

5、61~30.3~1

即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。<0.5当z=4及n=2时说明此时槽轮的运动时间和静止时间相等。k=n(1/2－1/z)=0.5第二节槽轮机构第三节不完全齿轮机构一、不完全齿轮机构的工作原理图6－14外啮合不完全齿轮机构

a）主动轮齿数为1b）主动轮齿数为41—主动轮2—从动主动轮连续回转从动轮单向间歇回转工作原理:第三节不完全齿轮机构二、不完全齿轮机构的类型、特点及应用类型：外啮合和内啮合优点：结构简单，制造容易；选择范围大，设计灵活。缺点：工作过程中，从动轮在开始转动和终止转动的瞬时，角速度有突变，会产生刚性冲击。1—主动轮2—从动轮图11－15内啮合不完全齿轮机构应用：

一般只应用于低速轻载的工作条件。常用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇转位装置、计数机构.第四节凸轮式间歇运动机构

1.工作原理及特点

圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、适