第7章其它常用机构

OtherMechanismsinCommonUse第七章其它常用机构7.1.1棘轮机构的组成和工作原理(workingprinciple)O摆杆(Drivingrocker)棘爪(drivingpawl)棘轮(drivenratchet)制动棘爪(holdingpawl)§7-1棘轮机构（RatchetMechanisms)

间隙运动机构(IndexMechanism)

组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。棘轮类型按轮齿分布：外缘、内缘、

端面、棘条棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用外棘轮机构(externallymeshed)内棘轮机构(internallymeshed)端面棘轮机构(topmeshed)棘轮棘条机构(ratchetrack)按轮齿分布：外缘、内缘、端面棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：单动式、

双动式棘轮机构。棘轮类型钩头式作者：潘存云教授作者：潘存云教授按轮齿分布：外缘、内缘、端面棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：单动式、双动式棘轮机构。单向、双向运动棘轮机构。按棘轮转向是否可调:AB’B棘轮双向运动1棘轮双向运动2棘轮类型作者：潘存云教授作者：潘存云教授按轮齿分布：外缘、内缘、端面棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：单动式、双动式棘轮机构。单向、双向运动棘轮机构。按棘轮转向是否可调:按转角是否可调:固定转角、可调转角牛头刨床进给调整机构通过调整杆长来调摆角023451φ023451φ通过调滑动罩来调角度棘轮类型作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授棘轮类型按轮齿分布：外缘、内缘、端面棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：单动式、双动式棘轮机构。单向、双向运动棘轮机构。按棘轮转向是否可调:按转角是否可调:固定转角、可调转角轮齿棘轮、摩擦棘轮

演示模型按工作原理分:摩擦棘轮超越离合器1321322134作者：潘存云教授ABCD运动特点：轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。而摩擦棘轮正好相反。应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、超越离合器（单车飞轮）。间歇转动作者：潘存云教授冲头卸料工位装料工位冲压工位其它形式棘轮机构（6.54min）§7.2槽轮机构(GenevaMechanism)一、槽轮机构的工作原理和类型外槽轮机构(ExternalGenevaMechanism)王树才因槽轮象马尔它共和国铁十字勋章而得名（马尔它机构）作用：将连续回转变换为间歇转动。特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化，不适合高速运动场合。工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。王树才o2ω1ω2o1锁止弧槽轮拨盘圆销组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。作者：潘存云教授作者：潘存云教授二、槽轮机构的类型与应用球面槽轮机构应用实例：

电影放映机、自动摄影机、六角车床转塔。外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构槽轮机构类型轴线平行轴线相交放映机的反应用外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构球面槽轮机构o1o2ω12φω2设计：潘存云8.44§7.4凸轮式间歇运动机构(cam-typeindexmechanism)蜗杆形凸轮间隙运动机构(Hourglass-camindexmechanism)圆柱凸轮式间隙运动机构(cylindrical-camindexmechanism)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、适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。缺点：凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。2.类型及应用类型：圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构作者：潘存云教授R2圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构牙膏灌浆机应用：

适用于高速、高精度的分度转位机械。如制瓶机、纸烟包装机、拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。作者：潘存云教授封口灌浆5.04§7－5

不完全齿轮机构1.工作原理及特点工作原理：主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速、轻载场合。2不完全齿轮机构的类型、特点和应用外啮合锥齿式应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。如乒乓球拍周缘铣削加工机床、蜂窝煤饼压制机等。齿条式内啮合作者：潘存云教授铣刀不完全齿轮乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍靠模凸轮不完全齿轮作者：潘存云教授瞬心线附加杆蜂窝煤饼压制机退煤饼填料填料锁止弧锁止弧使运动平稳压制不完全齿轮7.51min§7－8螺旋机构组成：螺杆、螺母、机架。运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。优点：获得很大的减速比和力的增益。缺点：机械效率较低。应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。

肥皂输送机构1.螺旋机构及其应用在γ>φv时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。如修理摩托车用的起子作者：潘存云教授2.运动分析导程l－－螺旋转一圈(2π)，螺母前进的距离。螺旋转过任意φ角时，螺母的位移s为：

s/rφ=l/r2πlr2πss=lφ/2π螺距p－－相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。两者的关系为：l=zp，z为螺纹的头数。强调Z=1rφ将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：213KK向213213作者：潘存云教授213作者：潘存云教授BA123且:

lA≠lB

s=(lA－lB)φ/2π当差(lA－lB)很小时，s将很小。这种螺旋机构称为微(差)动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构（镗刀微调机构）中。s1=lAφ/2π螺母2相对于螺杆1的位移为：s2=－lBφ/2π螺母2相对于机架3的位移为：KK向图示螺旋机构中，螺母4固定，螺母2可沿轴向移动，B1A23A2BlBlAs2s1-s2s1当A、B段螺纹旋向相同时，螺杆转过角度φ，螺杆1相对于机架3的位移为：43作者：潘存云教授AB231作者：潘存云教授作者：潘存云教授当A、B段螺纹旋向相反时，螺母2的位移为：

s=(lA＋lB)φ/2πl1=1.25mm(右)镗刀进给量调整微动螺旋机构差动螺旋应实例：复式螺旋机构l2=1mm(右)1AB312AB231s1s1+s2s2称为复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。Φ=2π,s=(lA＋lB)φ/2π=(1.25-1.00)=0.25mm作用：用于传递两相交轴（或交错轴）之间的动力和运动，或远距离传动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、有夹角应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。§7-9

万向联轴节(UniversalJoints)空间低副机构，又称作胡克接头。7.9.1单万向联轴节(SingleUniversalJoints)一般位置：主动轴匀速转动，从动轴变速转动α一般不超过35º~45ºα单万向联轴器用于传递两相交轴之间的动力和运动7.9.2双万向联轴节(DoubleUniversalJoints)王树才当满足：（1）主动轴与中间轴的夹角等于从动轴与中间轴的夹角；（2）中间轴两叉面在同一平面时，

主动轴和从动轴转速相同。作者：潘存云教授作者：潘存云教授Aω'2Aαω1B结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，ααrr’α=0~45˚轴间角为：ω2ω1ω215.07§7-10组合机构(CombinedMechanisms)凸轮连杆组合齿轮连杆组合凸轮、蜗轮蜗杆、连杆组合凸轮齿轮组合22.21凸轮连杆组合1、学习要求（1）对棘轮、槽轮、不完全齿轮、凸轮等间歇传动机构等的应用及传动特点有所了解。（2）对万向联轴节、螺旋传动的应用及传动特点有所了解。（3）对组合机构的类型、传动特点和应用有所了解2、本章的重点本章的重点是关于棘轮和槽轮机构的介绍。王树才文献阅读指南

（1）由于工程实际中对从动件运动形式的要求是多种多样的，例如作间歇转动、间歇摆动或间歇移动，实现单侧停歇、双侧停歇、中途停歇或单向间歇运动等，故间歇运动机构的种类也多种多样。除本章介绍的几种间歇运动机构外，还有星轮机构、连杆间歇运动机构、组合式间歇运动机构、带挠性件的间歇运动机构等。有关内容可参阅刘政昆编著的《间歇运动机构》（大连：大连理工大学出版社，1991）一书。（2）对于间歇运动机的设计理论与方法的详细介绍请参阅殷鸿梁、朱邦贤编著的《间歇运动机构设计》（上海：上海科学技术出版社，1996）一书。

（3）实现其他功能机构的类型有很多，本章仅简介了万向联轴节、螺旋传动、常用的组合机构的特点与应用。随着科学技术的进步和生产的发展，其他功能机构的应用日渐广泛，关于这方面的内容，可参阅孟宪源主编的《现代机构手册》（北京：机械工业出版社，1994），书中所列举的大量典型机构和设计实例，对读者具有启迪作用。（4）组合机构的类型多种多样。由于组成组合机构的各子机构运动参数间的关系牵连较多，故组合机构的设计方法比较复杂。组合机构的设计方法，可参阅吕庸厚编著的《组合机构设计》（上海：上海科学技术