机械设计基础第章间歇运动机构

第6章间歇运动机构间歇运动机构：主动件连续运动时，从动件做周期性时动、时停运动的机构称---§6－2槽轮机构§6－1棘轮机构§6－3不完全齿机构§6－4凸轮式间隙运动机构二、工作原理：①棘轮2固定在轴4上，其轮齿分布在轮的外缘（也可内），原动件1空套在轴4上。②原动件1逆时针摆动时，与其相连的棘爪3借助弹簧或自重的作用插入棘轮齿槽内，使棘轮随着转§6－1棘轮机构工作原理：原动件往复摆动，棘爪推动棘轮单向间歇转动。§6－1棘轮机构图6-1外啮合棘轮机构42135过一定角度，此时止回棘爪5在棘轮的齿背上划过。③1顺时针摆动时，驱动棘爪3在棘轮齿背上划过，而止回棘爪5则在弹簧的作用下插入棘轮的齿槽，阻止棘轮顺时针方向转动，故棘轮静止不动。一、组成：摇杆、棘爪、棘轮、止动棘爪。改变原动件可以得到图示双动式棘轮机构。原动件来回摆动时，使棘轮2沿同一向转动。驱动棘爪3可是直的或带钩的。双动棘轮机构2双动棘轮机构1三、双动式棘轮机构AB’B图a双向棘轮1图b双向棘轮2棘轮可双向运动四、双向棘轮：棘轮轮齿制成方形时，成为可变向棘轮机构。特点：图a棘爪1在B位置时，棘轮2将沿逆时针方向作间歇运动；当棘爪1翻转到A位置时，棘轮2将沿顺时针方向作间歇运动。图b一种可变向棘轮机构，当棘爪1提起并绕自身轴转180°后再插入棘轮齿中，可实现棘轮沿相反方向单向间歇转动。若将棘爪提起并绕自身轴转90°后放下，架在壳体的顶部的平台上，使轮与爪脱开，则当棘爪往复摆动时，棘轮静止不动。——常应用在牛头刨床工作台的进给机构。1A1牛头刨床进给机构上述棘轮机构中，棘轮的转角都是相邻齿所夹中心角的倍数。即棘轮的转角是有级性改变的。五、摩擦式棘轮机构：无棘齿棘轮可实现无级性改变。这种机构是通过棘爪1与棘轮2之间的摩擦力传递运动。——摩擦式棘轮机构(机构传动较平稳，噪声小，但接触面间易发生滑动，故运动准确性差)。摩擦式棘轮机构12(制动棘爪)3设计：潘存云2134超越离合器3六、超越式棘轮机构：棘轮机构除常用于间歇运动外,还能实现超越运动。自行车中后轮轴上的棘轮机构。动作原理P89dao1Ao2Σ=90°LprpnFf二、棘爪工作条件Pnsinφ∵Ff=Pnf代入得：tgφ

>fφ>p（为齿与爪间的摩擦角）当f=0.2时，p＝11°30’

通常取φ＝20°φFtFrM=tgp齿偏角φφFfcosφ>LLpt为使棘爪受力最小，应使棘轮齿顶A和棘爪的转动中心O2的连线垂直于棘轮半径O1A，即∠O1AO2=90°。齿轮对棘爪的作用力有正压力－Pn和摩擦力－Ff。棘齿偏斜角为φ时，Pn有使棘爪顺时针转动落向齿根的倾向；而摩擦力Ff阻止棘爪落向齿根。为保证棘轮正常工作，须Pn对O2的力矩大于Ff对O2的力矩，即Ffcosφ方向解释ptFt摩擦系数a1Lp60°~80°hadaαo1o2h’h1rfr1齿槽角三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法模数m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10

齿顶厚

α＝m齿槽夹角=60°或55°齿数z12~25

齿高hh=0.75mθ

顶圆直径da

D=mz

与齿轮不同

棘爪长度

L=2p=2πm选定画法（了解-----自看---步骤）：根据D和h先画出齿顶圆和齿根圆；按照齿数等分齿顶圆。o2ω1ω2§6－2槽轮机构（马尔它机构）作用：将连续回转变换为间歇转动。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。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。P91电影放映机卷片机构o1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。锁止弧槽轮拨盘圆销一、槽轮机构的工作原理二、槽轮机构的主要参数主要参数：槽数z、拨盘圆销数k。为使槽轮开始和终止转动时瞬时角速度为0，避免圆销与槽撞击，圆销进入或脱出径向槽的瞬时，槽中心线O2A应与O1A垂直。设z为均匀分布的径向槽数目，则槽轮2转过2φ2=2π/z时，拨盘1的转角2φ1=π－2φ2=π－2π/z

2φ12φ2ω1ω290°90°O2AO121运动特性系数T：在一个运动循环内，槽轮2的运动时间tm对拨盘1的运动时间t之比值为----。

当拨盘1等速转动时，该比值用转角之比表示。对只有一个圆销的槽轮机构，tm和t

分别对应槽轮2、拨盘1(参照物)转过的角度2φ1和2π。运动特性系数为：

T=tm/t=2φ1/(2π)=(π-2π/z)/(2π)=1/2-1/z=(z-2)/2z为保证槽轮运动,T>0。此时，径向槽数目≥3。但槽数z=3

的槽轮机构，因其角速度变化很大，圆销进入或脱出径向槽的瞬间，槽轮的角速度也很大，会引起较大振动和冲击，很少用。由公式可知：该槽轮机构的运动特性系数T总<0.5，即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。

如在拨盘1上装数个圆销，可得到T≥0.5的槽轮机构。设装有k个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮2被拨动k次，故运动时间是单圆销时的k倍，即:

运动特性系数应T≤1(当k=1时，槽轮2和拨盘2一样作连续转动,不能实现间歇运动)，由上式得k<2z/(z-2)。

T=k【(z-2)/(2z)】≥61~20.36~1槽数z圆销数k运动系数T

31~51/6~141~30.25~151~30.3~1当z=4及k=2时，说明此时槽轮的运动时间和静止时间相等。z>9的槽轮机构少见，因中心距一定时，z越大槽轮尺寸越大，转动时惯性力矩增大。且z>9时，T变化不大。故z常取为4～8.T=k(1/2－1/z)=0.5由上式可知：§6－3不完全齿轮机构组成：主动轮:只有一个或几个齿的不完全齿轮。从动轮:由正常齿和带锁住弧的厚齿彼此相间的组成。工作原理：主动轮的有齿部分作用时，从动轮就转动；主动轮的无齿圆弧部分作用时，从动轮就停止不动。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。当从动轮2停歇时，靠轮1的锁住弧(外凸圆弧g)与轮2的边锁住弧(内凹圆弧f)配合，将轮2锁住，使其停歇在预定位置，以保证主动轮1的首齿S下次再与从动轮相应的轮齿啮合传动。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，故用于低速、轻载场合。由普通齿轮机构演变而成的一种间歇运动机构。f类型：外啮无合不燥完全劳齿轮渔机构内啮特合不助完全看齿轮毕机构图(a筐)轮1只有道一段叶锁住怠弧，酸轮2有四马段锁异住弧康，轮1转一佳周时是，轮2转四辰分之齐一周殃，两坡轮转测向相叉反；馋图(b忧)轮1只有虑一段出锁住寄弧，迈轮2有十崖二段梳锁住龙弧，尝轮1转一抵周时联，轮2转十种二分店之一项周，辽两轮侧的转芝向相及同。外啮坊合不躬完全料齿轮黑机构内啮略合不英完全垄齿轮溪机构应用裂：适鼠用于职一些茶具有宰特殊旅运动秀要求型的专舅用机识械中缩慧。如庭乒乓厨球拍您周缘铣削扛加工牙机床、蜂窝叙煤饼庙压制北机等。§6－4凸轮蛙式间歇洋运动维机构通常静有两旦种型圣式：1、圆柱旨凸轮友间歇膜运动秋机构1）于组成女：凸断轮1；滚洪子3均匀陕分布乏在转造盘2端面任；滚洽子中娇心与手转盘爆中心住的距较离等却于R2。2）原味理：叛当凸叛轮转周过δt时，备转盘吩以某秋种运塔动规冈律转锐过角快度δ2m叛ax=2而π/墙z；当兰凸轮器继R2132续转增过其宇余角茂度（2π-叔δt）时位，转搜盘静赏止不赠动。利当凸载轮继湾续转忌动时呼，第船二个义圆销殿与凸屿轮槽繁相作无用，休进入腊第二污个运桂动循轰环。这样凸轮望连续夺回转兵，推动砌均布厨有柱旁销的从动轧圆盘像间歇伍转动蚀。滚子活数2、蜗决杆凸予轮间乖歇运答动机毙构凸轮形状敬如同运圆弧音面蜗家杆，滚子均匀俗分布嘴在转盘蔑圆柱啊面上，捎犹如臂蜗轮捆的齿然。该究凸轮散间歇避运动葱机构挤可以旬通过额调整乌凸轮尖与转膀盘的中心优距消除思滚子欠与凸捏轮接弄触面沫间的扰间隙握以补陵偿磨经损。优点避：运赞转可探靠、促传动惹平稳滩、定摧位精惰度高苗、适裹应高占速传动，体转盘葡可实蚊现任暂何运梳动规渔律，愿还可视以改锯变凸馆轮推动角裤来得把到所融需要请的转瓜盘转堡动与娇停歇仿时间汁的比绣值。一、爸填空1、凸垄轮机皮构主镇要由瞎（压）、代（枕）勒和（辜）志三个怨基本愈构件朝组成郑。2、凸惭轮机连构按逆从动值件型御式可字分为挽（粒）、旷（棋）塞、（峰）三向类。3、设存计凸爱轮时该，首不先根蛙据工凤作要语求确包定（长）或规律炕，然钻后按膏这一疼规律献设计逢凸轮鲁（售）。4、从逝动件皂位移要与凸疗轮转湿角之间惕的关具系可矛用（晚）脉线图爪表示锣，该糕线图症取决谜于（数）曲侮线的如形状设。5、其膏他条笑件不奔变时敌，（蛋）越份小，鸦（桑）绑越大爬。6、齿逼轮传迎动的枕基本拆要求我之一向是（哈）必饲须保代持不摔变。7、一限对外饭啮合梅齿轮撕的中霉心距湖恒等冻于其今（忍）半娱径之国和，惕角速寻比恒基等于搅其（列）蜜半径节的反墨比。8、发辅生线慌始终竹切于庄（太），包故渐候开线锄上任吓一点煤的法继线必窝与（抖）堤相切蒙。机械偿设计孤基础生第三洽、四输章小信测试昏题二、哲问答盯题1、凸款轮机殊构的副优、窝缺点丽分别亦时什溪么？2、试纺述一机对直娘齿圆器柱齿渐轮、烂一对贩斜齿识圆柱割齿轮馆、一与对直陷齿锥张齿轮示正确纸啮合届的条杠件。三、落绘图快及计欧算3、犁在图1所示杨凸轮宫机构晴中，1)在图艳上画训出凸戴轮基界