机械设计基础-第章-间歇运动机构与组合机构

第6章间歇运动机构与组合机构6.1槽轮机构6.2棘轮机构6.3不完全齿轮机构6.4组合机构在机械和仪表中，常常需要原动件作连续运动，而从动件则产生周期性时动时停的间歇运动，实现这种间歇运动的机构称为间歇运动机构。间歇运动的机构很多，本章仅介绍最常见的几种。

连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构是工程中最常用的几种基本机构。对于比较复杂的运动变换，某种基本机构单独使用往往难以满足实际生产过程的需要，因此，把若干种基本机构用一定的方式联接起来成为组合机构，以便得到单个基本机构所不能具有的运动性能。在本章最后将介绍几种组合机构。

槽轮机构又称马尔他机构，由槽轮、装有圆销的拨盘和机架组成。如图6-1所示，拨盘做匀速转动时，驱动槽轮作时转时停的间歇运动。当圆销未进入轮槽时，槽轮静止。圆销进入轮槽时，锁止弧松开，槽轮转动；当圆销离开槽时，槽轮又被拨盘的外锁止槽卡住，槽轮静止。直到圆销A在进入槽轮另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。6.1槽轮机构

槽轮机构有两种基本型式：一种是外啮合槽轮机构，如图6-1所示，另一种是内啮合槽轮机构，如图6-2所示。6.1.1槽轮机构的工作原理

图6-1外啮合槽轮机构(单击打开)图6-2内啮合槽轮机构

槽轮机构结构简单，效率高，运动平稳，因此在自动机床转位机构、电影放映机卷片机构等自动机械中得到广泛的应用。6.1.2槽轮机构的主要参数槽轮机构的主要参数是槽数z和拨盘圆销数K。如图6-1所示。为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时角速度为零，以避免圆销A与槽轮发生撞击，圆销进入或脱出径向槽的瞬时，径向槽的中线应与圆销中心相切，即O2A应与O1A垂直。设z为均匀分布的径向槽数，当槽轮2转过22=2z弧度时，拨盘1相应转过的转角为：（6-1）图6-1在一个运动循环内，槽轮2的运动时间t与主动拨盘转一周的总时间t之比，称为槽轮机构的运动系数。用表示。槽轮停止时间t与主动拨盘转一周的总时间t之比，称为槽轮的静止系数，用表示。当拨盘匀速转动时，时间之比可用槽轮与拨盘相应的转角之比来表示。如图6-1所示，只有一个圆销的槽轮机构，t、t、t分别对应于拨盘的转角为21、（2-21）、2。图6-1因此，该槽轮机构的运动系数和静止系数分别为：（6-2）（6-3）

为保证槽轮运动，其运动系数应大于零。由式（6-2）可知，槽轮的径向槽数z应等于或大于3。由式（6-2）还可以看出，这种槽轮机构的运动系数恒小于0.5，即槽轮的运动时间t总小于静止时间t。欲使炕槽轮泄机构它的运滤动系确数大于0.绣5，墙可在勤拨盘辣上装忆数个弄圆销北。设亮拨盘头上均贺匀分劳布的阁圆销语数为卷K，颈当拨叨盘转均一整柱周时拳，槽亩轮将静被拨将动K除次。皆因此衡，槽轮伪的运鸣动时备间为踩单圆控销时妙的K挽倍。即拦：（6串-4谅）运动经系数还应霞当小戏于1（崇=1表示饺槽轮悉2普与拨蓄盘1痛一样决作连肤续转统动，疯不能该实现落间歇衰运动非），稼故由债上式席得：即由上痕式可椅知，看当师z抢=3凤时，艘圆销月的数静目可侨为1料~5参，当炊z=秒4毫或蹲5嫂时，密圆销巧数目哈可为志1~慎3，惯而当填z眨>娇6燥时，种圆销弦的数润目为圆1或朽2。驼从提雪高生尸产效挽率观愈点看勺，希可望槽冶数z奴小些烤为好生，因持为此颠时也相莫应减婚小，涛槽轮谦静止啄时间梯（一央般为岛工作亿行程去时间亡）增符大，密故可援提高振生产奸效率懒。但亡从动灰力特鲜性考草虑，赛槽数z元适当浸增大及较好桶，因竟为此才时槽症轮角丝式速度昂减小李，可蒜减小阴震动链和冲患击，床有利哀于机犬构正左常工招作。栋但槽医数z蹈>丧9讯的槽崇轮机庄构比涂较少意见。递因为巩槽数棉过多软，则疑槽轮持机构室尺寸东较大宣，且怀转动叠时惯姑性力继矩也抓增大塌。另治外，乏由式芽（6撤-3四）可趋知，胃当z曲>敢9冲时，加槽数恩虽增水加，押运动滚系数鞠的变朗化却按不大枕，故z逆常取兼为4酒~8绞。图6柏-3帖所示祖为外妇啮合急棘轮月机构帐。它扛由摆伙杆1劈燕、棘敬爪2标、棘便轮3环、止昏回爪线4和抹机架劈燕5组接成。过通常凤以摆倾杆为控主动鞠件、政棘轮稼为从弃动件书。当由摆杆宫1连脑同棘蜓爪2美顺时奖针转筐动时朱，棘衬爪进坡入棘弓轮的鸭相应闹齿槽指，并贸推动鸭棘轮浴转过挺相应赢的角漂度；抄当摆辣杆逆哗时针湖转动择时，爷棘爪卵在棘惰轮齿陪顶上绘滑过隆。为眉了防搭止棘许轮跟牛随摆倦杆反事转，膨设置膀止回辨爪4信。这否样，亡摆杆糠不断瞎地作生往复象摆动钳，棘礼轮便失得到苗单向魔的间融歇运卖动。6.臂2射棘狂轮机家构6.萌2.赢1海棘轮柱机构俊的工洋作原邮理及攀应用图6荒-3散外当啮合岔棘轮椒机构(单粘击打虽开)棘轮忍机构志还可勾以作随成内汉啮合欲形式坡（图册6-虾4）图6醋-4史内脊啮合狱棘轮指机构(单圆击打排开)图6酷-5笨棘条侦机构移动丧棘轮牺（即奋棘条丽）形务式（某图6耽-5抬），替其工肿作原脏理和黑外啮揉合棘善轮机简构类等似。如图胁6-铁6所翁示为坏摩擦竞式棘烈轮机伞构，良当摆呜杆1成作逆悔时针课转动樱时，挺利用螺楔块伙2与弊摩擦仰轮3阶之间枯的摩先擦产略生自两锁，汁从而忌带动为摩擦搂轮3涉和摆技杆一树起转牢动；危当摆贞杆作宵顺时滋针转清动时储，楔批块2织与摩纳擦轮释3之页间产季生滑享动。舰这时宵由于跌楔块结4的军自锁饼作用绍能阻古止摩朋擦轮定反转宅。这球样，侄在摆类杆不叠断作翅往复傍运动度时，只摩擦雄轮3属便作钥单向逆的间究歇运峰动。图6-6摩擦棘轮机构(单见击打盆开)棘轮拣机构茧除了务常用柳于实她现间莫歇运还动外晚，还婚能实唇现超奋越运恼动。槐如图厘6-率7所宝示为蒙自行弯车后脆轮轴冈上的喝棘轮佳机构爸。当饼脚蹬卡踏板努时，撒经链和轮1福和链刘条2户带动寄内圈垫具有闹棘齿鞠的链经轮3字顺时炭针转汉动，连再通哭过棘举爪4状的作暮用，宫使后崇轮轴跑5顺贤时针污转动井，从览而驱壮使自遣行车升前进抵。当趟自行本车前桥进时乳，如痰果令皱踏板碌不动蜓，后桂轮轴济5便础会超印越链面轮3界而转忍动，花让棘往爪4泼在棘狐轮齿织背上伴划过甩，从残而实醒现不凯蹬踏食板的顾自由灯滑行愁。图6-7超越式棘轮机构如图乖6-钉8，闯为使爱棘爪阳受力命最小抛，应烦使棘辆轮齿获顶A固和棘确爪的筝转动坊中心闲O2的连贴线垂佣直与湖棘轮鉴半径仰。作跌用力柳有：嚷正压长力Fn和摩侄擦力F。Fn可分恒为圆余周力Ft和径经向力Fr。力Fr使棘槽爪落建到齿胜根，眠力F阻止驾棘爪隙落向枕齿根趁，为鹿了保竭证正备常工千作，订须使幻玉棘爪泡落到移齿根猾而又隆不致悦于与允齿脱恰开。播这就气要求窄轮齿深工作贤面相庄对棘棵轮半傅径朝努齿体吹内偏廉斜一革角度，称捧为棘齿片的偏寄斜角。棘爪虹工作曲条件图6-8偏斜胀角的大确小由忙下列状关系纳求出剧：（6蹲-6轰）因为（6真-7尝）有（6惑-8拴）即式中堆，为齿乱与爪忘间的君摩擦魂角，=a散rc杯ta艇n。当=0混.2时，昏11龟.5。为快安全埋起见卡，通常辱取=2猜0。选定傻齿数趟z和微按强吨度要棋求确箩定模煮数m神后，棵棘轮欧棘爪春的主丢要几邻何尺垄寸可贼按以已下经苍验公资式计载算：顶圆潜直径息D无=m藏z齿高品h母=0俯.7狸5m齿顶皂厚咸a=弓m齿槽妙夹角=6感0或50阶棘爪景长度捉L靠=2通m其他法结构塘尺寸两可参呆阅机哪械设尖计手督册。由于抢棘轮伸是在揪动棘密爪的规突然董撞击狮下启舒动的习，接旗触瞬祖间，兆理论头上是政刚性汪冲击夹。故麻棘轮轰机构女只能猴用于因低速直的间填歇运加动场青合。6.仍2.撤3品棘轮喉机构夸的使统用特涛点1．棘轮火机构趣结构饺简单必，容束易制就造。荒常用西作防持止转评动件翅反转夸的附摸加保玩险机蜡构。2．棘轮财每次至转角云和动潮停时黄间比荒可调负。常龄用于跨机构翻工况杯经常视改变苹的场青合。图6除-9阔所示轿为不赚完全踩齿轮伟机构词。主服动轮瞒1为本只有篇一个居齿或吵几个金齿的败不完撒全齿足轮，扒从动械轮2诉可以腹是普匹通的全完整容齿轮瓶，也私可以胳由正岂常齿扣和带刮锁住围弧的知厚齿意彼此乌相间谎地组半成（怎图6宗-9胆a,炕b）说。当添主动藏轮1标的有猾齿部写分作秆用时碍，从咽动轮邻2就帽转动王；当告主动盯轮1掘的无差齿圆案弧部疑分作序用时虚，从送动轮因停止含不动索，因腔而当虑主动类轮连收续转般动时住，从相动轮羡获得结时转穷时停梁的间帆歇运反动。6.吐3碑不完渴全齿雹轮机钢构图6绿-9迟外啮降合不积完全肝齿轮文机构(a遥)(b咽)(单匪击打劈燕开)当主妹动轮炸匀速管转动招时，勤这种荣机构呀的从方动轮鸦在运壤动期拳间也茅保持矛匀速忠转动际，但雪是当虎从动遇轮由具停歇叨而突伞然到劲达某锻一转春速，舒以及宝由某掉一转者速突肚然停咳止时卧都会元象等初速运古动规奥律的军凸轮披机构盯那样靠产生肌刚性沙冲击冤。因闪此，蹄对于啊转速厨较高宰的不委完全乳齿轮国机构侦，可裳在两穴轮的晒端面睁分别扣装上恩瞬心科线附待加杆挑L和博K（蜘图6森-9避c）浸，使徒从动升件的仓角速恰度由加零逐佩渐增辽加到溉某一关数值跑从而信避免弄冲击槽。图6-9C不完猴全齿刃轮机程构有并外啮怒合和蹄内啮顶合（竭图6不-1福0）蛇两种拼型式美，一文般用配外啮使合型它式。图6-10内啮合不完全齿轮机构(单各击打班开)不完砍全齿医轮机妙构与些其他钟间歇闹运动挡机构去相比构，它缓的结缝构简题单，斥制造剥方便门，从叉动轮芬的运零动时门间和亮静止拿时间爸的比夕例不模受机晶构结祝构的绸限制妹。缺色点是陆从动结轮在县转动热开始膨和终枯止时圾，角辜速度遭有突咳变，消冲击疼较大肉，故渡一般移只适方用于荣低速缓或轻钞载场计合。不完需全齿紧轮机嗓构常洲用于魄多工阁位自坛动机围和半忠自动阅机工炭作台裁的间仰歇转悬位及应某些怎间歇窗进给翻机构裕中。如图理6-晴11吵所示始的手杂动冲教床是雅六杆她或由耽两个奇四杆窄机构紫组成丑。一反个是漂原动沃件（虎手柄封）1哭、连足杆2北、从袍动摇欺杆3淡和机上架4支组成薄的双惠摇杆袄机构教；另言一个拴是由甜摇杆铅3、跌小连贵杆5崖、冲莫杆6见和机阵架组鹿成的筹摇杆研滑块延机构号。采从用六璃杆机装构，扮增大亡了冲驱杆的宫作用旨力。6.栽4帮组合扩机构下面蝴介绍症几种首常见赔的组颤合机消构。6.记4.火1逮连杆截—连牌杆1BCDEFG56A234图6千-1倘1历手陶动冲着床中拾的复秒合铰峰链机蚂构图6仰-1念2所锐示为灯筛料软机主芳题机咽构的障运动预简图号。这所个六也杆机竖构也坡可看阔成由益两个喝四杆禾机构才组成赠。第道一个广是由安原动格曲柄汇1、夹连杆宏2、价从动埋曲柄险3和口机架寄6组搁成的董双曲苹柄机护构；谈第二绵个是病由曲菊柄3各（原兰动件链）、堤连杆弄4、窑滑块刷5（骗筛子昏）和硬机架返6组遮成的榨曲柄臂滑块曾机构回。图6威-1淹2筛筛料恶机机浇构的明复合元连杆姥机构图6晌-1聪3所膜示为但双凸努轮机址构，裙由两菜个凸厦轮机凤构协穗调配化合控她制十辛字滑雹块3砌上一计点M旱准确夹地描详绘出风虚线从所示廉预定饼的轨摔迹。6.深4.狸2去凸轮—凸轮子机构图6-13双凸轮机构ω112345xyω5(单农击打颈开)凸轮福连杆叮机构遭的形雨式很脚多，宿这种治组合弹机构势通常旦用于守