机械基础 课件 模块四任务 自动车床转塔刀架机构中槽轮机构的设计

转塔刀架课程导入：模块四间歇机构任务自动车床转塔刀架机构中槽轮机构的设计教学目标知识目标1.了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理与类型。2.了解各种间歇机构的运动特点及其在机械与仪表中的应用。能力目标1.能设计简单的间歇机构。素养目标1.培养学生标准意识和规范意识；2.培养学生严谨细心、爱岗敬业、精益求精的工匠精神。【学习重点与难点】1.间歇机构的工作原理与应用。2.槽轮机构的运动特性和运动设计。【相关知识】一、棘轮机构的组成与工作原理

棘轮机构主要由摇杆、棘爪、棘轮和机架组成，如图所示。图4-2棘轮机构1-棘轮2-驱动棘爪3-摇杆4-曲柄5-止回棘爪6-机架棘轮机构的类型：1.单动式棘轮机构（a）外啮合棘轮机构

（b）内啮合棘轮机构单动式棘轮机构2.双动式棘轮机构3.双向棘轮机构双向棘轮机构4.摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构（四）棘轮转角的调节

齿式棘轮机构中，棘轮的转角可以进行有级调节，常用的方法有两种。1.改变摇杆的摆角2.用覆盖罩调节棘轮转角棘轮机构的应用：牛头刨床棘轮机构棘轮止动机构自行车超越离合器二、槽轮机构的结构组成、工作原理、应用、运动特性和运动设计（一）槽轮机构的组成与分类

槽轮机构由主动拨盘、从动槽轮和机架组成，如图所示。槽轮机构1-主动拨盘2-圆销3-从动槽轮槽轮机构有外槽轮机构、内槽轮机构和空间槽轮机构三种类型，如图所示。（a）外槽轮机构

（b）内槽轮机构

（c）空间槽轮机构槽轮机构类型槽轮机构的特点及应用：（1）槽轮机构结构简单，外形尺寸小，工作可靠。（2）与棘轮机构相比，其加工精度要求较高，因而制造成本比棘轮机构高。（3）轮槽的转角大小不能调节。（4）槽轮机构不适用于高速传动，一般用于转速不高、转角不需要调节的自动转位和分度机械中。电影放映机卷片机构转塔刀架转位机构蜂窝煤机灌装机构（四）槽轮机构的运动特性和运动设计1.槽轮槽数的选择

在如图所示的外槽轮机构中，为避免圆销与外径向槽发生冲击，圆销进入径向槽或从径向槽脱出时，径向槽的中心线应与圆销速度方向一致。即有

，由此可得圆销从进槽到出槽的转角

与槽轮相应转过的角度

的关系为：槽轮转角与槽数z的关系为：两式联立解得：

对于单圆销的外槽轮机构，拨盘转一周的时间为一个工作循环的时间，用T表示，设一个工作循环中槽轮的运动时间为

，定义

，λ为槽轮机构运动系数。要实现间歇运动，机构应满足：

。由于

及

，因此单圆销外槽轮机构的运动系数为：

槽轮槽数的选择除应满足工作要求外，还应考虑机构运动的平稳性和机构的尺寸大小，实际中常取槽数z=4～8。2.圆销数k的选择

若要使拨盘转一周而槽轮转几次，则可采用多圆销槽轮机构。若设圆销数为k，则运动系数λ为：由于λ＜1，则得：由上式得圆销数与槽轮槽数的关系为：

当z=3时，k＜6，可取k=1～5；

当z=4或5时，k＜4，可取k=1～3；

当z＞6时，k＜3，可取k=1或2。3.槽轮机构的基本尺寸

按受力情况和实际机械所允许的安装空间和尺寸，确定中心距L和圆销半径r，再按照几何关系求出其他尺寸：拨盘轴的直径d1及槽轮轴的直径d2受以下条件限制：

锁止弧的半径大小根据槽轮轮叶齿顶厚度b来确定，通常取b=3～10mm。三、不完全齿轮机构的结构组成、工作原理与应用

不完全齿轮机构是由普通的齿轮机构演变成的间歇机构，它由主动轮、从动轮和机架组成。类型有外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构、不完全齿轮齿条机构等，如图所示。（a）外啮合不完全齿轮机构（b）内啮合不完全齿轮机构（c）不完全齿轮齿条机构1-主动轮2-从动轮（a）

（b）

（c）不完全齿轮机构的特点及应用：

（1）结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和静止时间的比例可不受机构结构的限制。

（2）速度有突变，冲击较大，因此，一般只用于低速或轻载场合。

不完全齿轮机