機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)_11-14鏈傳動(dòng)與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).ppt

,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),第11章 鏈 傳 動(dòng),1.鏈傳動(dòng)的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。 2.鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。,知識(shí)點(diǎn)：,鏈傳動(dòng)是應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動(dòng)，它由鏈條、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪組成。依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。,11.1 概述,11.1.1 鏈傳動(dòng)的類型,根據(jù)用途的不同，鏈傳動(dòng)分三大類： 1)傳動(dòng)鏈：傳動(dòng)鏈用于一般機(jī)械上動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞，通常都在中等速度（v20m/s）以下工作。 2）起重鏈：起重鏈用于起重機(jī)械中提升重物，其工作速度不大于0.25m/s。 3）牽引鏈：又稱輸送鏈，用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動(dòng)重物，其工作速度不大于24m/s。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，常用的傳動(dòng)鏈又分短節(jié)距精密滾子鏈(簡(jiǎn)稱滾子鏈)、套筒鏈、彎板鏈和齒形鏈，如圖11.1所示。滾子鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨損較輕，故應(yīng)用較廣。齒形鏈(又稱無(wú)聲鏈)，它具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊性能好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、價(jià)格高、制造較困難，故多用于高速（鏈速v可達(dá)40m/s）或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中。,11.1 概述,圖11.1 傳動(dòng)鏈的類型,(1）滾子鏈的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) 滾子鏈由內(nèi)鏈板1、套筒4、外鏈板2和銷軸3組成，見(jiàn)圖11.2。內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸均為過(guò)盈配合，套筒與銷軸、滾子與套筒之間均采用間隙配合，因此，內(nèi)、外鏈板在鏈節(jié)屈伸時(shí)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鏈與鏈輪嚙合時(shí)，鏈輪齒面與滾子之間形成滾動(dòng)摩擦，可減輕鏈條與鏈輪輪齒的磨損。內(nèi)、外鏈板制成“”字形，可使其剖面的抗拉強(qiáng)度大致相等，同時(shí)亦可減小鏈條的自重和慣性力。組成鏈條的各零件，由碳鋼或合金鋼制成，并進(jìn)行熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。 滾子鏈相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈節(jié)距，用p表示，它是鏈條的主要參數(shù)。節(jié)距p越大，鏈條各零件的尺寸越大，所能承受的載荷越大。 滾子鏈可制成單排鏈和多排鏈（如雙排鏈或三排鏈)，見(jiàn)圖11.2和圖11.3。排數(shù)越多，承載能力越大。由于制造和裝配精度，會(huì)使各排鏈?zhǔn)芰Σ痪鶆?，故一般不超過(guò)4排。,11.1 概述,1.滾子鏈傳動(dòng),圖11.2 單排滾子鏈結(jié)構(gòu),圖11.3 雙排滾子鏈結(jié)構(gòu),11.1 概述,滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，滾子鏈的基本參數(shù)與尺寸見(jiàn)表11.1。表內(nèi)的鏈號(hào)數(shù)乘以25.4/16mm即為節(jié)距值。鏈號(hào)中的后綴表示系列。其中，A系列是我國(guó)滾子鏈的主體，設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)載荷大小及工作條件等選用適當(dāng)?shù)逆湕l型號(hào)；B系列主要供維修用。,11.1 概述,(2）滾子鏈鏈輪 滾子鏈鏈輪是鏈傳動(dòng)的主要零件。鏈輪齒形滿足下列要求： 1)保證鏈條能平穩(wěn)而順利地進(jìn)入和退出嚙合。 2)受力均勻，不易脫鏈。 3)便于加工。 鏈輪的齒形有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。GB 12441985規(guī)定了滾子鏈鏈輪的端面齒槽形狀，如圖11.5所示，即為三圓弧(dc、ba、aa)和一直線(cb)齒形。 由于鏈輪采用標(biāo)準(zhǔn)齒形，所以在鏈輪工作圖上不必繪制其端面齒形，只需在圖的右上角注明基本參數(shù)和“齒形GB 12441985制造”字樣即可。,11.1 概述,2.齒形鏈,齒形傳動(dòng)鏈由一組齒形鏈板并列鉸接而成，工作時(shí)，通過(guò)鏈片側(cè)面的兩直邊與鏈輪輪齒相嚙合。齒形鏈按鏈片齒廓與輪齒嚙合部位不同，分外側(cè)嚙合傳動(dòng)圖11.6(a)和內(nèi)側(cè)嚙合傳動(dòng)圖11.6(b)。,圖11.5 鏈輪端面齒形,圖11.6 齒形鏈,11.1 概述,11.1 概述,11.1.2 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn),鏈傳動(dòng)與其他傳動(dòng)相比，主要有以下特點(diǎn)： 1）由于鏈傳動(dòng)是有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，因而能保證平均傳動(dòng)比不變。 2）鏈傳動(dòng)無(wú)需初拉力，對(duì)軸的作用力較小。 3）鏈傳動(dòng)可在高溫、低溫、多塵、油污、潮濕、泥沙等惡劣環(huán)境下工作。 4）由于鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，有沖擊和噪聲，且磨損后易發(fā)生跳齒，不宜用于高速和急速反向傳動(dòng)的場(chǎng)合。 鏈傳動(dòng)適用于兩軸線平行且距離較遠(yuǎn)、瞬時(shí)傳動(dòng)比無(wú)嚴(yán)格要求以及工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合，廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油化工及運(yùn)輸?shù)雀鞣N機(jī)械中。目前，鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率可達(dá)3600kW，常用100kW以下；鏈速可達(dá)3040m/s，常用v15m/s；傳動(dòng)比最大可達(dá)15，一般i6；中心距a56m；效率=0.910.97。,11.2 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,鏈條繞上鏈輪后，在嚙合區(qū)域的部分鏈將折成正多邊形，因此鏈傳動(dòng)相當(dāng)于一對(duì)多邊形輪子之間的傳動(dòng)，見(jiàn)圖11.9。設(shè)z1、z2為兩鏈輪的齒數(shù)，p為節(jié)距（mm），n1、n2為兩鏈輪的轉(zhuǎn)速（r/min），則鏈條線速度（簡(jiǎn)稱鏈速）為,圖11.9 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),11.3.1 滾子鏈傳動(dòng)的失效形式,由于鏈條的結(jié)構(gòu)比鏈輪復(fù)雜，強(qiáng)度不如鏈輪高，所以一般鏈傳動(dòng)的失效主要是鏈條的失效。常見(jiàn)的形式有以下幾種：,1.鏈板疲勞破壞,鏈傳動(dòng)時(shí)由于松邊和緊邊的拉力不同，使得鏈條各元件受變應(yīng)力的作用，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)后，內(nèi)、外鏈板會(huì)發(fā)生疲勞破壞，在正常潤(rùn)滑條件下，疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。,2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞,鏈節(jié)與鏈輪嚙合時(shí)，滾子與鏈輪間會(huì)產(chǎn)生沖擊，高速時(shí)沖擊載荷較大，套筒與滾子表面發(fā)生沖擊疲勞破壞。,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),3.銷軸與套筒的膠合,當(dāng)潤(rùn)滑不良或速度過(guò)高時(shí)，銷軸與套筒的工作表面摩擦發(fā)熱較大，而使兩表面發(fā)生粘附磨損，嚴(yán)重時(shí)則產(chǎn)生膠合。,4.鏈條鉸鏈磨損,鏈在工作過(guò)程中，鉸鏈的銷軸與套筒間承受較大的壓力，傳動(dòng)時(shí)二者的工作表面會(huì)因相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致鉸鏈磨損，使鏈節(jié)距增大，鏈與鏈輪的嚙合點(diǎn)外移，容易引起跳齒和脫鏈，加大噪聲以及其他破壞。,5.過(guò)載拉斷,在低速（v6m/s）重載或瞬時(shí)嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，鏈條可能被拉斷。,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),11.3.2 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及主要參數(shù)的選擇,一般已知：需要傳遞的功率、主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速(或傳動(dòng)比)、傳動(dòng)的用途和工作情況、原動(dòng)機(jī)類型以及外廓安裝尺寸等。,1.設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的已知條件,確定滾子鏈的型號(hào)、鏈節(jié)距、鏈節(jié)數(shù)、選擇大小鏈輪齒數(shù)、材料、結(jié)構(gòu)，繪制鏈輪工作圖并確定傳動(dòng)的中心距。,2.設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容,(1）傳動(dòng)比I 傳動(dòng)比受鏈輪最小齒數(shù)和最大齒數(shù)的限制，且外廓尺寸也不能過(guò)大，傳動(dòng)比過(guò)大時(shí)，小鏈輪上的包角1將會(huì)太小，同時(shí)嚙合的齒數(shù)也太少，將加速輪齒的磨損。因此，通常要求包角1不小于120。一般取傳動(dòng)比i7，推薦i=23.5。當(dāng)工作速度較低(v2m/s)，且載荷平穩(wěn)、傳動(dòng)外廓尺寸不受限制時(shí)，允許i10。,3.具體設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法和有關(guān)主要參數(shù)的選擇,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),(2）確定鏈輪齒數(shù)z1、z2 (3）選擇鏈條節(jié)距p及排數(shù)，確定鏈型號(hào) 在一定條件下，鏈節(jié)距越大，承載能力越高，但運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差、動(dòng)載荷和噪聲越嚴(yán)重。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足承載能力的前提下，應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈；高速重載時(shí)，可選擇小節(jié)距的多排鏈。 一般根據(jù)鏈傳動(dòng)單排鏈的額定功率P0和小鏈輪的轉(zhuǎn)速n，由圖11.10選取鏈條節(jié)距p和鏈型號(hào)。鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率PC可由下式確定：,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),圖11.10 滾子鏈額定功率曲線,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),(4）確定中心距和鏈節(jié)數(shù)Lp,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),(5）驗(yàn)算鏈速并確定潤(rùn)滑方式 鏈速過(guò)高，會(huì)增加鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷和噪聲，因此，一般將鏈速限制在15m/s以下。若超過(guò)了允許范圍，應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)重新計(jì)算。 根據(jù)節(jié)距和查圖11.11確定傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式。,圖11.11 推薦的潤(rùn)滑方式 .人工定期潤(rùn)滑；.滴油潤(rùn)滑；.油浴潤(rùn)滑；.壓力噴油潤(rùn)滑,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),(6）設(shè)計(jì)鏈輪并繪制其工作圖 鏈輪軸向齒廓和尺寸見(jiàn)表11.6。繪制鏈輪工作圖時(shí)，應(yīng)注明節(jié)距p、齒數(shù)z、分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df及齒側(cè)凸緣直徑dg。,11.3 滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì),鏈輪的結(jié)構(gòu)如圖11.12所示，小直徑鏈輪可制成實(shí)心式圖11.12(a)，中等直徑可制成孔板式圖11.12(b)，直徑較大時(shí)可用組合式結(jié)構(gòu)圖11.12(c)。 鏈輪材料應(yīng)保證其有足夠的抗疲勞強(qiáng)度、耐沖擊性和耐腐蝕性，故鏈輪材料多采用中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMo等，經(jīng)淬火處理，硬度達(dá)到4050HRC；高速、重載時(shí)采用低碳鋼、低碳合金鋼，如15、20、15Cr、20Cr，經(jīng)表面滲碳淬火，其硬度達(dá)到5560HRC；低速、輕載、齒數(shù)較多的從動(dòng)輪也可采用鑄鐵制造。 工作時(shí)因小輪嚙合次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于大輪的嚙合次數(shù)，易于損壞，故小輪的材料應(yīng)比大輪的好一些。,圖11.12 鏈輪的結(jié)構(gòu),11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,11.4.1 鏈傳動(dòng)的布置,在鏈傳動(dòng)中，兩鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，兩軸線必須平行，最好成水平布置，如需傾斜布置，兩鏈輪中心連線與水平線的夾角應(yīng)小于45。同時(shí)鏈傳動(dòng)應(yīng)使緊邊（即主動(dòng)邊）在上，松邊在下，以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進(jìn)入和退出嚙合。如果松邊在上，可能會(huì)因松邊垂度過(guò)大而出現(xiàn)鏈條與輪齒的干擾，甚至?xí)鹚蛇吪c緊邊的碰撞。具體布置情況參見(jiàn)表11.7。,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,11.4.2 鏈傳動(dòng)的張緊,鏈條包在鏈輪上應(yīng)松緊適度。通常用測(cè)量松邊垂度f(wàn)的辦法來(lái)控制鏈的松緊程度，如圖11.13所示。 合適的松邊垂度為f=（0.010.02）a，式中，a是中心距。對(duì)于重載、反復(fù)起動(dòng)及接近垂直的鏈傳動(dòng)，松邊垂度應(yīng)適當(dāng)減小。 傳動(dòng)中，當(dāng)鉸鏈磨損使長(zhǎng)度增大而導(dǎo)致松邊垂度過(guò)大時(shí)，可采取如下張緊措施： 1)通過(guò)調(diào)整中心距，使鏈張緊。 2)拆除12個(gè)鏈節(jié)，縮短鏈長(zhǎng)，使鏈張緊。 3)加張緊輪，使鏈條張緊。張緊輪一般位于松邊的外側(cè)，它可以是鏈輪，其齒數(shù)與小鏈輪相近，也可以是無(wú)齒的錕輪，錕輪直徑稍小，并常用夾布膠木制造。,圖11.13 垂度測(cè)量,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,11.4.3 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑,鏈傳動(dòng)良好的潤(rùn)滑將會(huì)減少磨損、緩和沖擊，提高承載能力，延長(zhǎng)使用壽命，因此鏈傳動(dòng)應(yīng)合理地確定潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑種類。 常用的潤(rùn)滑方式有幾種： 1）人工定期潤(rùn)滑：用油壺或油刷給油圖11.14（a），每班注油一次，適用于鏈速v4m/s的不重要傳動(dòng)。 2）滴油潤(rùn)滑：用油杯通過(guò)油管向松邊的內(nèi)、外鏈板間隙處滴油，用于鏈速v10m/s的傳動(dòng)圖11.14（b）。 3）油浴潤(rùn)滑：鏈從密封的油池中通過(guò)，鏈條浸油深度以612mm為宜，適用于鏈速v=6 12m/s的傳動(dòng)圖11.14（c）。 4）飛濺潤(rùn)滑：在密封容器中，用甩油盤將油甩起，經(jīng)由殼體上的集油裝置油導(dǎo)流到鏈上。甩油盤速度應(yīng)大于3m/s，浸油深度一般為12 15mm圖11.14（d）。 5）壓力油循環(huán)潤(rùn)滑：用油泵將油噴到鏈上，噴口應(yīng)設(shè)在鏈條進(jìn)入嚙合之處。適用于鏈速v8m/s的大功率傳動(dòng)圖11.14（e），鏈傳動(dòng)常用的潤(rùn)滑油有L-AN32、L-AN46、L-AN68、L-AN100等全損耗系統(tǒng)用油。溫度低時(shí)，黏度宜低；功率大時(shí)，黏度宜高。,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,圖11.14 鏈傳動(dòng)潤(rùn)滑方法,本章主要介紹了滾子鏈的失效形式，鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)步驟；同時(shí)還介紹了鏈傳動(dòng)的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及受力分析等；最后簡(jiǎn)單介紹了鏈傳動(dòng)的使用和維護(hù)。,小 結(jié),1.鏈節(jié)P的大小對(duì)鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷有何影響？ 2.鏈傳動(dòng)的合理布置有哪些要求？ 3.鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪幾種？ 4.影響鏈傳動(dòng)不均勻性的主要參數(shù)有哪些？為什么？設(shè)計(jì)時(shí)，為減少速度不均勻性應(yīng)從哪幾方面考慮？如何合理選擇參數(shù)？ 5.鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)的張緊目的有何區(qū)別？ 6.設(shè)計(jì)一鏈傳動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=320r/min，電動(dòng)機(jī)功率P=4kW，兩班制工作，載荷平穩(wěn)。,習(xí) 題,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,7.當(dāng)傳遞功率較大時(shí)，可用單排大節(jié)距鏈條，也可用多排小節(jié)距鏈條，此二者各有何特點(diǎn)，各適用于什么場(chǎng)合？ 8.小鏈輪齒數(shù)z1不允許過(guò)少，大鏈輪齒數(shù)z2不允許過(guò)多。這是為什么？ 9.鏈傳動(dòng)的失效形式有幾種？設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的主要依據(jù)是什么？ 10.試設(shè)計(jì)一驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)的鏈傳動(dòng)。已知傳遞功率P=200kW。小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=720r/min，大鏈輪轉(zhuǎn)速n2=200r/min，運(yùn)輸機(jī)載荷不夠平穩(wěn)，同時(shí)要求大鏈輪的分度圓直徑最好為700mm左右。 11.一滾子鏈傳動(dòng)，已知主動(dòng)鏈輪齒數(shù)z1=19，采用10A滾子鏈，中心距a=500mm，水平布置；傳遞功率P=2.8kW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=110r/min。設(shè)工作情況系數(shù)KA=1.2，靜力強(qiáng)度許用安全系數(shù)S=6，試驗(yàn)算此傳動(dòng)。,11.4 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),第14章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1.棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。 2.棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)整方法。,知識(shí)點(diǎn)：,在許多機(jī)械中，為了實(shí)現(xiàn)某些運(yùn)動(dòng)形式的變換，常需要某些構(gòu)件實(shí)現(xiàn)周期性的運(yùn)動(dòng)和停歇。能夠?qū)⒅鲃?dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)件有規(guī)律的間歇運(yùn)動(dòng)和停歇的機(jī)構(gòu)，稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)類型很多，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)及恰當(dāng)設(shè)計(jì)的連桿機(jī)構(gòu)都可實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。本章簡(jiǎn)要介紹幾種常用間歇機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),14.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用,圖14.1為常見(jiàn)的外嚙合齒嚙式的棘輪機(jī)構(gòu)，主要由棘輪1、棘爪2、搖桿3、止回棘爪4和機(jī)架組成。彈簧5用來(lái)使止回棘爪4與棘輪保持接觸。棘輪裝在軸上，用鍵與軸連接在一起。棘爪2鉸接于搖桿3上，搖桿3可繞棘輪軸擺動(dòng)。當(dāng)搖桿3順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，棘爪在棘輪齒頂滑過(guò)，棘輪靜止不動(dòng)；當(dāng)搖桿3逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，棘爪插入棘輪齒間推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度。這樣，搖桿3連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)，棘輪1即可實(shí)現(xiàn)單向的間歇運(yùn)動(dòng)。,1.棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理,圖14.1 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu) 1.棘輪；2、4.棘爪；3.搖桿；5.彈簧,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),常見(jiàn)棘輪機(jī)構(gòu)分為齒嚙式和摩擦式兩大類。 （1）齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu) 齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)是靠棘爪和棘輪齒嚙合傳動(dòng)。棘輪的棘齒做在棘輪的外緣稱為外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，如圖14.1所示；做在棘輪的內(nèi)緣稱為內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，如圖14.2所示。 按照棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)型式不同可以分為三類。 1）單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖14.1、圖14.2所示，這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是搖桿向某一方向擺動(dòng)時(shí)，棘爪驅(qū)動(dòng)棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，搖桿反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘輪靜止。 2）雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖14.3所示，這種棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪可制成直爪圖14.3(a)或帶鉤頭的爪圖14.3(b)。當(dāng)主動(dòng)搖桿1往復(fù)擺動(dòng)一次時(shí)，能使棘輪2沿同一方向作二次間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。這種棘輪機(jī)構(gòu)每次停歇的時(shí)間間隔較短，棘輪每次轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)角也較小。 3）可變向棘輪機(jī)構(gòu)。如果棘輪需要作雙向的間歇運(yùn)動(dòng)，可把棘輪的齒形制成矩形，而將棘爪制成可翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖14.4(a)所示。其特點(diǎn)是當(dāng)棘爪處于實(shí)線位置B，搖桿往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪可獲逆時(shí)針的單向間歇運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)把棘爪繞其銷軸O2翻轉(zhuǎn)到虛線所示位置B，搖桿往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪則可獲得順時(shí)針的單向間歇運(yùn)動(dòng)。,2.棘輪機(jī)構(gòu)的基本類型,圖14.2 內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu),14.1 棘輪機(jī)構(gòu),圖14.3 雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)圖 1.主動(dòng)搖桿；2.棘輪；3.棘爪,圖14.4 雙向棘輪機(jī)構(gòu)圖 1.搖桿；2.矩形棘輪；3.棘爪,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),（2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)如圖14.5所示，棘爪上無(wú)棘齒。當(dāng)搖桿逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，通過(guò)偏心楔塊2與摩擦輪3之間的摩擦力，使摩擦輪沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。當(dāng)搖桿順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)使，驅(qū)動(dòng)偏心楔塊在摩擦輪上滑過(guò)，而止動(dòng)楔塊4與摩擦輪之間的摩擦力，促使此楔塊與摩擦輪卡緊，從而使摩擦輪靜止，實(shí)現(xiàn)了單向的間歇運(yùn)動(dòng)。,圖14.5 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 1.搖桿;2、4.楔塊；3.摩擦輪;5.支架,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),（1）棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 1）齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)。齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確、運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪的轉(zhuǎn)角可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。但棘爪在齒背上滑行時(shí)容易產(chǎn)生噪音、沖擊和磨損，故適用于低速、輕載和轉(zhuǎn)角精度要求不高的場(chǎng)合。 2）摩擦式棘輪機(jī)。這種機(jī)構(gòu)噪聲小，但因摩擦力傳動(dòng)，其接觸表面間容易發(fā)生滑動(dòng)，即可起到過(guò)載保護(hù)作用，又因傳動(dòng)精度不高，故適用于低速、輕載場(chǎng)合。 （2）棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 除上述棘輪機(jī)構(gòu)外，棘輪機(jī)構(gòu)可用作單向離合器，如圖14.6所示。當(dāng)主動(dòng)爪逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱借摩擦力而滾向空隙的收縮部分，并將套筒楔緊，使其隨爪輪一同回轉(zhuǎn)；而當(dāng)爪輪順時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱被滾到空隙的寬敞地方，將套筒松開(kāi)，這時(shí)套筒靜止不動(dòng)。利用此種機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)爪輪以任意角速度反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可使從動(dòng)輪的套筒獲得任意大小轉(zhuǎn)角的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 棘輪機(jī)構(gòu)還常用作防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的止停器，如圖14.7所示為起重設(shè)備中的棘輪制動(dòng)器。當(dāng)提升重物時(shí)，棘輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，棘爪2在棘輪1齒背上滑過(guò)；當(dāng)需要使重物停在某一位置時(shí)，棘爪將及時(shí)插入到棘輪的相應(yīng)齒槽中，防止棘輪在重力作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使重物下墜，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。,3.棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),圖14.6 單向離合器圖,圖14.7 棘輪制動(dòng)器 1.棘輪；2.棘爪,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),14.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)整方法,利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪作間歇運(yùn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘改變曲柄的長(zhǎng)度，就可改變搖桿擺角，從而控制棘輪的轉(zhuǎn)角。圖14.8所示的澆注輸送傳動(dòng)裝置，改變活塞1的行程，即可改變搖桿的擺角，從而調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的大小。,1.改變搖桿擺角大小，控制棘輪的轉(zhuǎn)角,如圖14.9所示，在棘輪外部罩一遮板（遮板不隨棘輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)），改變遮板位置以遮住部分棘齒，可使棘爪行程的一部分在遮板上滑過(guò)，不與棘齒接觸，從而改變棘爪推動(dòng)棘輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角的大小。遮板的位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。,2.利用遮板調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角,14.1 棘輪機(jī)構(gòu),圖14.9 棘輪外部罩遮板,圖14.8 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu) 1.活塞；2.搖桿,14.2 槽輪機(jī)構(gòu),14.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理,如圖14.10所示為槽輪機(jī)構(gòu)，由具有徑向槽的槽輪2、帶有圓銷A的撥盤1和機(jī)架組成。 主動(dòng)件撥盤1逆時(shí)針做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓銷A未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤的外凸鎖止弧鎖住，槽輪靜止不動(dòng)；當(dāng)圓銷A開(kāi)始進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，內(nèi)外鎖止弧脫開(kāi)，槽輪在圓銷A的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓銷A開(kāi)始脫離槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖止弧又被撥盤的外凸圓弧鎖住而靜止，直到圓銷再一次進(jìn)入槽輪的下一個(gè)徑向槽時(shí)，兩者又重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪的單向間歇運(yùn)動(dòng)。 槽輪機(jī)構(gòu)有外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)（圖14.10）和內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)（圖14.11）兩種基本類型。依據(jù)機(jī)構(gòu)中圓銷的數(shù)目，外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)又有單圓銷、雙圓銷和多圓銷槽輪機(jī)構(gòu)之分。單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，撥盤轉(zhuǎn)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；雙圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)兩次；內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向與撥盤轉(zhuǎn)向相同。,14.2 槽輪機(jī)構(gòu),圖14.10 外槽輪機(jī)構(gòu) 1.帶圓銷A的撥盤；2.有徑向槽的槽輪,圖14.11 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu) 1.帶圓銷A的撥盤；2.有徑向槽的槽輪,14.2 槽輪機(jī)構(gòu),14.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用,槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,轉(zhuǎn)位迅速,工作可靠，但制造與裝配精度要求