第3章凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)

1、1第三章第三章 凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)【能力目標(biāo)能力目標(biāo)】【案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入】【知識要點(diǎn)知識要點(diǎn)】3.1 凸輪機(jī)構(gòu)的類型和識別凸輪機(jī)構(gòu)的類型和識別3.2 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)行特性分析凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)行特性分析3.3 用圖解法設(shè)計(jì)盤行凸輪輪廓用圖解法設(shè)計(jì)盤行凸輪輪廓3.4 間歇運(yùn)行機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)行機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)3.5 間歇運(yùn)行機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)行機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)【能力訓(xùn)練能力訓(xùn)練】本章小結(jié)2【能力目標(biāo)能力目標(biāo)】 1.熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的分類、從動件運(yùn)動規(guī)律及其特性。2.熟練掌握平面凸輪輪廓曲線的圖解法設(shè)計(jì)。3.了解滾子半徑、壓力角和基圓半徑之間的關(guān)系。4.熟悉間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用。5.掌

2、握棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)。返回目錄3【案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入】 n當(dāng)向徑變化的凸輪輪廓與氣門的平底接觸時，氣門產(chǎn)生向下開啟或向上關(guān)閉的往復(fù)運(yùn)動(向上運(yùn)動是借助彈簧的彈力作用)；當(dāng)以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧段輪廓與氣門接觸時，氣門將靜止不動。因此，當(dāng)具有某種輪廓曲線的凸輪2連續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣門1可獲得間歇的、按預(yù)期規(guī)律的開閉運(yùn)動,從而使內(nèi)燃機(jī)正常工作。返回目錄圖圖3-1 3-1 內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)43.1凸輪機(jī)構(gòu)的類型識別凸輪機(jī)構(gòu)的類型識別3.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用 凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于自動機(jī)械和自動控制裝置中，它是一種常見的高副機(jī)構(gòu)，由凸輪、從動件

3、、機(jī)架以及輔助裝置組成 。 圖3-2所示為一自動機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)。當(dāng)圓柱凸輪1回轉(zhuǎn)時，其凹槽的側(cè)面迫使從動件2做往復(fù)擺動，通過從動件2上的扇形齒輪與固定在刀架上的齒條嚙合，控制刀架作進(jìn)刀和退刀運(yùn)動。 返回目錄5n圓柱凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，被凸輪直接推動的構(gòu)件稱為從動件（或稱為推桿）。凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動，但也有作往復(fù)擺動或者往復(fù)直線移動等其他運(yùn)動。從動件通過凸輪的曲線輪廓與其以高副接觸從而獲得預(yù)期的運(yùn)動，所以凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動件和機(jī)架三個基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。 返回目錄圖圖3-2 3-2 自動機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)自動機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)圖圖3-2 自動機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)自動機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)6n凸輪機(jī)構(gòu)在

4、自動送料機(jī)構(gòu)、仿形機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)、汽車的凸輪式制動器以及印刷機(jī)、紡織機(jī)、插秧機(jī)、鬧鐘和各種電氣開關(guān)等傳力不大的控制裝置中得到廣泛應(yīng)用。如下圖紡織機(jī)械里的繞線機(jī)構(gòu)。返回目錄7n凸輪機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)： 只要適當(dāng)設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，就可以使從動件獲得各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)方便。n凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn): 凸輪與從動件之間為點(diǎn)、線高副接觸，易磨損，故該機(jī)構(gòu)多用在要求準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動規(guī)律且傳遞力不大的場合。83.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型 返回目錄凸輪可以按不同的屬性進(jìn)行分類。凸輪可以按不同的屬性進(jìn)行分類。1、按凸輪形狀分類：盤形、圓柱、移

5、動凸輪、按凸輪形狀分類：盤形、圓柱、移動凸輪93.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型n盤狀凸輪盤狀凸輪:這種凸輪是繞固定軸線轉(zhuǎn)動并具有變化向徑的盤形零件。它是凸輪最常見的形式。n移動凸輪移動凸輪：當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)時，凸輪相對機(jī)架做直線運(yùn)動，這種凸輪稱為移動凸輪。n圓柱凸輪圓柱凸輪：這種凸輪可以認(rèn)為是將移動凸輪首尾相接卷成圓柱體而形成。n盤狀凸輪和移動凸輪與從動件之間的相對運(yùn)動為平面，屬于平面凸輪機(jī)構(gòu)平面凸輪機(jī)構(gòu)；而圓柱凸輪與從動件之間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動，屬于空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)。10返回目錄2、從動件的形狀：尖頂、從動件的形狀：尖頂滾子、平底滾子、平底3、從動件、從動件運(yùn)動

6、：直動、運(yùn)動：直動、擺動擺動113.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型n從動件的結(jié)構(gòu)形式：n(1) 尖頂從動件尖頂從動件：尖頂能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，從而使從動件實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動。但尖頂與凸輪之間是滑動摩擦，易于磨損，故使用傳力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)。n(2) 滾子從動件滾子從動件：這種從動件的端部裝有可以自由轉(zhuǎn)動的滾子，因而摩擦較小，可傳遞較大的力，但零件多，滾子軸磨損后會產(chǎn)生噪音。所以適用于重載和中、低速的凸輪機(jī)構(gòu)。n(3) 平底從動件平底從動件：這種從動件與凸輪的輪廓表面的接觸面為一個平面。平面與凸輪接觸處易形成油膜，故潤滑良好，能大大減少磨損。當(dāng)不考慮摩擦?xí)r，凸輪對從動件的作用力始終垂

7、直了平底，從動件受力比較平穩(wěn)，傳動效果好，故常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)中。缺點(diǎn)是不適用于輪廓有內(nèi)凹的凸輪。12返回目錄2、從動件的形狀：尖頂、從動件的形狀：尖頂滾子、平底滾子、平底3、從動件、從動件運(yùn)動：直動、運(yùn)動：直動、擺動擺動133.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型n從動件的運(yùn)動形式：n(1)直動從動件直動從動件：從動件相對于機(jī)架做往復(fù)直線運(yùn)動。 對心直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)對心直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)從動件導(dǎo)路的中心線通過凸輪的回轉(zhuǎn)中心。 偏置直動從動件機(jī)構(gòu)偏置直動從動件機(jī)構(gòu) （圖3-3a)n(2)擺動從動件擺動從動件：從動件按照一定的運(yùn)動規(guī)律繞自身軸作往復(fù)擺動。143.2凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性分析 凸輪機(jī)構(gòu)

8、的基本名詞術(shù)語凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語基圓、基圓半徑基圓、基圓半徑以凸輪輪廓最小向徑rmin為半徑所作的圓稱為凸輪的基圓， rmin 稱為基圓半徑。如圖3-4所示。推程、升程、推程運(yùn)動角推程、升程、推程運(yùn)動角從動件在凸輪輪廓的作用下由距凸輪軸心最近位置被推到距凸輪軸心最遠(yuǎn)位置的過程稱為從動件的推程，在推程中從動件所走過的距離稱為從動件的升程h，推程對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運(yùn)動角，如圖3-4所示。返回目錄153.2凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性分析n遠(yuǎn)休止角遠(yuǎn)休止角s：當(dāng)凸輪以BC圓弧段與尖頂接觸時，從動件處于最高位置而靜止不動，該過程稱為遠(yuǎn)程休止，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為遠(yuǎn)休止角s。n回程和回程運(yùn)動角回程和回程運(yùn)動

9、角：當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從動件與凸輪CD段接觸，由點(diǎn)C至D，向徑逐漸減小，從動件由最高位C回到最低位置，該過程稱為回程運(yùn)動，凸輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角稱為回程角。n近休止角：近休止角：從動件在DA段接觸時，從動件在最低位置靜止不動，該過程稱為近程休止，凸輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角稱為近休止角。n凸輪運(yùn)動一周，從動件就重復(fù)上述升停回停的循環(huán)過程。n偏距偏距：從動件的中心線偏離凸輪轉(zhuǎn)動中心0的距離。163.2凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性分析n從動件的位移線圖從動件的位移線圖 以直角坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)代表從動件的位移，橫坐標(biāo)代表凸輪轉(zhuǎn)角，則可以畫出從動件與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系曲線，則為從動件從動件的位移線圖。的位移線圖。n凸輪的輪廓形狀決定從動

10、件的運(yùn)動規(guī)律，反之，從動件不同的運(yùn)動規(guī)律要求凸輪具有不同的輪廓曲線形狀，因此在設(shè)計(jì)凸輪設(shè)計(jì)凸輪輪廓輪廓之前應(yīng)首先確定從動件的運(yùn)動規(guī)律確定從動件的運(yùn)動規(guī)律。17返回目錄hhA BOOr0abcDBabcdS基圓基圓回程運(yùn)動角回程運(yùn)動角近休止角近休止角推程運(yùn)動角推程運(yùn)動角遠(yuǎn)休止角遠(yuǎn)休止角C18從動件常用的運(yùn)動規(guī)律從動件常用的運(yùn)動規(guī)律 返回目錄1、等速運(yùn)動規(guī)律：等速運(yùn)動規(guī)律：凸輪以角速度勻凸輪以角速度勻速運(yùn)動，從動件以恒定的速度運(yùn)動。速運(yùn)動，從動件以恒定的速度運(yùn)動。s()= CS ()=Ca()= 0特點(diǎn)特點(diǎn)：1）剛性沖擊運(yùn)動剛性沖擊運(yùn)動從動件在某瞬時速度突從動件在某瞬時速度突變，其加速度及慣性力在

11、理論上均趨于無變，其加速度及慣性力在理論上均趨于無窮大。窮大。2）只適用于低速輕載的凸輪機(jī)構(gòu)。）只適用于低速輕載的凸輪機(jī)構(gòu)。s()= CS ()=Ca()= 0s()= CS ()=C19返回目錄2、等加速等、等加速等減速運(yùn)動規(guī)律減速運(yùn)動規(guī)律:凸輪以角速度勻速運(yùn)動，從動凸輪以角速度勻速運(yùn)動，從動件先做等加速運(yùn)動后做等減速運(yùn)動。件先做等加速運(yùn)動后做等減速運(yùn)動。s()= CS 2()=C a()= Ca （常數(shù)）（常數(shù)）特點(diǎn)特點(diǎn)：1）柔性沖擊）柔性沖擊從動件在從動件在某瞬時加速度發(fā)生有限值某瞬時加速度發(fā)生有限值的突變所引起的沖擊。的突變所引起的沖擊。2）適用于中、低速的凸）適用于中、低速的凸輪機(jī)構(gòu)

12、。輪機(jī)構(gòu)。20返回目錄3、間諧、間諧運(yùn)動規(guī)律：運(yùn)動規(guī)律：當(dāng)動點(diǎn)在一圓周上做勻速轉(zhuǎn)動時，由該在當(dāng)動點(diǎn)在一圓周上做勻速轉(zhuǎn)動時，由該在此圓上直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動規(guī)律。此圓上直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動規(guī)律。s()=h(1-cos/0)/2()=C sin/0a()= Cacos/0特點(diǎn)特點(diǎn)：1）僅在運(yùn)動始末兩處有柔）僅在運(yùn)動始末兩處有柔性沖擊。性沖擊。2）適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。）適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。213.3用圖解法設(shè)計(jì)盤形用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓凸輪輪廓返回目錄22用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓n設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 根據(jù)機(jī)器的工作要求選定了從動件的運(yùn)動規(guī)律后，還要根據(jù)凸輪傳力性能是否

13、良好、凸輪輪廓是否便于加工、結(jié)構(gòu)是否緊湊、運(yùn)動的可靠性等因素，來進(jìn)行凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)。n凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的方法凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的方法： 有圖解法和解析法。解析法用于精度要求較高的高速凸輪、靠模凸輪等，計(jì)算量大，常常利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。圖解法簡單易行，可以滿足一般精度要求的機(jī)械設(shè)計(jì)。n本章介紹圖解法設(shè)計(jì)一般精度的凸輪輪廓。233.3.1直動從動件盤形凸輪輪廓的直動從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)n用圖解法繪制凸輪輪廓曲線所依據(jù)的方法是“反轉(zhuǎn)法”。n采用反轉(zhuǎn)法繪制盤形凸輪工作輪廓的步驟：n1）確定從動件的運(yùn)動規(guī)律；n2）確定凸輪的轉(zhuǎn)速和基圓半徑；n3）選定繪制平面凸輪與圖紙平面相對靜止，且

14、方便在圖紙上繪制；n4）反轉(zhuǎn)，即機(jī)架和從動件繞凸輪中心相對轉(zhuǎn)動。24返回目錄3.3.1直動從動件盤形凸輪輪廓直動從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)1.反轉(zhuǎn)法作圖的原理反轉(zhuǎn)法作圖的原理a)a)在凸輪輪廓作用下從動件向上移動在凸輪輪廓作用下從動件向上移動 b)b)機(jī)架和從動件繞凸輪中心相對轉(zhuǎn)動機(jī)架和從動件繞凸輪中心相對轉(zhuǎn)動圖圖 3-83-8 反轉(zhuǎn)法原理反轉(zhuǎn)法原理25返回目錄尖頂對心直動從動件盤形凸輪輪廓的尖頂對心直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制過程繪制過程（1）尖頂從動件）尖頂從動件 26 選取適當(dāng)比例（包括長度比例和角度比例），按照從動件運(yùn)動規(guī)律，做相應(yīng)的位移線圖位移線圖。 做凸輪基圓，并確定從動件的初

15、始位置。在基圓上，由從動件尖頂起始位置A0處開始，沿-方向分別取推程運(yùn)動角(900)、遠(yuǎn)程休止角(600)、回程運(yùn)動角(1800)、近休止角(300)，并將推程運(yùn)動角(900)和回程運(yùn)動角(1800)與位移線圖對應(yīng)等分，在基圓上得A1、A2、A3、A4、A5諸點(diǎn)，自圓心做徑向線。返回目錄27沿各徑向自基圓取從動件對應(yīng)位移線圖上的位移量，使A1B1=11、A2B2=22、A3B3=33、得反轉(zhuǎn)后尖頂所占據(jù)的一系列位置B1、B2、B3、。 將A0、B1、B2、B3、連成光滑曲線，便是所要求的凸輪輪廓曲線。28滾子直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制過程滾子直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制過程繪制方法類似：滾子

16、式可改善尖頂型從動件與凸輪接觸處的摩擦、磨損情況，其凸輪輪廓設(shè)計(jì)方法如右圖所示。把滾子中心看作尖頂從動件的尖頂，按上述方法求出一條理論輪廓0，再以0上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑為半徑，作一系列圓，并作這一系列圓的內(nèi)包絡(luò)線，就得到滾子從動件凸輪的實(shí)際廓線。凸輪的基圓半徑是指理論輪廓線的最小向徑。返回目錄29返回目錄平底從動件盤形凸輪輪廓的繪制過程平底從動件盤形凸輪輪廓的繪制過程繪制方法類似：繪制方法類似：把平底與導(dǎo)路的交點(diǎn)A0看作尖頂從動件的尖頂，按照尖頂從動件凸輪輪廓的繪制方法，求出理論輪廓上一系列點(diǎn)A1、A2、A3、；過這些點(diǎn)畫平底的各個位置A0B0、A1B1、A2B2、A3B3、；作這些平底的

17、包絡(luò)線，便得到平底從動件凸輪的輪廓曲線。30返回目錄3.3.2盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本參數(shù)盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本參數(shù)1 1、壓力角：、壓力角：從動件與凸輪在從動件與凸輪在接觸點(diǎn)處的接觸點(diǎn)處的受力方向受力方向與其在與其在該點(diǎn)該點(diǎn)絕對速度方向（絕對速度方向（運(yùn)動方運(yùn)動方向向）之間）之間所夾的銳角所夾的銳角seresseOPBDPD2200ds/dtan31n凸輪作用于從動件的凸輪作用于從動件的法向力法向力Fn可分解為兩可分解為兩個分力個分力：Fx和Fy。 Fr沿導(dǎo)路方向推動從動件做有用公功，是有效分力，除了克服工作阻力之外，還要克服導(dǎo)路的摩擦力； Fx使從動件壓緊導(dǎo)路，產(chǎn)生摩擦力，是有害力。n凸輪機(jī)構(gòu)自

18、鎖現(xiàn)象凸輪機(jī)構(gòu)自鎖現(xiàn)象 在Fn一定的條件下，壓力角越大，有效分力越小，有害分力越大。當(dāng)壓力角增大到某一數(shù)值時，必將出現(xiàn)有效分力小于摩擦力的情況，這時，不論施加多大的力，都不能使從動件運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為自鎖。n凸輪上不同位置的壓力角值是不同的。凸輪上不同位置的壓力角值是不同的。32 許用壓力角：許用壓力角：為改善凸輪機(jī)構(gòu)的受力情況、提高為改善凸輪機(jī)構(gòu)的受力情況、提高機(jī)械效率，規(guī)定了允許采用的最大壓力角。機(jī)械效率，規(guī)定了允許采用的最大壓力角。推程推程（工作行程）推薦的許用壓力角為：（工作行程）推薦的許用壓力角為：直動從動件直動從動件擺動從動件擺動從動件回程回程（空回行程）（空回行程）max0080

19、70004535004030返回目錄33n當(dāng)采用偏置從動件時，如圖3-13所示，對于凸輪的同一位置，若凸輪順時針轉(zhuǎn)動，從動件偏置在凸輪轉(zhuǎn)動中心左側(cè)時壓力角較??；若凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，從動件偏置在凸輪轉(zhuǎn)動中心右側(cè)時壓力角較小n出現(xiàn)壓力角大于或等于許用壓力角時，可將對心式改為偏置式從動件，以減小推程中的壓力角。34基圓半徑的選取基圓半徑的選取n由圖3-12可以看出：n從動件的位移S2;n凸輪K點(diǎn)處的半徑為r;nrb為凸輪的基圓半徑，n則有：S2=r-rb35 由圖3-12圖中的速度多邊形可知： 由式3-1可知，當(dāng)w1、v2和s2一定時，如果要減小壓力角，就必須增大凸輪的基圓半徑。36壓力角和基圓半徑的

20、關(guān)系壓力角和基圓半徑的關(guān)系n從動件運(yùn)動規(guī)律相同 時，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過相同 的轉(zhuǎn)角時，從動件上 升相同的位移，基圓 較大的凸輪輪廓較平 緩，壓力角較小。37n為了減小壓力角，宜取較大的基圓半徑；為了使結(jié)構(gòu)緊湊，則應(yīng)盡可能較小基圓半徑。n在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時，凸輪的基圓半徑可根據(jù)凸輪的結(jié)構(gòu)選取。n為保證凸輪機(jī)構(gòu)在整個運(yùn)動周期中均能滿足，應(yīng)選取計(jì)算結(jié)果中的最大值作為凸輪的基圓半徑。max38n凸輪軸基圓半徑的選取凸輪軸基圓半徑的選取 凸輪軸，基圓半徑應(yīng)大于軸的半徑和滾子半徑之和，即 rbr+rr 當(dāng)凸輪與軸單獨(dú)制造時,?。?rb1.8r+(10-20)mm393 3、滾子半徑的選擇、滾子半徑的選擇n滾子半徑的

21、選擇，要綜合考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、凸輪輪廓曲線形狀等因素，特別是不能因滾子半徑選得過大造成從動件運(yùn)動規(guī)律失真。403 3、滾子半徑的選擇、滾子半徑的選擇n凸輪工作輪廓曲率半徑凸輪工作輪廓曲率半徑和凸輪理論輪廓曲率半和凸輪理論輪廓曲率半徑徑的之間的關(guān)系的之間的關(guān)系：n當(dāng)凸輪輪廓內(nèi)凹時：=+r，無論滾子半徑取多大，凸輪輪廓總是光滑曲線，如圖3-15a所示，所以此時滾子半徑的大小不受限制。n當(dāng)凸輪輪廓外凸時，=-r，0時，凸輪輪廓光滑，如圖3-15b所示；=0時，凸輪工作輪廓出現(xiàn)尖點(diǎn)，工作時極易磨損，如圖3-15c所示；0時，凸輪工作輪廓出現(xiàn)交叉，加工時將被切掉，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動規(guī)律，這就是運(yùn)動失真

22、現(xiàn)象，如圖3-15d所示；413 3、滾子半徑的選擇、滾子半徑的選擇 n外凸凸輪廓線0rr0minmin0min 返回目錄42滾子半徑大小對凸輪實(shí)際輪廓的影響 rTrTaarTrTa)b)d)c)返回目錄43 0rr0minmin0min實(shí)際廓線出現(xiàn)交叉，從動件不能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動失真返回目錄44n運(yùn)動失真原因：避免方法：n滾子半徑的選擇 r0.80min 0min3-5mmrmin0min0min0大大)8 .0(減小滾子半徑brrr返回目錄45返回目錄3.4間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)3.4.1棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理46一、一、棘輪棘輪類型類型返回目錄組成：組成：擺桿、

23、棘爪、棘輪、止動爪。擺桿、棘爪、棘輪、止動爪。工作原理：工作原理：擺桿往復(fù)擺動，棘爪推動棘輪間擺桿往復(fù)擺動，棘爪推動棘輪間歇轉(zhuǎn)動。歇轉(zhuǎn)動。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動可靠、轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。角可調(diào)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：工作時有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動精工作時有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場度較差。適用于速度較低和載荷不大的場合。合。47返回目錄只能夠?qū)崿F(xiàn)單向間歇運(yùn)動只能夠?qū)崿F(xiàn)單向間歇運(yùn)動外接棘輪機(jī)構(gòu)外接棘輪機(jī)構(gòu)48返回目錄內(nèi)接棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)接棘輪機(jī)構(gòu)49返回目錄雙向式棘輪機(jī)構(gòu)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)棘爪可翻轉(zhuǎn)的矩形棘齒可以獲得不同轉(zhuǎn)向的間歇運(yùn)動。棘爪可翻轉(zhuǎn)

24、的矩形棘齒可以獲得不同轉(zhuǎn)向的間歇運(yùn)動。50返回目錄雙動式棘輪機(jī)構(gòu)雙動式棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動特點(diǎn)：搖桿來回?cái)[動都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動。運(yùn)動特點(diǎn)：搖桿來回?cái)[動都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動。51a) a) 加調(diào)節(jié)搖桿加調(diào)節(jié)搖桿 b)b)加遮板加遮板圖圖3-193-19 調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的方法調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的方法返回目錄52返回目錄3.4.2棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用:可用于進(jìn)給、制動、轉(zhuǎn)位分度和超越機(jī)構(gòu)。在提升機(jī)在提升機(jī)做制動器做制動器u這種制動這種制動器安全可靠，器安全可靠，使用方便。使用方便。53返回目錄間歇送進(jìn)間歇送進(jìn)54返回目錄超越、離合超越、離合55返回目錄3.5間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)3.5.1棘輪

25、機(jī)構(gòu)的工作原理典型槽輪機(jī)構(gòu)的組成：典型槽輪機(jī)構(gòu)的組成：由主動撥由主動撥盤、從動槽輪和機(jī)架等組成。盤、從動槽輪和機(jī)架等組成。 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理：槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理：主動撥盤主動撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤的圓銷連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤的圓銷A未進(jìn)入槽輪徑向槽時，槽輪未進(jìn)入槽輪徑向槽時，槽輪的內(nèi)的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡的外凸圓弧卡住，住，靜止不動；當(dāng)主動撥盤的圓靜止不動；當(dāng)主動撥盤的圓銷銷A進(jìn)入槽輪徑向槽時，槽輪受進(jìn)入槽輪徑向槽時，槽輪受圓銷圓銷A驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。從而使槽輪驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。從而使槽輪做間歇運(yùn)動。做間歇運(yùn)動。56返回目錄3.5.2槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位迅速，效率較高，工作可靠，能較平穩(wěn)、間歇地進(jìn)行換位。與棘輪機(jī)構(gòu)相比運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但因圓柱銷突然進(jìn)入與脫離徑向槽，傳動存在柔性沖擊，不適用于高速場合。制造與裝配精度要求較高，且槽輪轉(zhuǎn)角大小不能調(diào)節(jié) 57 一般用于