機械中的間歇運動機構(gòu)簡介

1、第第7章章 間歇運動機構(gòu)和其他常用機構(gòu)間歇運動機構(gòu)和其他常用機構(gòu)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容7.1 棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)7.2 槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)7.3 擒縱機構(gòu)擒縱機構(gòu)7.4 凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)7.5 不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)7.6 間歇運動機構(gòu)設(shè)計的基本要求間歇運動機構(gòu)設(shè)計的基本要求7.7 其他常用機構(gòu)其他常用機構(gòu)槽輪機構(gòu)和棘輪機構(gòu)的工作原理和運動特性。槽輪機構(gòu)和棘輪機構(gòu)的工作原理和運動特性。本章重點本章重點掌握槽輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)的工作原理、運掌握槽輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、應(yīng)用情況；動特點、應(yīng)用情況；了解凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機了解凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完

2、全齒輪機構(gòu)和其他常用機構(gòu)的工作原理、運動特點及構(gòu)和其他常用機構(gòu)的工作原理、運動特點及應(yīng)用情況。應(yīng)用情況。本章基本要求本章基本要求1、棘輪機構(gòu)的組成及工作原理、棘輪機構(gòu)的組成及工作原理7.1 棘棘 輪輪 機機 構(gòu)構(gòu)棘輪機構(gòu)的組成：棘輪機構(gòu)的組成：由主動擺桿、棘爪、棘輪、由主動擺桿、棘爪、棘輪、止動爪和機架等組成。止動爪和機架等組成。 棘輪機構(gòu)的工作原理：棘輪機構(gòu)的工作原理：當(dāng)主動搖桿逆時針擺動當(dāng)主動搖桿逆時針擺動時，棘爪便插入棘輪的齒間，推動棘輪轉(zhuǎn)過一時，棘爪便插入棘輪的齒間，推動棘輪轉(zhuǎn)過一定的角度。當(dāng)搖桿順時針擺動時，止動爪阻止定的角度。當(dāng)搖桿順時針擺動時，止動爪阻止棘輪逆時針轉(zhuǎn)動，同時棘爪在

3、棘輪的齒背上滑棘輪逆時針轉(zhuǎn)動，同時棘爪在棘輪的齒背上滑過，棘輪便得到單向的間歇運動。過，棘輪便得到單向的間歇運動。外棘輪動畫演示外棘輪動畫演示內(nèi)棘輪動畫演示內(nèi)棘輪動畫演示2、棘輪機構(gòu)的類型和特點、棘輪機構(gòu)的類型和特點（1）按結(jié)構(gòu)分類）按結(jié)構(gòu)分類 齒式棘輪機構(gòu)：齒式棘輪機構(gòu)： 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確、運動可靠；結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確、運動可靠；動程可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，動停時間可通過選動程可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，動停時間可通過選擇合適的驅(qū)動機構(gòu)來實現(xiàn)。但動程只能作有級擇合適的驅(qū)動機構(gòu)來實現(xiàn)。但動程只能作有級調(diào)節(jié)；棘爪在齒背上的滑行引起噪音、沖擊和調(diào)節(jié)；棘爪在齒背上的滑行引起噪音、沖擊和磨損

4、，故不宜用于高速。磨損，故不宜用于高速。 摩擦式棘輪機構(gòu)：摩擦式棘輪機構(gòu)： 它以偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機構(gòu)中的棘它以偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機構(gòu)中的棘爪，以無齒摩擦輪代替棘輪。它的特點是傳動爪，以無齒摩擦輪代替棘輪。它的特點是傳動平穩(wěn)、無噪音；動程可無級調(diào)節(jié)。因靠摩擦力平穩(wěn)、無噪音；動程可無級調(diào)節(jié)。因靠摩擦力傳動，會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，一方面可起超載保護傳動，會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，一方面可起超載保護作用，另一方面使得傳動精度不同。適用于低作用，另一方面使得傳動精度不同。適用于低速輕載的場合。速輕載的場合。 外接式外接式內(nèi)接式內(nèi)接式運動特點：運動特點：通過摩擦力推動從動輪間歇轉(zhuǎn)動，克通過摩擦力推動從動輪間

5、歇轉(zhuǎn)動，克服了齒式棘輪機構(gòu)噪聲大、轉(zhuǎn)角不能無級調(diào)節(jié)的服了齒式棘輪機構(gòu)噪聲大、轉(zhuǎn)角不能無級調(diào)節(jié)的缺點，但運動準(zhǔn)確性差。缺點，但運動準(zhǔn)確性差。（2）按嚙合方式分類）按嚙合方式分類 外嚙合方式：外嚙合方式： 它們的棘爪或楔塊均安裝在從動輪的外部。它們的棘爪或楔塊均安裝在從動輪的外部。外嚙合式棘輪機構(gòu)由于加工、安裝、維修方便，外嚙合式棘輪機構(gòu)由于加工、安裝、維修方便，應(yīng)用較廣。應(yīng)用較廣。內(nèi)嚙合方式：內(nèi)嚙合方式： 它們的棘爪或楔塊均安裝在從動輪內(nèi)部。結(jié)它們的棘爪或楔塊均安裝在從動輪內(nèi)部。結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。構(gòu)緊湊，外形尺寸小。 （3）按運動形式分類）按運動形式分類 從動件作單向間歇轉(zhuǎn)動；從動件作單向間

6、歇轉(zhuǎn)動；從動件作單向間歇移動；從動件作單向間歇移動；雙動式棘輪機構(gòu)；雙動式棘輪機構(gòu)；雙向式棘輪機構(gòu)。雙向式棘輪機構(gòu)。外接齒式棘輪機構(gòu)外接齒式棘輪機構(gòu)內(nèi)接齒式棘輪機構(gòu)內(nèi)接齒式棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)示例棘輪機構(gòu)示例 端面棘輪機構(gòu)端面棘輪機構(gòu)雙動式棘輪機構(gòu)雙動式棘輪機構(gòu)運動特點：運動特點：搖桿來回擺動都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動。搖桿來回擺動都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動。鉤頭棘爪鉤頭棘爪直推棘爪直推棘爪棘爪可翻轉(zhuǎn)的矩形棘齒可以獲得不同轉(zhuǎn)向的間歇運動。棘爪可翻轉(zhuǎn)的矩形棘齒可以獲得不同轉(zhuǎn)向的間歇運動。雙向式棘輪機構(gòu)雙向式棘輪機構(gòu)動動 畫畫動動 畫畫3、棘輪機構(gòu)的功能應(yīng)用、棘輪機構(gòu)的功能應(yīng)用（2）功功 能能制動制動 如

7、卷揚機制動機構(gòu)。棘輪機構(gòu)單向轉(zhuǎn)動，如卷揚機制動機構(gòu)。棘輪機構(gòu)單向轉(zhuǎn)動，可阻止卷筒逆轉(zhuǎn)，起制動作用?？勺柚咕硗材孓D(zhuǎn)，起制動作用。（1）應(yīng)用場合應(yīng)用場合各種機床中，以實現(xiàn)進給、轉(zhuǎn)位或分度功能。各種機床中，以實現(xiàn)進給、轉(zhuǎn)位或分度功能。 牛頭刨床工作臺橫向進給過程：運動通過齒輪機牛頭刨床工作臺橫向進給過程：運動通過齒輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)傳遞給棘輪機構(gòu)，帶動與棘輪固聯(lián)的構(gòu)、連桿機構(gòu)傳遞給棘輪機構(gòu)，帶動與棘輪固聯(lián)的絲杠做間歇運動，從而實現(xiàn)工作臺間歇進給運動。絲杠做間歇運動，從而實現(xiàn)工作臺間歇進給運動。間歇送進間歇送進轉(zhuǎn)位、分度轉(zhuǎn)位、分度 沖床工作臺自動轉(zhuǎn)位沖床工作臺自動轉(zhuǎn)位棘輪機構(gòu)的工作過程：棘輪機構(gòu)的工作過

8、程： 沖頭沖頭D上升時通過棘爪上升時通過棘爪帶動棘輪和工作臺順時帶動棘輪和工作臺順時針轉(zhuǎn)位。沖頭下降時，針轉(zhuǎn)位。沖頭下降時，搖桿搖桿AB逆時針擺動，工逆時針擺動，工作臺不動。作臺不動。超越、離合超越、離合單向離合器工作原理：單向離合器工作原理：主動主動星輪星輪1逆時針轉(zhuǎn)動時，滾柱逆時針轉(zhuǎn)動時，滾柱靠摩擦力滾向空隙小端，將靠摩擦力滾向空隙小端，將套筒套筒2楔緊，使之與星輪一楔緊，使之與星輪一同轉(zhuǎn)動；反之，滾柱滾到大同轉(zhuǎn)動；反之，滾柱滾到大端，套筒因松開而靜止。端，套筒因松開而靜止。超越離合器工作原理：超越離合器工作原理：主動主動星輪星輪1逆時針轉(zhuǎn)動時，套筒逆時針轉(zhuǎn)動時，套筒2逆時針轉(zhuǎn)動的速度超過

9、星輪逆時針轉(zhuǎn)動的速度超過星輪1的轉(zhuǎn)速，套筒以高速自由的轉(zhuǎn)速，套筒以高速自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。應(yīng)用實例：應(yīng)用實例： 自行車飛輪（內(nèi)接棘輪）自行車飛輪（內(nèi)接棘輪）星輪星輪滾柱滾柱套筒套筒彈簧頂桿彈簧頂桿4棘輪設(shè)計的要點棘輪設(shè)計的要點（1 1）幾何尺寸設(shè)計幾何尺寸設(shè)計（2）棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)安裝安裝棘輪罩棘輪罩：通過安裝棘輪罩，改變插銷通過安裝棘輪罩，改變插銷在定位板孔中的位置，即可調(diào)節(jié)棘輪罩遮蓋在定位板孔中的位置，即可調(diào)節(jié)棘輪罩遮蓋的棘輪齒數(shù)，使部分行程內(nèi)棘爪沿棘輪罩表的棘輪齒數(shù)，使部分行程內(nèi)棘爪沿棘輪罩表面滑過從而實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。面滑過從而實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計成行程可

10、調(diào)機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計成行程可調(diào)機構(gòu)：可通過設(shè)：可通過設(shè)計腰形槽、調(diào)節(jié)塊、調(diào)節(jié)絲桿等改變曲柄或計腰形槽、調(diào)節(jié)塊、調(diào)節(jié)絲桿等改變曲柄或搖桿的長度，從而從而改變擺桿的擺角，達搖桿的長度，從而從而改變擺桿的擺角，達到改變動停時間比的目的。實際設(shè)計時，并到改變動停時間比的目的。實際設(shè)計時，并不需要同時設(shè)置多個調(diào)整環(huán)節(jié)。不需要同時設(shè)置多個調(diào)整環(huán)節(jié)。例：例：改變主動搖桿擺角的大小改變主動搖桿擺角的大小驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計成行驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計成行程可調(diào)機構(gòu)程可調(diào)機構(gòu)加裝棘輪罩，以遮蓋搖桿加裝棘輪罩，以遮蓋搖桿擺角范圍內(nèi)的一部分棘齒擺角范圍內(nèi)的一部分棘齒1、槽輪機構(gòu)的組成及工作原理、槽輪機構(gòu)的組成及工作原理7.2 槽槽 輪輪

11、 機機 構(gòu)構(gòu)槽輪機構(gòu)的組成：槽輪機構(gòu)的組成：由主動撥盤、由主動撥盤、從動槽輪和機架等組成。從動槽輪和機架等組成。 槽輪機構(gòu)的工作原理：槽輪機構(gòu)的工作原理：主動撥主動撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤的圓盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤的圓銷銷A未進入槽輪徑向槽時，槽未進入槽輪徑向槽時，槽輪被鎖，靜止不動；當(dāng)主動撥輪被鎖，靜止不動；當(dāng)主動撥盤的圓銷盤的圓銷A進入槽輪徑向槽時，進入槽輪徑向槽時，槽輪受圓銷槽輪受圓銷A驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。從驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。從而使槽輪做間歇運動。而使槽輪做間歇運動。動畫演示動畫演示特特 點：點：徑向槽徑向尺寸不同，徑向槽徑向尺寸不同，銷輪上銷分布不均勻。銷輪上銷分布不均勻。槽輪轉(zhuǎn)一周，可以實現(xiàn)槽輪轉(zhuǎn)

12、一周，可以實現(xiàn)動停時間均不相同的運動停時間均不相同的運動要求。動要求。不等臂長多銷槽輪機構(gòu)不等臂長多銷槽輪機構(gòu)2、槽輪機構(gòu)的類型、槽輪機構(gòu)的類型外槽輪機構(gòu)外槽輪機構(gòu) 主、從動輪轉(zhuǎn)向相反。主、從動輪轉(zhuǎn)向相反。內(nèi)槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)主、從動輪轉(zhuǎn)向相同。主、從動輪轉(zhuǎn)向相同。球面槽輪機構(gòu)球面槽輪機構(gòu)特特 點：點： 主動輪主動輪1和撥銷和撥銷3的軸線的軸線均通過球心。均通過球心。 當(dāng)只有一個撥銷時，動當(dāng)只有一個撥銷時，動停時間相等；停時間相等； 當(dāng)對稱布置兩個撥銷時，當(dāng)對稱布置兩個撥銷時，可以實現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動?？梢詫崿F(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動。3、槽輪機構(gòu)的特點與應(yīng)用、槽輪機構(gòu)的特點與應(yīng)用應(yīng)用：應(yīng)用：一般用于轉(zhuǎn)速不一般用于轉(zhuǎn)

13、速不很高的自動機械、輕工很高的自動機械、輕工機械或儀器儀表中。機械或儀器儀表中。電影放映機的送片機構(gòu)電影放映機的送片機構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，能準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角，機械效率高?？刂妻D(zhuǎn)角，機械效率高。缺點：缺點：動程不可調(diào)節(jié)，動程不可調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)角不可太小，在起轉(zhuǎn)角不可太小，在起動和停止時加速度變動和停止時加速度變化大、有沖擊，不適化大、有沖擊，不適用于高速。用于高速。蜂窩煤壓制機構(gòu)蜂窩煤壓制機構(gòu)4、槽輪機構(gòu)的設(shè)計槽輪機構(gòu)的設(shè)計（1）槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)槽輪機構(gòu)的運動系數(shù) 間歇運動機構(gòu)的運動特性通常用動停時間比間歇運動機構(gòu)的運動特性通常用動停時間比k來

14、描述。即來描述。即tdttk td表示從動件在表示從動件在1個運動周期中的個運動周期中的運動時間，運動時間，tt表示其停歇時間。表示其停歇時間。 在槽輪機構(gòu)的設(shè)計中，選取不同的槽數(shù)在槽輪機構(gòu)的設(shè)計中，選取不同的槽數(shù) z和和圓銷數(shù)圓銷數(shù)n，將獲得不同的動、停規(guī)律。，將獲得不同的動、停規(guī)律。 運動系數(shù)運動系數(shù)k：從動槽輪從動槽輪2的運動時間的運動時間t2與主動撥盤與主動撥盤1的運動時間的運動時間t1之比。即：之比。即：k=t2/t1 由于主動銷輪由于主動銷輪1通常為等速通常為等速運動，故上述時間比值可運動，故上述時間比值可用用銷輪轉(zhuǎn)角銷輪轉(zhuǎn)角的比值表示。的比值表示。 22ttk1012因槽輪的線速

15、度方向應(yīng)因槽輪的線速度方向應(yīng)沿著徑向槽的中心線沿著徑向槽的中心線 。201022由此得出：由此得出：z1212z2z2z222ttk1012 由上式可知，由上式可知， k總是小于總是小于0.5的，外槽輪徑向的，外槽輪徑向槽的數(shù)目應(yīng)大于或等于槽的數(shù)目應(yīng)大于或等于3。槽輪的運動時間總。槽輪的運動時間總小于其靜止時間。小于其靜止時間。 如果在銷輪上均勻地分布如果在銷輪上均勻地分布n個圓銷，則當(dāng)銷輪個圓銷，則當(dāng)銷輪盤轉(zhuǎn)動一周時，槽輪將被撥動盤轉(zhuǎn)動一周時，槽輪將被撥動n次，故運動系數(shù)次，故運動系數(shù)是單銷的是單銷的n倍，即倍，即 2z2znk因因k應(yīng)小于應(yīng)小于1，故，故 2z2znl槽輪機構(gòu)的角速度及角加

16、速度的最大值隨槽輪槽輪機構(gòu)的角速度及角加速度的最大值隨槽輪數(shù)數(shù) z z 的增多減少；的增多減少；l當(dāng)圓銷開始進入和離開徑向槽時，兩瞬時有柔當(dāng)圓銷開始進入和離開徑向槽時，兩瞬時有柔性沖擊，且隨槽數(shù)性沖擊，且隨槽數(shù) z z 的減少而增大；的減少而增大；l在機構(gòu)運轉(zhuǎn)速度較高時，或槽輪軸承慣性較大在機構(gòu)運轉(zhuǎn)速度較高時，或槽輪軸承慣性較大的情況下，就顯得更為突出。的情況下，就顯得更為突出。l內(nèi)槽輪機構(gòu)與外槽輪機構(gòu)一樣，有加速度突變，內(nèi)槽輪機構(gòu)與外槽輪機構(gòu)一樣，有加速度突變，且其值與外槽輪相等，但當(dāng)且其值與外槽輪相等，但當(dāng)| | |0 |0 時，角加速時，角加速度值迅速下降并趨于零。度值迅速下降并趨于零。

17、（2）槽輪機構(gòu)的運動特性）槽輪機構(gòu)的運動特性槽輪機構(gòu)的運動和動力特性，槽輪機構(gòu)的運動和動力特性，通常用右邊兩個比值來衡量。通常用右邊兩個比值來衡量。 21212和 隨著槽數(shù)隨著槽數(shù)z的增加，運動趨于平穩(wěn)，動力特的增加，運動趨于平穩(wěn)，動力特性也得到改善。但槽數(shù)過多將使槽輪體積過大，性也得到改善。但槽數(shù)過多將使槽輪體積過大，產(chǎn)生較大的慣性力矩。一般設(shè)計中，槽數(shù)的正產(chǎn)生較大的慣性力矩。一般設(shè)計中，槽數(shù)的正常選用值為常選用值為48。 設(shè)計中應(yīng)盡量保證間歇運動機構(gòu)動作平穩(wěn)、減設(shè)計中應(yīng)盡量保證間歇運動機構(gòu)動作平穩(wěn)、減小從動構(gòu)件在起動和停止運動時產(chǎn)生的沖擊，尤小從動構(gòu)件在起動和停止運動時產(chǎn)生的沖擊，尤其要減

18、小高速運動構(gòu)件的慣性負荷，改善機構(gòu)的其要減小高速運動構(gòu)件的慣性負荷，改善機構(gòu)的動力特性。動力特性。 （3）槽輪機構(gòu)的幾何尺寸計算）槽輪機構(gòu)的幾何尺寸計算 參照參照P167所例計算式求出圓柱銷的回轉(zhuǎn)所例計算式求出圓柱銷的回轉(zhuǎn)半徑、槽頂高、槽底高、鎖止弧半徑等幾半徑、槽頂高、槽底高、鎖止弧半徑等幾何尺寸。何尺寸。7.3 擒擒 縱縱 機機 構(gòu)構(gòu)1 1、擒縱機構(gòu)的組成及工作原理擒縱機構(gòu)的組成及工作原理機構(gòu)的組成機構(gòu)的組成 由擒縱輪、擒縱叉、游絲擺輪及機架組成。由擒縱輪、擒縱叉、游絲擺輪及機架組成。工作原理工作原理 擒縱輪擒縱輪受發(fā)條驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，同時受擒縱叉受發(fā)條驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，同時受擒縱叉上的左右卡瓦阻擋

19、而停止，并通過游絲擺輪上的左右卡瓦阻擋而停止，并通過游絲擺輪系統(tǒng)控制動停時間，從而實現(xiàn)周期性單性間系統(tǒng)控制動停時間，從而實現(xiàn)周期性單性間歇運動。歇運動。 游絲擺動系統(tǒng)游絲擺動系統(tǒng)是由游絲、擺輪及圓銷、擒縱是由游絲、擺輪及圓銷、擒縱叉及叉頭釘?shù)冉M成。其能量的補充是通過擒縱叉及叉頭釘?shù)冉M成。其能量的補充是通過擒縱輪齒頂斜面與卡瓦的短暫接觸傳動來實現(xiàn)的。輪齒頂斜面與卡瓦的短暫接觸傳動來實現(xiàn)的。 因游絲擺輪系統(tǒng)振動頻率固定，故可用于因游絲擺輪系統(tǒng)振動頻率固定，故可用于計量時間，常用于鐘表中。計量時間，常用于鐘表中。2、擒縱機構(gòu)的類型及應(yīng)用擒縱機構(gòu)的類型及應(yīng)用（1 1）有固有振動系統(tǒng)型擒縱機構(gòu)）有固有振

20、動系統(tǒng)型擒縱機構(gòu)擒縱機構(gòu)有以下兩大類：擒縱機構(gòu)有以下兩大類：如機械手表中的擒縱機構(gòu)。如機械手表中的擒縱機構(gòu)。（2）無固有振動系統(tǒng)型擒縱機構(gòu)）無固有振動系統(tǒng)型擒縱機構(gòu)此種擒縱機構(gòu)僅由擒縱輪和擒縱叉組成。此種擒縱機構(gòu)僅由擒縱輪和擒縱叉組成。機構(gòu)示例機構(gòu)示例1機構(gòu)示例機構(gòu)示例2 擒縱叉往復(fù)振動的周期與擒縱叉轉(zhuǎn)動慣量擒縱叉往復(fù)振動的周期與擒縱叉轉(zhuǎn)動慣量（為常數(shù)）的平方成正比。與擒縱輪給擒縱叉（為常數(shù)）的平方成正比。與擒縱輪給擒縱叉的轉(zhuǎn)矩大?。ɑ痉€(wěn)定）的平方根成反比。故的轉(zhuǎn)矩大?。ɑ痉€(wěn)定）的平方根成反比。故此機構(gòu)能使擒縱輪作平均轉(zhuǎn)速基本恒定的間歇此機構(gòu)能使擒縱輪作平均轉(zhuǎn)速基本恒定的間歇運動。運動。

21、這種機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，價格低，這種機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，價格低，但振動周期不很穩(wěn)定，故主要用于計時精度但振動周期不很穩(wěn)定，故主要用于計時精度要求不高、工作時間較短的場合。如自動記要求不高、工作時間較短的場合。如自動記錄儀、計數(shù)器、定時器、測速器及照相機快錄儀、計數(shù)器、定時器、測速器及照相機快門等。門等。7.4 凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)組組 成成 主動凸輪、從動轉(zhuǎn)主動凸輪、從動轉(zhuǎn)盤和機架。盤和機架。工作原理工作原理 主動凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)主動凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，推動從動盤實動，推動從動盤實現(xiàn)間歇分度轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)間歇分度轉(zhuǎn)動。1、凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成與工作原理、凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成與工作

22、原理圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)2、機構(gòu)的類型及應(yīng)用、機構(gòu)的類型及應(yīng)用（1 1）圓柱凸輪式間歇運動機構(gòu)）圓柱凸輪式間歇運動機構(gòu) 常取單頭螺桿凸輪常取單頭螺桿凸輪z26，從動盤按正弦加速，從動盤按正弦加速度規(guī)律設(shè)計，可控制中心距消除間隙，承載能度規(guī)律設(shè)計，可控制中心距消除間隙，承載能力高，間歇頻率為力高，間歇頻率為1200次次/ /分，分度精度為分，分度精度為30。 常取凸輪槽數(shù)為常取凸輪槽數(shù)為1，柱銷數(shù)一般取，柱銷數(shù)一般取z26，在輕，在輕載下間歇頻率為載下間歇頻率為1500次次/ /分。分。（2）蝸桿凸輪式間歇運動機構(gòu)）蝸桿凸輪式間歇運動機

23、構(gòu)（3）共軛凸輪式間歇機構(gòu)）共軛凸輪式間歇機構(gòu)動力特性好，分度精度高，成本較低。動力特性好，分度精度高，成本較低。應(yīng)用場合應(yīng)用場合 輕工機械、沖壓機械等高速機械中常用作高速、輕工機械、沖壓機械等高速機械中常用作高速、高精度的步進進給、分度轉(zhuǎn)位等機構(gòu)。例如用于高高精度的步進進給、分度轉(zhuǎn)位等機構(gòu)。例如用于高速沖床、多色印刷機、包裝機、折疊機等。速沖床、多色印刷機、包裝機、折疊機等。機構(gòu)特點機構(gòu)特點結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，轉(zhuǎn)位精確，不需定位裝置即結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，轉(zhuǎn)位精確，不需定位裝置即可獲得高的定位精度；可獲得高的定位精度；廓線設(shè)計得當(dāng)，可使從動件獲得預(yù)期的任意運動；廓線設(shè)計得當(dāng)，可使從動件獲得預(yù)期

24、的任意運動；動載荷小，無沖擊，宜高速；動載荷小，無沖擊，宜高速；加工成本高，安裝、調(diào)整要求嚴(yán)。加工成本高，安裝、調(diào)整要求嚴(yán)。3、凸輪式間歇運動機構(gòu)的特點和應(yīng)用、凸輪式間歇運動機構(gòu)的特點和應(yīng)用1、 工作原理和類型工作原理和類型 由齒輪機構(gòu)演變而來。主由齒輪機構(gòu)演變而來。主動輪有一個或幾個齒，根據(jù)動輪有一個或幾個齒，根據(jù)運動與停歇時間要求，在從運動與停歇時間要求，在從動輪上做出與主動輪齒相嚙動輪上做出與主動輪齒相嚙合的輪齒，當(dāng)主動輪做連續(xù)合的輪齒，當(dāng)主動輪做連續(xù)轉(zhuǎn)動時，從動輪做間歇回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，從動輪做間歇回轉(zhuǎn)運動。從動輪間歇期間，利運動。從動輪間歇期間，利用兩輪邊緣的鎖止弧防止從用兩輪邊緣的鎖止弧

25、防止從動輪游動。動輪游動。動畫演示動畫演示7.5 不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)外嚙合不完全齒輪機構(gòu)外嚙合不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪齒條機構(gòu)不完全齒輪齒條機構(gòu)動動 畫畫2、不完全齒輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用、不完全齒輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用 特點：特點：設(shè)計靈活，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，工作設(shè)計靈活，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，工作可靠。從動輪的運動角范圍大，很容易實現(xiàn)一可靠。從動輪的運動角范圍大，很容易實現(xiàn)一個周期中的多次動、停時間不等的間隙運動。個周期中的多次動、停時間不等的間隙運動。但在進入嚙合和退出嚙合時速度有突變，引起但在進入嚙合和退出嚙合時速度有突變，引起剛性沖擊，只宜于

26、低速、輕載場合。主、從動剛性沖擊，只宜于低速、輕載場合。主、從動輪不能互換。輪不能互換。 應(yīng)用：應(yīng)用：常用于多工位，多工序的自動機械或常用于多工位，多工序的自動機械或生產(chǎn)線上，實現(xiàn)工作臺的間歇轉(zhuǎn)位和進給運生產(chǎn)線上，實現(xiàn)工作臺的間歇轉(zhuǎn)位和進給運動等。動等。3. 不完全齒輪機構(gòu)設(shè)計時需注意的問題不完全齒輪機構(gòu)設(shè)計時需注意的問題 為了避免主動輪首齒的齒頂與從動輪的齒頂發(fā)生為了避免主動輪首齒的齒頂與從動輪的齒頂發(fā)生干涉，可將主動輪首齒的齒頂降低，如果機構(gòu)作正干涉，可將主動輪首齒的齒頂降低，如果機構(gòu)作正反向轉(zhuǎn)動，主動輪的首、末兩齒齒頂應(yīng)相等。其余反向轉(zhuǎn)動，主動輪的首、末兩齒齒頂應(yīng)相等。其余各齒保持標(biāo)準(zhǔn)齒

27、高。各齒保持標(biāo)準(zhǔn)齒高。 不完全齒輪機構(gòu)在進入嚙合和退出嚙合時，由于不完全齒輪機構(gòu)在進入嚙合和退出嚙合時，由于速度有突變而產(chǎn)生沖擊。為改善其動力性能，可裝速度有突變而產(chǎn)生沖擊。為改善其動力性能，可裝瞬心線附加桿瞬心線附加桿，使其在首齒嚙合之前先接觸，使從，使其在首齒嚙合之前先接觸，使從動輪從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸增速；主動輪末齒在退出嚙合動輪從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸增速；主動輪末齒在退出嚙合時，從動輪的角速度逐漸減?。ń柚诹硪粚λ残臅r，從動輪的角速度逐漸減?。ń柚诹硪粚λ残木€附加板），這樣使從動輪由停到動和由動到停的線附加板），這樣使從動輪由停到動和由動到停的過渡變得平穩(wěn)。過渡變得平穩(wěn)。 76 間歇運動機構(gòu)設(shè)計

28、的基本要求間歇運動機構(gòu)設(shè)計的基本要求1 1動力性能的要求動力性能的要求 間歇運動機構(gòu)的從動機構(gòu)在一個很短的時間間歇運動機構(gòu)的從動機構(gòu)在一個很短的時間內(nèi)要經(jīng)過啟動、加速、減速、停止的過程，會產(chǎn)內(nèi)要經(jīng)過啟動、加速、減速、停止的過程，會產(chǎn)生較大的加速度，從而來帶來載荷產(chǎn)生沖擊。設(shè)生較大的加速度，從而來帶來載荷產(chǎn)生沖擊。設(shè)計中為了盡量保證間歇運動機構(gòu)動作平穩(wěn)，特別計中為了盡量保證間歇運動機構(gòu)動作平穩(wěn)，特別要注意合理選擇從動件運動規(guī)律。要注意合理選擇從動件運動規(guī)律。2對從動件動、停時間的要求對從動件動、停時間的要求 間歇運動機構(gòu)中，從動件停歇的時間往往是機間歇運動機構(gòu)中，從動件停歇的時間往往是機床或自動

29、機進行工藝加工的時間，而從動件運動床或自動機進行工藝加工的時間，而從動件運動的時間一般是機床和自動機送進、轉(zhuǎn)位等輔助工的時間一般是機床和自動機送進、轉(zhuǎn)位等輔助工作的時間。間歇運動機構(gòu)的這個運動特性通常用作的時間。間歇運動機構(gòu)的這個運動特性通常用動停時間比動停時間比k k來描述。即來描述。即tdttk 式中，式中，td表示從動件在表示從動件在1個運動周期個運動周期中的運動時間，中的運動時間，tt表示其停歇時間。表示其停歇時間。從提高生產(chǎn)效率的角度來看，從提高生產(chǎn)效率的角度來看，k k值應(yīng)盡量取得值應(yīng)盡量取得小些；但從動力性能來看，小些；但從動力性能來看，k k值過小會使起動值過小會使起動和停止時

30、的加速度過大，又是設(shè)計中應(yīng)避免的。和停止時的加速度過大，又是設(shè)計中應(yīng)避免的。因此，在設(shè)計間歇運動機構(gòu)時，應(yīng)合理選擇動、因此，在設(shè)計間歇運動機構(gòu)時，應(yīng)合理選擇動、停時間比，并根據(jù)不同的動、停時間要求來設(shè)停時間比，并根據(jù)不同的動、停時間要求來設(shè)計間歇機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。計間歇機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。3對從動件動、停位置的要求對從動件動、停位置的要求設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作要求來選取從動件運動行設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作要求來選取從動件運動行程（簡稱動程）的大小，并注意從動件停歇位程（簡稱動程）的大小，并注意從動件停歇位置的準(zhǔn)確性。在時還要求設(shè)計的間歇運動機構(gòu)置的準(zhǔn)確性。在時還要求設(shè)計的間歇運動機構(gòu)能調(diào)節(jié)動程或動停比的大小。能調(diào)

31、節(jié)動程或動停比的大小。1、螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)7.7 其其 他他 常常 用用 機機 構(gòu)構(gòu)(1) 螺旋機構(gòu)的組成及特點螺旋機構(gòu)的組成及特點螺旋機構(gòu)的組成螺旋機構(gòu)的組成螺旋機構(gòu)是由螺桿、螺母和機架組成。螺旋機構(gòu)是由螺桿、螺母和機架組成。 通常它是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。但通常它是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。但當(dāng)導(dǎo)程角大于當(dāng)量摩擦角時，它還可以將直當(dāng)導(dǎo)程角大于當(dāng)量摩擦角時，它還可以將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。 效率較低，特別是具有自鎖性的螺旋機構(gòu)效效率較低，特別是具有自鎖性的螺旋機構(gòu)效率低率低 于于50。 能獲得很多的減速比和力的增益；選擇合適的能獲得很多的減速比和力的增益；選擇合適

32、的螺旋機構(gòu)導(dǎo)程角，可獲得機構(gòu)的自鎖性。螺旋機構(gòu)導(dǎo)程角，可獲得機構(gòu)的自鎖性。螺旋機構(gòu)的特點螺旋機構(gòu)的特點主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：主要缺點：主要缺點： 因此，螺旋機構(gòu)常用于起重機、壓力機以及因此，螺旋機構(gòu)常用于起重機、壓力機以及功率不大的進給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。功率不大的進給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。（2）螺旋機構(gòu)的運動分析螺旋機構(gòu)的運動分析當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過 時，螺母沿其軸向移動的距離為時，螺母沿其軸向移動的距離為s l /(2)其中其中l(wèi)為螺旋的為螺旋的導(dǎo)程導(dǎo)程 。微動螺旋機構(gòu)微動螺旋機構(gòu) 設(shè)螺旋機構(gòu)中設(shè)螺旋機構(gòu)中A、B段的螺旋導(dǎo)程分別為段的螺旋導(dǎo)程分別為l lA A、l lB B , , 且兩端螺旋的旋

33、向相同且兩端螺旋的旋向相同，當(dāng)螺桿當(dāng)螺桿1轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過時，時，螺母螺母2的位移的位移s s 為為螺桿螺母A段螺紋B段螺紋機架123s(lAlB) /(2）動動 畫畫 因因l lA A、l lB B 相差很小時，位移相差很小時，位移s s可能很小，故可能很小，故這種螺旋機構(gòu)稱為這種螺旋機構(gòu)稱為微動螺旋機構(gòu)。微動螺旋機構(gòu)。 此種機構(gòu)常用測微計、分度機構(gòu)及調(diào)節(jié)機此種機構(gòu)常用測微計、分度機構(gòu)及調(diào)節(jié)機構(gòu)中。如用于調(diào)節(jié)鏜刀進刀量的螺旋機構(gòu)。構(gòu)中。如用于調(diào)節(jié)鏜刀進刀量的螺旋機構(gòu)。復(fù)式螺旋機構(gòu)復(fù)式螺旋機構(gòu) 如果螺旋機構(gòu)的兩段螺旋導(dǎo)程分別為如果螺旋機構(gòu)的兩段螺旋導(dǎo)程分別為l lA A、l lB B，且兩端螺旋的旋向

34、相反。這種螺旋機構(gòu)稱為且兩端螺旋的旋向相反。這種螺旋機構(gòu)稱為復(fù)復(fù)式螺旋機構(gòu)式螺旋機構(gòu)。s(lAlB) /(2）則則 此種螺旋機構(gòu)常用于此種螺旋機構(gòu)常用于車輛聯(lián)接車輛聯(lián)接。123AB動動 畫畫（3）螺旋機構(gòu)類型螺旋機構(gòu)類型按用途不同分類按用途不同分類按螺桿與螺母之間的摩擦性質(zhì)不同分類按螺桿與螺母之間的摩擦性質(zhì)不同分類滑動螺旋機構(gòu)、滾動螺旋機構(gòu)、靜壓螺旋機構(gòu)?；瑒勇菪龣C構(gòu)、滾動螺旋機構(gòu)、靜壓螺旋機構(gòu)。 傳力螺旋機構(gòu)、傳導(dǎo)螺旋機構(gòu)、調(diào)整螺旋機構(gòu)。傳力螺旋機構(gòu)、傳導(dǎo)螺旋機構(gòu)、調(diào)整螺旋機構(gòu)。（4）螺旋機構(gòu)的設(shè)計要點螺旋機構(gòu)的設(shè)計要點 螺旋設(shè)計的關(guān)鍵是選擇確定合適的螺旋導(dǎo)程螺旋設(shè)計的關(guān)鍵是選擇確定合適的螺

35、旋導(dǎo)程角、導(dǎo)程及頭數(shù)等參數(shù)。角、導(dǎo)程及頭數(shù)等參數(shù)。 根據(jù)不同的工作要求，螺旋機構(gòu)應(yīng)選擇不同根據(jù)不同的工作要求，螺旋機構(gòu)應(yīng)選擇不同的幾何參數(shù)。的幾何參數(shù)。 若要求螺旋具有自鎖性或具有較大的減速比若要求螺旋具有自鎖性或具有較大的減速比（微動）時，宜選用單頭螺旋，宜選用較小的（微動）時，宜選用單頭螺旋，宜選用較小的導(dǎo)程及導(dǎo)程角，但效率較低。導(dǎo)程及導(dǎo)程角，但效率較低。 若要求傳遞大的功率或快速運動的螺旋機若要求傳遞大的功率或快速運動的螺旋機構(gòu)時，宜采用具有較大導(dǎo)程角的多頭螺旋。構(gòu)時，宜采用具有較大導(dǎo)程角的多頭螺旋。2、 萬向鉸鏈機構(gòu)萬向鉸鏈機構(gòu)萬向鉸鏈機構(gòu)用于傳遞兩相萬向鉸鏈機構(gòu)用于傳遞兩相交軸間的運

36、動和動力，廣泛交軸間的運動和動力，廣泛用于汽車、機床等機械中；用于汽車、機床等機械中；傳動過程中，兩軸傳動過程中，兩軸夾角可以變動，為夾角可以變動，為變角傳動機構(gòu)。變角傳動機構(gòu)。 單萬向鉸鏈機構(gòu)，當(dāng)主動軸單萬向鉸鏈機構(gòu)，當(dāng)主動軸以以 1 1等速回轉(zhuǎn)等速回轉(zhuǎn)時，從動軸時，從動軸的的 2 2變化范圍為變化范圍為 1 1coscos 2 2 1 1/cos/cos 其變化幅度與兩軸夾角其變化幅度與兩軸夾角 有關(guān)，一般有關(guān)，一般 3030。單萬向鉸鏈機構(gòu)單萬向鉸鏈機構(gòu) 兩軸瞬時角速比隨時變化，并不恒等于兩軸瞬時角速比隨時變化，并不恒等于1。單萬向鉸鏈機構(gòu)兩特殊位置的機構(gòu)運動簡圖單萬向鉸鏈機構(gòu)兩特殊位置

37、的機構(gòu)運動簡圖雙萬向鉸鏈機構(gòu)雙萬向鉸鏈機構(gòu)主、從動軸角速度恒等的條件：主、從動軸角速度恒等的條件：主、從動軸與中間軸位于同一平面；主、從動軸與中間軸位于同一平面；主、從動軸線與中間軸線之間的夾角相等；主、從動軸線與中間軸線之間的夾角相等；中間軸兩端叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。中間軸兩端叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。動動 畫畫動動 畫畫 即橢圓齒輪機構(gòu)的傳動比即橢圓齒輪機構(gòu)的傳動比i i21是主動輪是主動輪1轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 1 1的函數(shù)，且與橢圓齒輪的偏心率的函數(shù)，且與橢圓齒輪的偏心率 e e有關(guān)。有關(guān)。3. 非圓齒輪機構(gòu)非圓齒輪機構(gòu)i212/1r1/r2（1e2)/(1 e22 ecos1）非圓齒輪機構(gòu)是一種變傳

38、動比的齒輪機構(gòu)。非圓齒輪機構(gòu)是一種變傳動比的齒輪機構(gòu)。（1 1）橢圓齒輪機構(gòu)的傳動比橢圓齒輪機構(gòu)的傳動比（1）與連桿機構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)牢靠、緊湊、且與連桿機構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)牢靠、緊湊、且傳動較平穩(wěn)。傳動較平穩(wěn)。（2）比凸輪機構(gòu)傳動可靠。比凸輪機構(gòu)傳動可靠。（3）用非圓齒輪來實現(xiàn)按一定規(guī)律的變速傳用非圓齒輪來實現(xiàn)按一定規(guī)律的變速傳動，要比用其他機構(gòu)容易得多。動，要比用其他機構(gòu)容易得多。（2）非圓齒輪機構(gòu)的特點及其應(yīng)用非圓齒輪機構(gòu)的特點及其應(yīng)用特特 點點 非圓齒輪機構(gòu)在機床、自動機、儀器及解非圓齒輪機構(gòu)在機床、自動機、儀器及解算裝置中均有應(yīng)用。算裝置中均有應(yīng)用。利用利用橢圓齒輪帶動曲柄滑塊機構(gòu)橢圓齒輪帶動曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)急回實現(xiàn)急回運動運動利用利用橢圓齒輪帶動槽輪機構(gòu)橢圓齒輪帶動槽輪機構(gòu)實現(xiàn)縮短運動實現(xiàn)縮短運動時間，增加停歇時間。時間，增加停歇時間。應(yīng)應(yīng) 用用4. 組合機構(gòu)組合機構(gòu)(1) 組合機構(gòu)及其特點組合機構(gòu)及其特點組合機構(gòu)的概念組合機構(gòu)的概念 由于現(xiàn)代機械工程對機械的運動形式、運由于現(xiàn)代機械工程對機械的運動形式、運動規(guī)律和動力性能等方面要求的多樣化和復(fù)動規(guī)律和動力性能等方面要求的多樣化和復(fù)雜性，以及前述各種基本