第3章 常用機構--ppt

1、機械制圖機械制圖機械基礎主講： 3.1運動副及平面機構運動簡圖 3.2平面連桿機構 3.3凸輪機構 3.4螺旋機構 3.5間歇運動機構 3.6變速變向機構 第第3章章 常用機構常用機構3.1 運動副及平面機構運動簡圖運動副及平面機構運動簡圖思考下列圖形的運動形式，觀察滑塊與機架，兩齒輪的接觸形思考下列圖形的運動形式，觀察滑塊與機架，兩齒輪的接觸形式有什么不同？式有什么不同？ 運動副：將兩個構件組成的既具有一定約束運動副：將兩個構件組成的既具有一定約束又具有一定相對運動的聯(lián)接。又具有一定相對運動的聯(lián)接。 兩構件組成的運動副，是通過點、線或面接兩構件組成的運動副，是通過點、線或面接觸來實現(xiàn)的。觸來

2、實現(xiàn)的。 按照接觸方式不同，通常把運動副分為低副按照接觸方式不同，通常把運動副分為低副（如曲柄滑塊機構）和高副（齒輪副）兩類（如曲柄滑塊機構）和高副（齒輪副）兩類 。 3.1.1 運動副及其分類運動副及其分類 通過面接觸而構成的運動副稱為低副。通過面接觸而構成的運動副稱為低副。移動副移動副轉動副轉動副低副低副高副高副 通過點或線接觸而構成的運動副稱為高副 。凸輪副（點接觸）齒輪副 （線接觸）其它運動副其它運動副 球面副球面副 螺旋副螺旋副12球球碗螺母螺桿21 注意注意： 把構件運動副的兩構件之間的相對運動把構件運動副的兩構件之間的相對運動為平面運動的運動副稱為平面運動副為平面運動的運動副稱為

3、平面運動副（如移動副、（如移動副、凸輪副等都為平面運動凸輪副等都為平面運動副）。副）。 兩構件之間的相對運動為空間運動的運兩構件之間的相對運動為空間運動的運動副稱為空間運動副（如球面副、螺旋動副稱為空間運動副（如球面副、螺旋副為空間運動副）副為空間運動副）3.1.2 平面機構運動簡圖平面機構運動簡圖 研究機械的運動（例如研究機器上各點的位研究機械的運動（例如研究機器上各點的位移、軌跡、速度和加速度）時，如果使用實移、軌跡、速度和加速度）時，如果使用實物結構圖，不僅繪制繁瑣，而且由于圖形復物結構圖，不僅繪制繁瑣，而且由于圖形復雜使分析不便。為了使問題簡化，有必要去雜使分析不便。為了使問題簡化，有

4、必要去掉那些與運動無關的因素（如構件的形狀、掉那些與運動無關的因素（如構件的形狀、組成構件的零件數(shù)目、運動副的具體構造組成構件的零件數(shù)目、運動副的具體構造等），僅用簡單線條和符號表示構件和運動等），僅用簡單線條和符號表示構件和運動副，并按一定比例畫出各運動副的位置，這副，并按一定比例畫出各運動副的位置，這種說明機構中各構件間相對運動關系的簡單種說明機構中各構件間相對運動關系的簡單圖形，稱為機構運動簡圖。圖形，稱為機構運動簡圖。 繪制運動簡圖的步驟繪制運動簡圖的步驟1.研究機構的運動原理2.確定運動副的種類3.測量出運動副間的相對位置4.選擇視圖與比例，用規(guī)定符號繪制 例：繪制內燃機的機構運動簡

5、圖。例：繪制內燃機的機構運動簡圖。 分析：分析：此內燃機由齒輪機構、凸輪機構和四此內燃機由齒輪機構、凸輪機構和四桿機構構成，共有四個轉動副、三個移動副、桿機構構成，共有四個轉動副、三個移動副、一個齒輪副和兩個凸輪高副一個齒輪副和兩個凸輪高副 。 步驟：步驟： 選擇視圖平面。選擇視圖平面。 選擇比例尺，并根選擇比例尺，并根據(jù)機構運動尺寸定出各據(jù)機構運動尺寸定出各運動副間的相對位置。運動副間的相對位置。 畫出各運動副和機畫出各運動副和機構符號，并畫出各構件。構符號，并畫出各構件。 完成必要的標注完成必要的標注 內燃機的運動簡圖內燃機的運動簡圖 1曲軸；曲軸；2連桿；連桿；3活塞；活塞；4缸體；缸體

6、；5閥桿；閥桿；6凸輪；凸輪；7，8齒輪齒輪3.2 平面連桿機構平面連桿機構 平面連桿機構是由若干個剛性構件通過轉動平面連桿機構是由若干個剛性構件通過轉動副或移動副聯(lián)接而成的機構，也稱平面低副副或移動副聯(lián)接而成的機構，也稱平面低副機構，組成平面連桿機構各構件的相對運動機構，組成平面連桿機構各構件的相對運動均在同一平面或相互平行的平面內。均在同一平面或相互平行的平面內。 主要內容： 鉸鏈四桿機構的基本形式鉸鏈四桿機構的基本形式 鉸鏈四桿機構的演化形式鉸鏈四桿機構的演化形式3.2.1 鉸鏈四桿機構的基本形式 構件間全部用轉動副相連接的平面四桿機構，構件間全部用轉動副相連接的平面四桿機構，稱為鉸鏈四

7、桿機構。稱為鉸鏈四桿機構。 鉸鏈四桿機構是平面四桿機構的基本型式。鉸鏈四桿機構是平面四桿機構的基本型式。機架：機構中固定不動的構件，例如桿AD。連架桿：與機架相連的構件，例如桿AB和CD。連桿：不與機架直接相連的構件，例如桿BC。曲柄：連架桿中，能作整周回轉的桿件稱為曲柄。搖桿：連架桿中，只能作往復擺動的桿件稱為搖桿。四桿機構各部分名稱四桿機構各部分名稱：車門啟閉系統(tǒng)車門啟閉系統(tǒng) 根據(jù)連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機構分根據(jù)連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機構分為：為： 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 雙曲柄機構雙曲柄機構 雙搖桿機構雙搖桿機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿一個為曲

8、柄，鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿一個為曲柄，一個為搖桿，則四桿機構稱為曲柄搖桿機構。一個為搖桿，則四桿機構稱為曲柄搖桿機構。 例例1：圖所示為食品設備中的物料攪拌機構，圖所示為食品設備中的物料攪拌機構，當曲柄旋轉時，利用連桿上當曲柄旋轉時，利用連桿上E E點的運動可以實點的運動可以實現(xiàn)物料攪拌的要求。現(xiàn)物料攪拌的要求。 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構攪拌機攪拌機仰府式雷達搜索機構仰府式雷達搜索機構曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 例例2：牛頭刨床的橫牛頭刨床的橫向進給機構，該機向進給機構，該機構工作時，右側小構工作時，右側小齒輪帶動相當于曲齒輪帶動相當于曲柄的大齒輪轉動，柄的大齒輪轉動，然后通過連桿帶動然后

9、通過連桿帶動帶有棘爪的搖桿作帶有棘爪的搖桿作往復擺動，從而帶往復擺動，從而帶動棘輪連同絲杠作動棘輪連同絲杠作單向間歇運動。所單向間歇運動。所以牛頭刨車的橫向以牛頭刨車的橫向進給機構是由曲柄進給機構是由曲柄搖桿機構與棘輪機搖桿機構與棘輪機構串聯(lián)構成的。構串聯(lián)構成的。雙曲柄機構雙曲柄機構 鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿均為曲柄，鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿均為曲柄，則四桿機構稱為雙曲柄機構。則四桿機構稱為雙曲柄機構。 例例1：當主動曲柄當主動曲柄ABAB轉動時，通過連桿轉動時，通過連桿BCBC、從、從動曲柄動曲柄CDCD和連桿和連桿CECE，帶動滑塊，帶動滑塊E E（篩）做水平（篩）做水平往復移動。

10、這里的機構是由雙曲柄機構添加往復移動。這里的機構是由雙曲柄機構添加了一個連桿和滑塊所組成。了一個連桿和滑塊所組成。慣性篩慣性篩飛剪飛剪 例例2 2：機車車輪聯(lián)動：機車車輪聯(lián)動機構中的機構中的ABCDABCD就是就是一個正平行四邊形一個正平行四邊形機構，主動曲柄機構，主動曲柄ABAB與從動曲柄與從動曲柄CDCD作同作同速同向轉動，連桿速同向轉動，連桿BCBC則作平移運動。則作平移運動。 思考思考：取消桿：取消桿EFEF，對兩車輪的運動是對兩車輪的運動是否有影響。否有影響。 機車車輪聯(lián)動裝置機車車輪聯(lián)動裝置雙搖桿機構雙搖桿機構 鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿均為搖桿，則四桿機鉸鏈四桿機構中，若兩個連

11、架桿均為搖桿，則四桿機構稱為雙搖桿機構。構稱為雙搖桿機構。 例例1：ABCDABCD為一雙搖桿機構，為一雙搖桿機構， 當主動搖桿當主動搖桿ABAB擺動時，擺動時， 從動搖桿從動搖桿CDCD也隨著擺動，也隨著擺動， 從而使連桿延長線上的重從而使連桿延長線上的重 物懸掛點物懸掛點E E做平面運動。做平面運動。雙搖桿機構雙搖桿機構 例例2 2：ABCDABCD構成一個雙構成一個雙搖桿機構。搖桿搖桿機構。搖桿ABAB擺動，擺動，帶動搖桿帶動搖桿CDCD擺動，使飛擺動，使飛機輪子放下。機輪子放下。 注意：注意：此時此時ABAB與與BCBC連線，連線，主動件主動件ABAB通過連桿作用通過連桿作用于從動件于

12、從動件CDCD上的力恰好上的力恰好通過其回轉中心，出現(xiàn)通過其回轉中心，出現(xiàn)了不能使構件了不能使構件CDCD轉動的轉動的“頂死頂死”現(xiàn)象，機構的現(xiàn)象，機構的這種位置稱為死點。這這種位置稱為死點。這時無論飛機施加在時無論飛機施加在ABAB上上的力有多大，都不能使的力有多大，都不能使BCBC轉動，保證飛機正常轉動，保證飛機正常的著陸。的著陸。鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件 1 1. .最短桿與最長桿的長度之和，小于或等于最短桿與最長桿的長度之和，小于或等于其他兩桿長度之和；其他兩桿長度之和；2.2.連架桿和機架中必有一個是最短桿。連架桿和機架中必有一個是最短桿。 鉸鏈四桿機構中

13、，若最短桿與最長桿的長度之鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則取最短桿的相鄰和小于或等于其余兩桿長度之和，則取最短桿的相鄰桿為機架時，得桿為機架時，得曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構；取最短桿為機架時，；取最短桿為機架時，得得雙曲柄機構雙曲柄機構；取與最短桿相對的桿為機架時，得；取與最短桿相對的桿為機架時，得雙雙搖桿機構搖桿機構。鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿的鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論取何桿為機長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論取何桿為機架時均無曲柄存在，而只能得架時均無曲柄存在，而只能得雙搖桿機構雙搖桿機構。推論：

14、推論：3.2.2 鉸鏈四桿機構的演化形式鉸鏈四桿機構的演化形式1、改變構件的形狀和運動尺寸改變構件的形狀和運動尺寸具有曲線導軌的曲柄滑塊機構具有曲線導軌的曲柄滑塊機構 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 改變構件的形狀和尺寸演化的四桿機構改變構件的形狀和尺寸演化的四桿機構四桿機構演化四桿機構演化 2、改變運動副的尺寸改變運動副的尺寸偏心輪的演化過程偏心輪的演化過程 偏心輪機構偏心輪機構偏心輪機構的應用偏心輪機構的應用鄂式破碎機鄂式破碎機 ：3、選用不同的構件為機選用不同的構件為機架架 曲柄滑塊機構中，當將曲柄滑塊機構中，當將曲柄曲柄ABAB改為機架時，改為機架時， 就演化為就演化為導桿機構導桿機構。 曲

15、柄滑塊機構中，當將曲柄滑塊機構中，當將連桿連桿BCBC改為機架時，改為機架時， 就演化為就演化為曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構。 曲柄滑塊機構中，當將曲柄滑塊機構中，當將滑塊滑塊C改為機架時，就改為機架時，就演化為演化為直動滑塊機構直動滑塊機構。曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構導桿機構導桿機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構直動滑塊機構直動滑塊機構擺動導桿機構擺動導桿機構曲柄搖塊機構曲柄搖塊機構直動滑桿機構直動滑桿機構小結小結平平面面四四桿桿機機構構鉸鏈四桿機鉸鏈四桿機構構 ( (全轉全轉動副動副) )含有移動副含有移動副的平面四桿的平面四桿機構機構 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 雙曲柄機構雙曲柄機構 雙搖桿機構雙搖

16、桿機構 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 曲柄導桿機構曲柄導桿機構 曲柄搖塊機構曲柄搖塊機構 移動導桿機構移動導桿機構 3.3 凸輪機構凸輪機構端面凸輪圓柱凸輪槽溝凸輪（ ）b（ ）a（ ）c凸輪機構的應用凸輪機構的應用 主要內容：主要內容： 認識凸輪機構認識凸輪機構 凸輪機構的類型凸輪機構的類型 凸輪的材料凸輪的材料 凸輪的結構凸輪的結構 凸輪機構的應用凸輪機構的應用 認識凸輪機構認識凸輪機構 凸輪機構是通過凸輪與從動件之間的直接接觸來傳遞凸輪機構是通過凸輪與從動件之間的直接接觸來傳遞運動和動力的，是一種常用的高副機構，在機械中應運動和動力的，是一種常用的高副機構，在機械中應用也很廣泛用也很廣泛。

17、例：觀察下圖汽車配氣機構例：觀察下圖汽車配氣機構就是利用凸輪來就是利用凸輪來控制氣門的啟閉?？刂茪忾T的啟閉。 凸輪機構的組成凸輪機構的組成：凸輪機構由：凸輪機構由凸輪凸輪1 1、從動件、從動件2 2和機架和機架3 3三個基三個基本構件及鎖合裝置組成，是一本構件及鎖合裝置組成，是一種高副機構。其中凸輪是一個種高副機構。其中凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，具有曲線輪廓或凹槽的構件，通常作連續(xù)等速轉動，而從動通常作連續(xù)等速轉動，而從動件則在凸輪輪廓的控制下按預件則在凸輪輪廓的控制下按預定的運動規(guī)律作往復移動或擺定的運動規(guī)律作往復移動或擺動。動。凸輪機構的優(yōu)點：只要適當?shù)卦O計凸輪輪廓，就可以使從動

18、件實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，結構簡單、緊湊，易于設計。凸輪機構的缺點：凸輪與從動件是高副接觸，易磨損，制造困難，適用于傳力不大的控制機構。 123e凸輪機構的類型凸輪機構的類型 按按凸輪的形狀分類：凸輪的形狀分類：盤形凸輪機構移動凸輪機構盤形凸輪機構移動凸輪機構盤形凸輪盤形凸輪移動凸輪移動凸輪圓柱凸輪圓柱凸輪盤形凸輪和圓柱凸輪盤形凸輪和圓柱凸輪 按推桿的形狀分類：按推桿的形狀分類：尖頂移動從動桿盤尖頂移動從動桿盤形凸輪機構形凸輪機構 滾子移動從動桿盤滾子移動從動桿盤形凸輪機構形凸輪機構 平底移動從動桿盤形平底移動從動桿盤形凸輪機構凸輪機構 凸輪的推桿形式凸輪的推桿形式 根據(jù)推桿的運動形式的不同：有作

19、往復直線根據(jù)推桿的運動形式的不同：有作往復直線運動的直動推桿和作往復擺動的擺動推桿運動的直動推桿和作往復擺動的擺動推桿 。尖頂移動從動桿盤尖頂移動從動桿盤形凸輪機構形凸輪機構 尖頂擺動從動桿盤形尖頂擺動從動桿盤形凸輪機構凸輪機構 按照凸輪與推桿保持接觸的方式分類：力封閉的凸輪機構：其利用推桿的重力、彈簧力凸輪機構：其利用推桿的重力、彈簧力來使推桿與凸輪保持接觸來使推桿與凸輪保持接觸。幾何封閉的凸輪機構。其利用凸輪或推桿的特殊幾何封閉的凸輪機構。其利用凸輪或推桿的特殊幾何結構使凸輪與推桿保持接觸。幾何結構使凸輪與推桿保持接觸。 力封閉的凸輪機構力封閉的凸輪機構幾何封閉的凸輪機構幾何封閉的凸輪機構

20、凸輪機構的封閉形式凸輪機構的封閉形式凸輪機構的材料凸輪機構的材料工作條件工作條件材料材料熱處理熱處理低速輕載低速輕載QT800-2、40、45調質調質中速輕載中速輕載45、40Cr調質、表面淬火調質、表面淬火中速中載中速中載20、20Cr、20CrMnTi表面滲碳、淬火表面滲碳、淬火+低溫回火低溫回火高速重載高速重載GCr15淬火淬火+低溫回火低溫回火35CrMo、38CrMoAlA表面滲氮表面滲氮凸輪的結構凸輪的結構當凸輪輪廓尺寸較小時，常將凸輪和軸做成一體當凸輪輪廓尺寸較小時，常將凸輪和軸做成一體。當凸輪輪廓尺寸較大時，則凸輪與軸應分開制造而后裝配在一當凸輪輪廓尺寸較大時，則凸輪與軸應分開

21、制造而后裝配在一起使用起使用 。凸輪在軸上的常見固定形式如下圖 所示。所示。A AAA（a）（b）（c）整體式凸輪軸整體式凸輪軸圓錐銷固定圓錐銷固定 圓錐套筒和雙螺母固圓錐套筒和雙螺母固定定 鍵聯(lián)接固定鍵聯(lián)接固定 凸輪機構的應用凸輪機構的應用 內燃機中的排氣閥內燃機中的排氣閥與進氣閥就是靠凸與進氣閥就是靠凸輪來控制的輪來控制的。3.4 螺旋機構螺旋機構 主要內容：主要內容： 螺旋機構的分類 滑動螺旋機構 滾動螺旋機構 螺旋千斤頂螺旋千斤頂 螺旋壓力機螺旋壓力機 螺旋機構的組成：螺旋機構的組成：下圖為最基本的螺旋機構，由螺桿、螺母和機架下圖為最基本的螺旋機構，由螺桿、螺母和機架組成。組成。螺桿與

22、螺母組成螺旋副，螺桿與機架組成轉動副，螺桿與螺母組成螺旋副，螺桿與機架組成轉動副，螺線與機架組成移動副螺線與機架組成移動副。機架螺母螺桿螺旋機構的組成螺旋機構的組成 螺旋機構的分類螺旋機構的分類（按螺旋副的摩擦性質）（按螺旋副的摩擦性質）種類種類特點特點應用應用滑動螺旋機構滑動螺旋機構結構簡單，制造方便，運轉平穩(wěn)，結構簡單，制造方便，運轉平穩(wěn)，易于自鎖；但摩擦阻力大，傳動易于自鎖；但摩擦阻力大，傳動效率低（約效率低（約30%40%），有側），有側向間隙，反向有空行程，低速有向間隙，反向有空行程，低速有爬行爬行金屬切削機床的進給、金屬切削機床的進給、分度機構的傳動螺旋，分度機構的傳動螺旋，摩擦壓

23、力機、千斤頂?shù)哪Σ翂毫C、千斤頂?shù)膫髁β菪齻髁β菪凉L動螺旋機構滾動螺旋機構傳動效率高，具有傳動的可逆性，傳動效率高，具有傳動的可逆性，運轉平穩(wěn)，低速不爬行；經調整運轉平穩(wěn)，低速不爬行；經調整預緊，可獲得很高的定位精度和預緊，可獲得很高的定位精度和較高的軸向剛度，但結構復雜，較高的軸向剛度，但結構復雜，抗沖擊性能差，不具有自鎖性，抗沖擊性能差，不具有自鎖性，多由專業(yè)廠制造多由專業(yè)廠制造數(shù)控機床、精密機床、數(shù)控機床、精密機床、測試機械、儀器的傳動測試機械、儀器的傳動螺旋和調整螺旋；飛行螺旋和調整螺旋；飛行器、船舶等自動控制系器、船舶等自動控制系統(tǒng)的傳動螺旋統(tǒng)的傳動螺旋靜壓螺旋機構靜壓螺旋機構傳動效

24、率高，具有傳動的可逆性，傳動效率高，具有傳動的可逆性，運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；反向時運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；反向時無空行程，定位精度高，磨損很無空行程，定位精度高，磨損很?。坏菽附Y構復雜，需有一套小；但螺母結構復雜，需有一套要求較高的供油系統(tǒng)要求較高的供油系統(tǒng)精密機床的進給、分度精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋機構的傳動螺旋滑動螺旋機構滑動螺旋機構 滑動螺旋機構在傳動中螺桿與螺母之間產生滑動螺旋機構在傳動中螺桿與螺母之間產生滑動摩擦滑動摩擦 。 按用途可分為：按用途可分為： 傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩產生較大的軸向推力。產生較大的軸向推

25、力。 傳導螺旋：以傳遞運動為主，有時也承擔較大的傳導螺旋：以傳遞運動為主，有時也承擔較大的軸向力。軸向力。 調整螺旋：用于調整、固定零件的相對位置。調整螺旋：用于調整、固定零件的相對位置。 例例1：傳動螺旋：傳動螺旋 例例2：傳導螺旋：傳導螺旋 車床的進給機構，通車床的進給機構，通 過螺桿的轉動，使與過螺桿的轉動，使與 刀架相連在一起的螺刀架相連在一起的螺 母水平移動，從而完母水平移動，從而完 成車刀切削進給動作。成車刀切削進給動作。 螺旋千斤頂螺旋千斤頂 螺旋壓力機螺旋壓力機 車床的進給機構車床的進給機構螺桿開合螺母大拖板 例例3 3：調整螺旋：調整螺旋：臺式虎鉗，螺桿上裝有活動鉗口，螺母與

26、固定鉗口固連在一起，當轉動手柄時，螺桿相對螺母作回轉運動，并帶動活動鉗口一起沿軸向移動，這樣，活動鉗口和固定鉗口之間的工件就可以被夾緊或松開。 臺式虎鉗滾動螺旋機構滾動螺旋機構 滾動螺旋裝置主要由螺母、螺桿、滾珠和滾滾動螺旋裝置主要由螺母、螺桿、滾珠和滾珠循環(huán)裝置組成。螺桿上有螺旋槽，當螺桿珠循環(huán)裝置組成。螺桿上有螺旋槽，當螺桿或螺母轉動時，滾珠沿螺旋槽滾道滾動，形或螺母轉動時，滾珠沿螺旋槽滾道滾動，形成滾動摩擦。滾珠經導向裝置可返回滾道，成滾動摩擦。滾珠經導向裝置可返回滾道，反復循環(huán)反復循環(huán)。 按滾珠的循環(huán)方式按滾珠的循環(huán)方式可將滾動螺旋機構可將滾動螺旋機構分為內循環(huán)滾珠絲分為內循環(huán)滾珠絲桿

27、和外循環(huán)滾珠絲桿和外循環(huán)滾珠絲桿兩類。桿兩類。 內循環(huán)中螺母的每內循環(huán)中螺母的每圈螺紋裝有一反向圈螺紋裝有一反向器，滾珠在同一圈器，滾珠在同一圈滾道內形成封閉循滾道內形成封閉循環(huán)回路。環(huán)回路。 外循環(huán)可利用兩端外循環(huán)可利用兩端與工作滾道的始末與工作滾道的始末相通的導管作為滾相通的導管作為滾珠的返回通道。珠的返回通道。內循環(huán)滾珠絲桿內循環(huán)滾珠絲桿外循環(huán)滾珠絲桿外循環(huán)滾珠絲桿3.5 間隙運動機構間隙運動機構 在各種自動和半自動機械中，需要把主動件在各種自動和半自動機械中，需要把主動件的連續(xù)運動變?yōu)閺膭蛹闹芷谛赃\動和停歇，的連續(xù)運動變?yōu)閺膭蛹闹芷谛赃\動和停歇，實現(xiàn)這種間隙運動的機構稱為間隙運動機

28、構。實現(xiàn)這種間隙運動的機構稱為間隙運動機構。 主要內容：主要內容： 棘輪機構棘輪機構 槽輪機構槽輪機構教學目標教學目標 掌握棘輪機構、槽輪機構的組成、工作掌握棘輪機構、槽輪機構的組成、工作原理。原理。 熟悉棘輪機構、槽輪機構的應用。熟悉棘輪機構、槽輪機構的應用。棘輪機構棘輪機構 棘輪機構的組成：棘輪機構的組成：主要由棘輪、棘爪、止回棘爪和機架組成。外接棘輪機構外接棘輪機構 內接棘輪機構內接棘輪機構 工作原理：利用棘爪往復擺動，實現(xiàn)工作原理：利用棘爪往復擺動，實現(xiàn)棘爪與棘輪的嚙合與脫開，帶動從動棘爪與棘輪的嚙合與脫開，帶動從動件棘輪作周期性停歇間歇的步進運動。件棘輪作周期性停歇間歇的步進運動。棘

29、輪機構的工作原理棘輪機構的工作原理棘輪機構的應用特點棘輪機構的應用特點 結構簡單、運動可靠；棘輪轉角調節(jié)方結構簡單、運動可靠；棘輪轉角調節(jié)方便；可以起超越作用；有剛性沖擊、運便；可以起超越作用；有剛性沖擊、運動平穩(wěn)差；噪聲大、易磨損：不易于高動平穩(wěn)差；噪聲大、易磨損：不易于高速傳動。常用于主動件速度不大、從動速傳動。常用于主動件速度不大、從動件行程需要改變的場合。件行程需要改變的場合。常見的棘輪機構的分類常見的棘輪機構的分類 常見的棘輪機構可分為齒式棘輪機構常見的棘輪機構可分為齒式棘輪機構和摩擦式棘輪機構兩種。和摩擦式棘輪機構兩種。 齒式棘輪機構是依靠棘爪和棘輪輪齒齒式棘輪機構是依靠棘爪和棘輪

30、輪齒嚙合傳動，轉角只能作有級調節(jié)。該嚙合傳動，轉角只能作有級調節(jié)。該機構又可分為外嚙合棘輪機構和內嚙機構又可分為外嚙合棘輪機構和內嚙合棘輪機構合棘輪機構 外嚙合棘輪機構根據(jù)棘輪機構的運動情況可分為外嚙合棘輪機構根據(jù)棘輪機構的運動情況可分為 單動式棘輪機構：單動式棘輪機構：當主動搖桿往復擺動一次時，棘輪只能單向地間歇當主動搖桿往復擺動一次時，棘輪只能單向地間歇轉過一個角度。轉過一個角度。 雙動式棘輪機構：雙動式棘輪機構：棘輪機構裝有兩個主動棘爪，當主動搖桿往復擺動棘輪機構裝有兩個主動棘爪，當主動搖桿往復擺動一次時，兩個主動棘爪分別撥動棘輪沿同一方向一次時，兩個主動棘爪分別撥動棘輪沿同一方向作兩次

31、間歇運動。作兩次間歇運動。 可變向式棘輪機構：可變向式棘輪機構：棘輪輪齒為對稱性，棘爪為對稱性或單邊楔形，利棘輪輪齒為對稱性，棘爪為對稱性或單邊楔形，利用棘爪的翻轉，來改變棘輪的轉動方向。用棘爪的翻轉，來改變棘輪的轉動方向。內嚙合式棘輪機構內嚙合式棘輪機構 棘輪機構的類型：棘輪機構的類型： 單向間歇傳動棘輪機構：單向間歇傳動棘輪機構：當主動搖桿往復擺當主動搖桿往復擺動一次時，棘輪只能單向地間歇轉過一個角度。動一次時，棘輪只能單向地間歇轉過一個角度。 雙動式棘輪機構：雙動式棘輪機構：棘輪機構裝有兩個主動棘爪，棘輪機構裝有兩個主動棘爪，當主動搖桿往復擺動一次時，兩個主動棘爪分別當主動搖桿往復擺動一

32、次時，兩個主動棘爪分別撥動棘輪沿同一方向作兩次間歇運動。撥動棘輪沿同一方向作兩次間歇運動。 例例1：如圖所示外接棘輪機構為單向間歇傳動：如圖所示外接棘輪機構為單向間歇傳動棘輪機構。棘輪機構。內嚙合式棘輪機構內嚙合式棘輪機構外摩擦式棘輪機構外摩擦式棘輪機構 例2：如圖所示為可變向的單向棘輪機構，把單向棘輪機構，把棘輪輪齒制成方形，當棘爪處于實線位置時，棘輪輪齒制成方形，當棘爪處于實線位置時，隨著棘爪的擺動，棘輪逆時針間歇轉動；當隨著棘爪的擺動，棘輪逆時針間歇轉動；當棘爪處于虛線位置時，隨著棘爪的擺動，棘棘爪處于虛線位置時，隨著棘爪的擺動，棘輪順時針間隙轉動。輪順時針間隙轉動。ABB雙向棘輪機構雙

33、向棘輪機構可變向棘輪機構 翻轉變向棘輪機構 回轉變向棘輪機構 棘輪機構 例例3：若要使搖桿來回擺動時都使棘輪向同一：若要使搖桿來回擺動時都使棘輪向同一方向轉動，則可采用下圖所示的雙動式棘輪方向轉動，則可采用下圖所示的雙動式棘輪機構，此種機構的棘爪可制成鉤頭的或直推機構，此種機構的棘爪可制成鉤頭的或直推的。的。鉤頭式雙動棘輪機構鉤頭式雙動棘輪機構直推式雙動棘輪機構直推式雙動棘輪機構雙動式棘輪機構雙動式棘輪機構棘輪轉角的調節(jié)棘輪轉角的調節(jié) 1.改變搖桿擺動角度的大小，控制棘輪的轉角改變搖桿擺動角度的大小，控制棘輪的轉角 曲柄長度增大時，曲柄長度增大時，搖桿擺動角度增大，棘爪推動棘輪的轉角相應增大；

34、反之棘輪的轉角減小。搖桿擺動角度增大，棘爪推動棘輪的轉角相應增大；反之棘輪的轉角減小。改變搖桿的擺角大小改變搖桿的擺角大小2.改變遮板位置在棘輪上加一個遮板罩，用以遮蓋搖桿范圍內的一部分棘輪齒。 齒式棘輪機構運動可靠，從動棘輪容易實現(xiàn)有級調節(jié)，但齒式棘輪機構運動可靠，從動棘輪容易實現(xiàn)有級調節(jié)，但是有噪聲、沖擊，輪齒易摩損，高速時尤其嚴重，常用于低速、是有噪聲、沖擊，輪齒易摩損，高速時尤其嚴重，常用于低速、輕載的間歇傳動。輕載的間歇傳動。 棘輪機構的應用棘輪機構的應用牛頭刨床工作臺的橫向牛頭刨床工作臺的橫向進給機構進給機構1234675AO1O2工作面圖 5 - 7 牛頭刨床進給棘輪機構 圖 5

35、 - 8 起重機的防逆轉棘輪停止器 圖5 - 9所示為自行車后輪軸上的棘輪機構。 當腳蹬踏板時, 經鏈輪1和鏈條2帶動內圈具有棘齒的小鏈輪3順時針轉動, 再經過棘爪推動后輪軸順時針轉動, 從而驅使自行車前進。 圖 5 - 9 自行車后軸上的棘輪機構棘輪機構的有關計算例題1如圖所示的牛頭刨床的進給機構，已知其橫向進給絲桿導程Ph=3mm,棘輪的齒數(shù)Z=60，回答下列問題： 1、該機構由 、 、 和棘輪機構組成。 2、若搖桿擺角為600，搖桿往復一次，則推動棘輪轉過幾個齒，此時工作臺的進給量為 ；最小進給量是 ；3、圖中棘輪的轉向為 ，若工作臺運動方向為垂直向外，則絲桿的螺旋方向 ；4、如何調節(jié)工

36、作臺的進給方向 。1234675AO1O2工作面總結1、棘輪機構的組成2、棘輪的工作原理3、棘輪機構的分類及特點4、如何調節(jié)棘輪的轉角5、棘輪機構的有關計算 槽輪機構教學目標1、掌握槽輪機構的組成及工作原理2、槽輪機構的應用實例及計算槽輪機構槽輪機構 槽輪機構如圖所示，由主動撥盤、從動槽輪和機架組成 。工作原理：工作原理：撥盤1以等角速度作連續(xù)回轉，當撥盤上的圓銷A未進入槽輪的徑向槽時，由于槽輪的內凹鎖止弧efg被撥盤1的外凸鎖止弧abc卡住，故槽輪不動。圖所示為圓銷A剛進入槽輪徑向槽時的位置，此時鎖止弧nn也剛被松開。此后，槽輪受圓銷A的驅使而轉動。1.當圓銷A在另一邊離開徑向槽時，鎖止弧又

37、被卡住，槽輪又靜止不動。直至圓銷A再次進入槽輪的另一個徑向槽時，又重復上述運動。所以槽輪作時動時停的間歇運動。槽輪機構的工作原理槽輪機構的工作原理槽輪機構的特點1）機構結構簡單，運動可靠，在圓銷進入和退出嚙合時沒有剛性沖擊，所以運動比棘輪機構平穩(wěn)。2）槽輪每次轉角 =360/Z(Z為輪槽數(shù)，Z3)如果改變其轉角 的大小，必須更換有相應槽數(shù)的槽輪。另一方面，槽輪的槽數(shù)又不易太多或太少（通常Z=48），所以，槽輪機構只宜用于從動槽輪的每次轉角較大且不需要調整轉動角度的傳動機構中。3）運動較平穩(wěn)，無剛性沖擊，但槽輪轉動的角速度變化大，慣性力大，不宜用于高速。4）單圓銷槽輪機構，曲柄轉一周，槽輪步進運

38、動一次，轉過角度 =360/Z 雙圓銷槽輪機構中，槽輪步進運動兩次.5）外嚙合槽輪機構，槽輪與曲柄轉向相反，內嚙合槽輪轉向與曲柄相同，內嚙合槽輪機構相對于外嚙合槽輪機構，槽輪靜止不動時間短（同為單元銷），且運動平穩(wěn)性較好，但內嚙合槽輪機構只能有一個圓銷。 槽輪機構的類型槽輪機構的類型 外槽輪機構外槽輪機構 內槽輪機構內槽輪機構 它們均用于平行軸間的間歇傳動，但外槽輪與撥盤轉它們均用于平行軸間的間歇傳動，但外槽輪與撥盤轉向相反，而內槽輪機構則轉向相同。向相反，而內槽輪機構則轉向相同。 槽輪機構工作時，在主動撥盤轉動一周中，槽輪的運槽輪機構工作時，在主動撥盤轉動一周中，槽輪的運動次數(shù)與主動撥盤的圓

39、銷個數(shù)相同，槽輪每次的轉動動次數(shù)與主動撥盤的圓銷個數(shù)相同，槽輪每次的轉動角度為角度為 360/z 360/z （Z Z為槽輪的徑向槽個數(shù)）。為槽輪的徑向槽個數(shù)）。 外槽輪機構內槽輪機構認識其它典型機構認識其它典型機構 思考：思考：觀察圖所示的雙銷式外嚙合槽輪機構，觀察圖所示的雙銷式外嚙合槽輪機構，說明撥盤轉動一周時，槽輪運動幾次，且每說明撥盤轉動一周時，槽輪運動幾次，且每次轉過的角度為多少次轉過的角度為多少。ABO1O212槽輪機構的應用實例1）電影放映機的卷片機構2）刀架轉位機構電影放映機的工作原理電影放映機的工作原理槽輪機構的應用槽輪機構的應用蜂窩煤制作機的傳動系統(tǒng)蜂窩煤制作機的傳動系統(tǒng)制

40、煤機工作原理制煤機工作原理槽輪的有關計算1）公式法T動/T=K(Z-2)/2ZT：曲柄轉一周T動：槽輪運動的時間：K：圓銷數(shù) Z:徑向槽數(shù) 2）分析法若K=1，槽輪每次轉過一個槽/口，則角度為 =360/z,相應曲柄轉過的角度為1800 -3600 /Z,由于曲柄作等速轉動，它轉過的角度與所用的時間成正比， 1800 -3600 /Z角度轉換成曲柄運動的時間，即為槽輪轉位時間。 舉例1在槽輪機構中，撥盤連續(xù)回轉，則當_接觸時，槽輪停止；反之，槽輪運動。 2單圓銷外嚙合槽輪機構，曲柄轉速單圓銷外嚙合槽輪機構，曲柄轉速n=6r/min，曲柄回轉一周，槽輪運動時，曲柄回轉一周，槽輪運動時間為間為10

41、/3秒，則槽輪齒數(shù)秒，則槽輪齒數(shù)Z= 。 3、.有一雙圓銷槽輪機構，其槽輪有有一雙圓銷槽輪機構，其槽輪有6條徑向槽，當主動件撥盤轉二圈時，槽條徑向槽，當主動件撥盤轉二圈時，槽輪完成輪完成_次動作，轉過次動作，轉過_度。度。 總結1、槽輪機構組成2、槽輪機構的工作原理3、特點及其應用4、有關槽輪的計算3.6 變速變向機構變速變向機構 主要內容主要內容： 變速機構變速機構 變向機構變向機構自行車的變速機構自行車的變速機構齒輪變速機構齒輪變速機構變速機構變速機構 變速機構主要用來實現(xiàn)速度的變換，在輸入轉速不變的條件下，調整變速機構中的操作裝置，輸出軸可以得到不同的轉速。 機械調速的基本原理機械調速的基本原理 例：鉆床主軸變速機構，可以得到以下例：鉆床主軸變速機構，可以得到以下9種轉種轉速。速。152114z54z36z25z37z23z72z58z45z27z63z18251854631143754152582723367245n 例例2：車床進給箱變速機構：車床進給箱變速機構12345