模塊6其他常用機(jī)構(gòu)

1、模塊模塊6 6 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)v學(xué)習(xí)情境1 棘輪機(jī)構(gòu) v學(xué)習(xí)情境2 槽輪機(jī)構(gòu) v學(xué)習(xí)情境3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)v學(xué)習(xí)情境4 螺旋機(jī)構(gòu)v學(xué)習(xí)情境5 機(jī)構(gòu)的組合簡介 v【知識目標(biāo)知識目標(biāo)】v認(rèn)知常見間歇機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用；認(rèn)知常見間歇機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用；v了解螺旋機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的組合原理。了解螺旋機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的組合原理。模塊模塊6 6 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)v【技能目標(biāo)技能目標(biāo)】v根據(jù)機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動，選擇間歇機(jī)構(gòu)的類型；v能夠設(shè)計(jì)簡單的間歇機(jī)構(gòu)，并分析其能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動特性。模塊模塊6 6 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)情境1 棘輪機(jī)構(gòu)6.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理v1.工作原理工作原理v棘輪機(jī)構(gòu)是一種常

2、用的間歇機(jī)構(gòu), 其工作原理如圖6-1所示。 6.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理v2.主要參數(shù)主要參數(shù)v1）棘輪的齒數(shù) 通常取z830。v2）齒距v 在棘輪齒頂圓的圓周上，相鄰兩個齒對應(yīng)點(diǎn)之間的弧長稱為棘輪的齒距，用p表示，如圖6-2所示。 6.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型v1.單向式棘輪機(jī)構(gòu)單向式棘輪機(jī)構(gòu)v 如圖6-1 所示為單向式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖6-4所示的雙動式棘輪機(jī)構(gòu)。常用的是鋸齒形（見圖6-1）和直角三角形（見圖6-3）。 6.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型v2.雙向式棘輪機(jī)構(gòu)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)v 當(dāng)棘輪齒制成方形時(shí)，則可成為如圖6-5（a）所示的可變向棘輪機(jī)構(gòu)。圖6-5（b）為另一種可變向棘輪機(jī)構(gòu) 。6.1.

3、2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型v2.雙向式棘輪機(jī)構(gòu)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)v如圖6-6所示，在棘輪上加一遮板，變更遮板的位置，即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑過，不與棘輪的齒接觸，從而改變棘輪轉(zhuǎn)角的大小。 6.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型v3.摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)v為了能無級調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的大小并降低沖擊和噪聲，在機(jī)械中應(yīng)用了摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。圖6-7所示的為外摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)，靠棘爪與棘輪之間的摩擦力來驅(qū)動。 6.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用v1.棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) v齒式棘輪機(jī)構(gòu)一般只宜用于低速輕載的場合，例如工件或刀具的轉(zhuǎn)位，工作臺的間歇送進(jìn)等，棘爪在棘齒齒背上滑過時(shí)，在彈簧力作用下將一次次地打擊棘齒根部

4、，發(fā)出噪音。 v摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)十分簡單，工作起來沒有噪音(因此有時(shí)也稱為“無聲棘輪”)；棘輪的轉(zhuǎn)角可調(diào)，主動與從動的關(guān)系也可以互換。 但是由于是利用摩擦力楔緊之后傳動，因此從動件的轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確程度較差。 通常只適用于低速輕載場合。 6.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用v2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例v在生產(chǎn)中，棘輪機(jī)構(gòu)的單向間歇運(yùn)動的特性可滿足多種要求。 棘輪機(jī)構(gòu)還可以起到制動的作用。圖6-8所示的是一種單向離合器 。6.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用v2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例v如圖6-9所示為防止逆轉(zhuǎn)的棘輪機(jī)構(gòu)，可使提升的重物停止在任何位置，以防止突然斷電等原因造成的事故。6.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用v2.應(yīng)用

5、實(shí)例應(yīng)用實(shí)例v棘輪機(jī)構(gòu)除了能夠?qū)崿F(xiàn)間歇運(yùn)動外，還能實(shí)現(xiàn)超越運(yùn)動。圖 6-10所示為自行車后軸上的飛輪結(jié)構(gòu)，這是一種典型的超越機(jī)構(gòu)。 v6.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理v1.槽輪機(jī)構(gòu)的組成槽輪機(jī)構(gòu)的組成v如圖6-11所示為單圓柱銷外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。它由帶有圓柱銷A的撥盤、具有徑向槽的槽輪和機(jī)架所組成。 v2.工作原理工作原理v 在槽輪機(jī)構(gòu)中，通常撥盤為主動件，槽輪為從動件。當(dāng)撥盤以等角速度1作逆時(shí)針的連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，驅(qū)動槽輪作反向間歇運(yùn)動。 學(xué)習(xí)情境2 槽輪機(jī)構(gòu)6.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的類型v1.根據(jù)嚙合情況分根據(jù)嚙合情況分類類v 根據(jù)嚙合的情況，槽輪機(jī)構(gòu)也可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種類型。如圖6-11和圖

6、6-12所示。 6.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的類型v2.根據(jù)圓柱銷數(shù)分類根據(jù)圓柱銷數(shù)分類v單圓柱銷槽輪機(jī)構(gòu)如圖6-11所示。 圖 6-13 所示為雙圓柱銷外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。 v6.2.3 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用v 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，在進(jìn)入和脫離嚙合時(shí)運(yùn)動比較平穩(wěn)。但在運(yùn)動過程中的加速度變化較大，沖擊較嚴(yán)重， 因而不適用于高速。在每一個運(yùn)動循環(huán)中，槽輪轉(zhuǎn)角與其徑向槽數(shù)和撥盤上的圓柱銷數(shù)有關(guān)，每次轉(zhuǎn)角大小固定而不能任意調(diào)節(jié)。所以，槽輪機(jī)構(gòu)一般用于轉(zhuǎn)速不很高、轉(zhuǎn)角不需要調(diào)節(jié)的自動機(jī)械和儀器儀表中。v如圖6-14所示的是電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)。 v6.2.3 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用v如圖6-15所示的是六角車

7、床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，刀架上可裝六把刀具并與具有相應(yīng)的徑向槽的槽輪2固聯(lián)。撥盤1每轉(zhuǎn)一周，圓銷A驅(qū)使槽輪(即刀架)轉(zhuǎn)60，從而將下一工序的刀具轉(zhuǎn)換到工作位置，實(shí)現(xiàn)自動換刀。 v6.3.1不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理v1. 組成組成v不完全齒輪機(jī)構(gòu)主動輪1上的輪齒不是布滿在整個圓周上，而只有一個輪齒(如圖 6-16(a)所示) 或者幾個輪齒(如圖6-16(b)所示)，其余部分為外凸鎖止?。粡膭虞?上加工出與主動輪輪齒相嚙合的齒和內(nèi)凹鎖止弧，彼此相間地布置。 學(xué)習(xí)情境3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)v6.3.1不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理v2.工作原理工作原理v在圖 6-16所示的外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，兩個齒

8、輪均作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 當(dāng)主動輪1上的輪齒與從動輪2的輪齒嚙合時(shí)，驅(qū)動從動輪2轉(zhuǎn)動；當(dāng)主動輪1的外凸鎖止弧與從動輪2的內(nèi)凹鎖止弧接觸時(shí)，從動輪2停止不動。 6.3.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用v根據(jù)傳動時(shí)的嚙合情況，不完全齒輪機(jī)構(gòu)通常分為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種。外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)見圖6-16，內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)如圖6-17所示。 6.3.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用v如圖6-18所示的機(jī)構(gòu)，主動軸上裝有兩個不完全齒輪A和B，當(dāng)主動軸I連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，從動軸能周期性地輸出正轉(zhuǎn)停歇反轉(zhuǎn)運(yùn)動。為了防止從動輪在停歇期間游動，應(yīng)在從動軸上加設(shè)阻尼裝置或定位裝置。 學(xué)習(xí)情境4 螺旋機(jī)構(gòu)6.4.1螺旋機(jī)構(gòu)的工作原

9、理與類型v螺旋機(jī)構(gòu)是利用螺旋副傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)。如圖6-19所示為最簡單的三構(gòu)件螺旋機(jī)構(gòu)，它由螺桿、螺母和機(jī)架組成。 6.4.1螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理與類型v按螺桿與螺母之間的摩擦狀態(tài)，螺旋機(jī)構(gòu)可分為滑動螺旋機(jī)構(gòu)和滾動螺旋機(jī)構(gòu)?；瑒勇菪龣C(jī)構(gòu)中的螺桿與螺母的螺旋面直接接觸，摩擦狀態(tài)為滑動摩擦。滾動螺旋機(jī)構(gòu)是在螺桿與螺母的螺紋滾道間有滾動體，如圖6-20所示。 v6.4.2 螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用v螺旋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，它能將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為直線運(yùn)動。運(yùn)動準(zhǔn)確性高，降速比大，可傳遞很大的軸向力，工作平穩(wěn)、無噪音，有自鎖作用，但效率低，需有反向機(jī)構(gòu)才能反向傳動。 v螺旋機(jī)構(gòu)在機(jī)械工業(yè)、儀器儀表、工

10、裝、測量工具等用得較廣泛。 v6.4.2 螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用v如圖6-21所示為定心夾緊機(jī)構(gòu)，如圖6-22所示為壓榨機(jī)構(gòu)。 學(xué)習(xí)情境5 機(jī)構(gòu)的組合簡介6.5.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合 v將若干個單自由度的基本機(jī)構(gòu)順序連接，使每一個前置機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動作為后繼機(jī)構(gòu)的輸入運(yùn)動，這種組合方式稱為機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合。如圖6-23(a)所示的機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件1，2，5組成凸輪機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2，3，4，5組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2是凸輪機(jī)構(gòu)的從動件，同時(shí)又是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主動件。這種組合方式可用圖6-23(b)所示的框圖來表示。 6.5.2 并聯(lián)式組合v 在機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，若幾個子機(jī)構(gòu)共用同一輸入構(gòu)件，它們的輸出運(yùn)動又同時(shí)輸入到

11、一個多自由度的子機(jī)構(gòu)，從而形成自由度為1的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)， 則這種組合方式稱為并聯(lián)式組合。如圖6-24所示的雙色膠版印刷機(jī)上的接紙機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個實(shí)例。 6.5.3 反饋式組合 將一個多自由度基本機(jī)構(gòu)的一個輸出運(yùn)動輸入給一個單自由度基本機(jī)構(gòu)所獲得的輸出運(yùn)動再反饋給原來的多自由度基本機(jī)構(gòu)，則這種組合方式稱為反饋式組合。如圖6-25所示的精密滾齒機(jī)中的分度校正機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個實(shí)例。 6.5.4 組合機(jī)構(gòu) v組合機(jī)構(gòu)可以是同類基本機(jī)構(gòu)的組合(如封閉式差動輪系就是這種組合機(jī)構(gòu)的一個特例)，也可以是不同類型基本機(jī)構(gòu)的組合。通常，由不同類型的基本機(jī)構(gòu)所組成的組合機(jī)構(gòu)用得較多，因?yàn)樗欣诔浞职l(fā)揮各基本機(jī)構(gòu)的特長和克服各基本機(jī)構(gòu)固有的局限性。組合機(jī)構(gòu)多用來實(shí)現(xiàn)一些特殊的運(yùn)動軌跡或獲