第7章其它常用機構

1、Other Mechanisms in Common Use7.1.1 棘輪機構的組棘輪機構的組成和工作原理成和工作原理(working principle)O擺桿(Driving rocker)棘爪(driving pawl)棘輪(driven ratchet)制動棘爪(holding pawl)7-1 棘輪機構棘輪機構（Ratchet Mechanisms) 間隙運動機構 (Index Mechanism) 組成：組成：擺桿、棘爪、棘輪、擺桿、棘爪、棘輪、止動爪。止動爪。工作原理：工作原理：擺桿往復擺動，擺桿往復擺動，棘爪推動棘輪間歇轉動。棘爪推動棘輪間歇轉動。優(yōu)點優(yōu)點：結構簡單、制造方便

2、、：結構簡單、制造方便、運動可靠、轉角可調。運動可靠、轉角可調。缺點缺點：工作時有較大的沖擊和：工作時有較大的沖擊和噪音，運動精度較差。適用于噪音，運動精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場合。速度較低和載荷不大的場合。棘輪棘輪類型類型按輪齒分布：按輪齒分布：外緣外緣、內緣內緣、 端面端面、棘條棘輪機構。、棘條棘輪機構。二、棘輪機構的類型與應用二、棘輪機構的類型與應用外棘輪機構外棘輪機構(externally meshed)內棘輪機構內棘輪機構(internally meshed)端面棘輪機構端面棘輪機構(top meshed)棘輪棘條機構棘輪棘條機構(ratchet rack)按輪齒分布：按

3、輪齒分布： 外緣、外緣、 內緣、內緣、 端面端面棘輪機構。棘輪機構。二、棘輪機構的類型與應用二、棘輪機構的類型與應用按工作方式：按工作方式： 單動式單動式、 雙動式雙動式棘輪機構。棘輪機構。棘輪棘輪類型類型鉤頭式鉤頭式作者：潘存云教授作者：潘存云教授按輪齒分布：按輪齒分布： 外緣、外緣、 內緣、內緣、 端面端面棘輪機構。棘輪機構。二、棘輪機構的類型與應用二、棘輪機構的類型與應用按工作方式：按工作方式：單動式、單動式、 雙動式雙動式棘輪機構。棘輪機構。單向單向、雙向運動雙向運動棘輪機構。棘輪機構。按棘輪轉向是否可調按棘輪轉向是否可調:ABB棘輪雙向棘輪雙向運動運動1棘輪雙向棘輪雙向運動運動2棘輪

4、棘輪類型類型作者：潘存云教授作者：潘存云教授按輪齒分布：按輪齒分布： 外緣、外緣、 內緣、內緣、 端面端面棘輪機構。棘輪機構。二、棘輪機構的類型與應用二、棘輪機構的類型與應用按工作方式：按工作方式：單動式、單動式、 雙動式雙動式棘輪機構。棘輪機構。單向、雙向運動單向、雙向運動棘輪機構。棘輪機構。按棘輪轉向是否可調按棘輪轉向是否可調:按轉角是否可調按轉角是否可調: 固定轉角固定轉角、可調轉角可調轉角牛頭刨床進給調整機構牛頭刨床進給調整機構通過調整桿長來調擺角通過調整桿長來調擺角023451023451通過調滑動通過調滑動罩來調角度罩來調角度棘輪棘輪類型類型作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘

5、存云教授棘輪棘輪類型類型按輪齒分布：按輪齒分布： 外緣、外緣、 內緣、內緣、 端面端面棘輪機構。棘輪機構。二、二、棘輪機構的類型與應用棘輪機構的類型與應用按工作方式：按工作方式：單動式、單動式、 雙動式雙動式棘輪機構。棘輪機構。單向、雙向運動單向、雙向運動棘輪機構。棘輪機構。按棘輪轉向是否可調按棘輪轉向是否可調:按轉角是否可調按轉角是否可調: 固定轉角固定轉角、可調轉角可調轉角輪齒棘輪輪齒棘輪、 摩擦棘輪摩擦棘輪 演示模型按工作原理分按工作原理分 :摩擦棘輪摩擦棘輪超越離合器超越離合器1321322134作者：潘存云教授ABCD運動特點：運動特點： 輪齒式棘輪工作時噪音大且轉角為步進可調，但輪

6、齒式棘輪工作時噪音大且轉角為步進可調，但運動準確。而摩擦棘輪正好相反。運動準確。而摩擦棘輪正好相反。應用：應用：在各類機床中實現(xiàn)進給、轉位、或分度。在各類機床中實現(xiàn)進給、轉位、或分度。實例實例：止動器止動器、牛頭刨床牛頭刨床、沖床轉、沖床轉 位、超越離合器（單車飛輪）。位、超越離合器（單車飛輪）。間歇轉動間歇轉動作者：潘存云教授沖頭沖頭卸料工位卸料工位裝料工位裝料工位沖壓工位沖壓工位其它形式其它形式棘輪機構棘輪機構（6.54 min）7.2 槽輪機構槽輪機構(Geneva Mechanism)一、一、 槽輪機構的工作原理和類型槽輪機構的工作原理和類型外槽輪機構外槽輪機構(External Ge

7、neva Mechanism)王樹才因槽輪象馬爾它共和國鐵十字勛章而得名（馬爾它機構）（馬爾它機構）作用：作用：將連續(xù)回轉變換為間將連續(xù)回轉變換為間 歇歇轉動。轉動。特點：結構簡單、制造容易、特點：結構簡單、制造容易、工作可靠、機械效率高，能平工作可靠、機械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地進行轉位。因槽穩(wěn)地、間歇地進行轉位。因槽輪運動過程中角速度有變化輪運動過程中角速度有變化 ，不適合高速運動場合。不適合高速運動場合。工作過程工作過程：撥盤連續(xù)回轉，當兩鎖止弧接觸時，：撥盤連續(xù)回轉，當兩鎖止弧接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運動。槽輪靜止；反之槽輪運動。王樹才o21 12o1鎖止弧鎖止弧槽輪槽輪撥盤撥盤圓銷

8、圓銷組成：組成：帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽的槽輪。撥盤和槽輪上都有鎖止弧：的槽輪。撥盤和槽輪上都有鎖止?。翰圯喩系陌紙A弧、撥盤上的凸圓弧，槽輪上的凹圓弧、撥盤上的凸圓弧，起鎖定作用。起鎖定作用。作者：潘存云教授作者：潘存云教授二、槽輪機構的類型與應用二、槽輪機構的類型與應用球面槽輪機構球面槽輪機構應用實例：應用實例： 電影放映機電影放映機、 自動攝影機、自動攝影機、六角車床轉六角車床轉塔塔。外嚙合槽輪機構外嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構槽輪槽輪機構機構類型類型軸線平行軸線平行軸線相交軸線相交放映機的反應用外外嚙合槽輪機構嚙合槽輪機構內內嚙合槽輪機構嚙合槽輪機構球

9、面球面槽輪槽輪機構機構o1o21 122 2設計：潘存云8.447.4 凸輪式間歇運動機構凸輪式間歇運動機構(cam-type index mechanism)蝸桿形凸輪間隙運動機構蝸桿形凸輪間隙運動機構(Hourglass-cam index mechanism)圓柱圓柱凸凸輪輪式式間隙運動機構間隙運動機構(cylindrical-cam index mechanism)1.工作原理及特點工作原理及特點圓柱凸輪連續(xù)回轉，推動均布有圓柱凸輪連續(xù)回轉，推動均布有柱銷的從動圓盤間歇轉動。柱銷的從動圓盤間歇轉動。特點：特點：從動圓盤的運動規(guī)律從動圓盤的運動規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。取決于凸輪廓線的形

10、狀。優(yōu)點：優(yōu)點：可通過選擇適當?shù)倪\動規(guī)律來可通過選擇適當?shù)倪\動規(guī)律來減小動載荷、避免沖擊、適應高速運減小動載荷、避免沖擊、適應高速運轉的要求。定位精確、且轉的要求。定位精確、且 結構緊湊。結構緊湊。缺點：缺點：凸輪加工較復雜、安裝調整要求嚴格。凸輪加工較復雜、安裝調整要求嚴格。2.類型及應用類型及應用類型：類型：圓柱凸輪間歇運動機構、蝸桿凸輪間歇運動機構圓柱凸輪間歇運動機構、蝸桿凸輪間歇運動機構作者：潘存云教授R2圓柱凸輪圓柱凸輪間歇運間歇運動機構動機構蝸桿蝸桿凸輪間歇運動機構凸輪間歇運動機構牙膏灌漿機牙膏灌漿機應用：應用： 適用于高速、高精度的分適用于高速、高精度的分度轉位機械。如制瓶機、紙

11、煙包裝度轉位機械。如制瓶機、紙煙包裝機、拉鏈嵌齒、高速沖床、多色印機、拉鏈嵌齒、高速沖床、多色印刷機等機械。刷機等機械。作者：潘存云教授封口封口灌漿灌漿5.0475 不完全齒輪機構不完全齒輪機構 1.工作原理及特點工作原理及特點工作原理工作原理：主動齒輪只做出一個或幾個齒，根據(jù)運動：主動齒輪只做出一個或幾個齒，根據(jù)運動時間和停歇時間的要求在從動輪上做出與主動輪相嚙時間和停歇時間的要求在從動輪上做出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當兩輪齒進入嚙合合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當兩輪齒進入嚙合時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止弧定位使從動時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止弧定位使從動輪靜

12、止。輪靜止。優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單、制造容結構簡單、制造容易、工作可靠、從動輪運易、工作可靠、從動輪運動時間和靜止時間的比例動時間和靜止時間的比例可在較大范圍內變化?？稍谳^大范圍內變化。缺點：缺點：從動輪在開始進入嚙合與脫從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場合。于低速、輕載場合。2 不完全齒輪機構的類型、特點和應用不完全齒輪機構的類型、特點和應用外嚙合外嚙合錐齒式錐齒式應用：應用：適用于一些具有特殊運動要求的專用機械中。適用于一些具有特殊運動要求的專用機械中。如乒乓球拍周緣如乒乓球拍周緣銑銑削削加加工工機床機床、蜂窩煤餅蜂窩煤餅壓制機

13、壓制機等。等。齒條式齒條式內嚙合內嚙合作者：潘存云教授銑刀銑刀不完全齒輪不完全齒輪乒乓球拍專用靠模銑床乒乓球拍專用靠模銑床123458976球拍球拍靠模凸輪靠模凸輪不完全齒輪不完全齒輪作者：潘存云教授瞬心線附加桿瞬心線附加桿蜂窩煤餅壓制機蜂窩煤餅壓制機退煤餅退煤餅填料填料填料填料鎖止弧鎖止弧鎖止弧鎖止弧使運動平穩(wěn)壓制壓制不完全齒輪不完全齒輪7.51min78 螺旋機構螺旋機構組成：組成：螺桿、螺母、機架。螺桿、螺母、機架。運動特點：運動特點：一般情況下是螺一般情況下是螺桿連續(xù)回轉，螺母軸向移動。桿連續(xù)回轉，螺母軸向移動。優(yōu)點：優(yōu)點：獲得很大的減速比和力的增益。獲得很大的減速比和力的增益。缺點：

14、缺點：機械效率較低。機械效率較低。應用：應用：螺旋壓力機、千斤頂、機床進給裝置、微調螺旋壓力機、千斤頂、機床進給裝置、微調機構等。機構等。 肥皂輸送機構1. 螺旋機構螺旋機構及其應用及其應用在在v 時時,也可以螺母為作也可以螺母為作軸向移動，迫使螺桿轉動。軸向移動，迫使螺桿轉動。如修理摩托車用的起子作者：潘存云教授2.運動分析運動分析導程導程l螺旋轉一圈螺旋轉一圈(2)，螺母前進的距離。，螺母前進的距離。螺旋轉過任意螺旋轉過任意角時，螺母的位移角時，螺母的位移s為：為： s / rr =l /r2lr r2ss=l/2螺距螺距p相鄰螺紋牙齒同側齒面之間相鄰螺紋牙齒同側齒面之間的距離。的距離。兩

15、者的關系為：兩者的關系為：l = z p，z為螺紋的頭數(shù)。為螺紋的頭數(shù)。強調Z=1rr將螺紋在中徑圓柱處展開得一斜三角形，于是：將螺紋在中徑圓柱處展開得一斜三角形，于是：213KK向向213213作者：潘存云教授213作者：潘存云教授BA123且且: lAlB s =( lAlB)/2當差當差(lAlB)很小時，很小時，s將很小。將很小。這種螺旋機構稱為這種螺旋機構稱為微微(差差)動螺旋動螺旋機構，用于測微計（千機構，用于測微計（千分尺）、分度機構、調節(jié)機構（分尺）、分度機構、調節(jié)機構（鏜刀微調機構鏜刀微調機構）中。）中。s1=lA/2螺母螺母2相對于螺桿相對于螺桿1的位移為：的位移為：s2=

16、lB/2螺母螺母2相對于機架相對于機架3的位移為：的位移為：KK向向圖示螺旋機構中，螺母圖示螺旋機構中，螺母4固固定，螺母定，螺母2可沿軸向移動，可沿軸向移動，B1A23A2BlBlA s2 s1-s2 s1當當A、B段螺紋段螺紋旋向相同旋向相同時，螺桿轉過時，螺桿轉過角度角度，螺桿，螺桿1相對于機架相對于機架3的位移為：的位移為：43作者：潘存云教授AB231作者：潘存云教授作者：潘存云教授當當A、B段螺紋旋向相反時，段螺紋旋向相反時，螺母螺母2的位移為：的位移為： s =( lAlB)/2l1=1.25 mm(右右)鏜刀進給量調整鏜刀進給量調整微動螺旋機構微動螺旋機構差動螺旋應實例：差動螺

17、旋應實例：復式螺旋機構復式螺旋機構l2=1 mm(右右)1AB312AB231 s1 s1+s2 s2稱為稱為復式螺旋復式螺旋機構，用于車輛的快機構，用于車輛的快速靠近或離開、電桿拉線機構等。速靠近或離開、電桿拉線機構等。=2, s =( lAlB)/2=(1.25-1.00)=0.25 mm作用：作用：用于傳遞兩相交軸（或交錯軸）之間的動力和運用于傳遞兩相交軸（或交錯軸）之間的動力和運動，或遠距離傳動動，或遠距離傳動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。角還可以改變。共軸、 有夾角應用：應用：廣泛應用于汽車、機床等機械廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中

18、。傳動系統(tǒng)中。7- 9 萬向聯(lián)軸節(jié)萬向聯(lián)軸節(jié) (Universal Joints)空間低副機構，又稱作胡克接頭?？臻g低副機構，又稱作胡克接頭。7.9.1 7.9.1 單萬向聯(lián)軸節(jié)單萬向聯(lián)軸節(jié)(Single Universal Joints)cos/1max2cos1min211222cossin1cos一般位置：一般位置：主動軸勻速轉動，從動軸變速轉動主動軸勻速轉動，從動軸變速轉動 一般不超過一般不超過35 45 單單萬向萬向聯(lián)軸器聯(lián)軸器用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動7.9.2 7.9.2 雙萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)軸節(jié)(Double Universal Joint

19、s)王樹才 當滿足：當滿足：（1）主動軸與中間軸的夾角等于從主動軸與中間軸的夾角等于從動軸與中間軸的夾角；動軸與中間軸的夾角；（2）中間軸兩叉面在同一平面時，中間軸兩叉面在同一平面時， 主動軸和從動軸轉速相同。主動軸和從動軸轉速相同。作者：潘存云教授作者：潘存云教授A2A1 1B結構特點：結構特點：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的與中間的“十字形十字形”構件相聯(lián)，構件相聯(lián)，“十字形十字形”構件的中構件的中心位于兩軸交點處，心位于兩軸交點處，rr=0=04545軸間角為軸間角為 ：2 21 121215.077-10 組合機構組合機構(Combin

20、ed Mechanisms)凸輪連桿組合凸輪連桿組合齒輪連桿組合齒輪連桿組合凸輪、蝸輪蝸桿、連桿組合凸輪、蝸輪蝸桿、連桿組合凸輪齒輪組合凸輪齒輪組合22.21凸輪連桿組合凸輪連桿組合1 1、學習要求、學習要求（1）對棘輪、槽輪、不完全齒輪、凸輪等間歇傳動）對棘輪、槽輪、不完全齒輪、凸輪等間歇傳動機構等的應用及傳動特點有所了解。機構等的應用及傳動特點有所了解。（2）對萬向聯(lián)軸節(jié)、螺旋傳動的應用及傳動特點有）對萬向聯(lián)軸節(jié)、螺旋傳動的應用及傳動特點有所了解。所了解。（3）對組合機構的類型、傳動特點和應用有所了解）對組合機構的類型、傳動特點和應用有所了解2 2、本章的重點、本章的重點本章的重點是關于棘輪和槽輪機構的介紹。本章的重點是關于棘輪和槽輪機構的介紹。王樹才文獻閱讀指南 （1）由于工程實際中對從動件運動形式的要求是多種多樣的，例如作間歇轉動、間歇擺動或間歇移動，實現(xiàn)單側停歇、雙側停歇、中途停歇或單向間歇運動等，故間歇運動機構的種類也多種多樣。除本章介紹的幾種間歇運動機構外，還有星