間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)

1、第第4 4章章 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)實例實例1 灌裝冷霜的多工位自動機(jī)灌裝冷霜的多工位自動機(jī) 送上空盒送上空盒送出成品送出成品蓋盒蓋蓋盒蓋貼錫紙貼錫紙灌霜灌霜間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)實例4 41 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作特點一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作特點組成組成搖桿搖桿 1 主動構(gòu)件主動構(gòu)件棘輪棘輪 3 單向的間歇運(yùn)動單向的間歇運(yùn)動驅(qū)動棘爪驅(qū)動棘爪 2 止動棘爪止動棘爪 4 彈簧彈簧 6 棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，運(yùn)棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，運(yùn)動可靠，從動棘輪轉(zhuǎn)角容易實現(xiàn)有動可靠，從動棘輪轉(zhuǎn)角容易實現(xiàn)有級調(diào)整，但棘爪在齒面滑過引起噪級調(diào)整，但棘爪在齒面滑過引起噪聲與沖擊，在高速時尤為

2、嚴(yán)重。故聲與沖擊，在高速時尤為嚴(yán)重。故常于低速、輕載的場合用作間歇運(yùn)常于低速、輕載的場合用作間歇運(yùn)動控制。動控制。 1、輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)、輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu) 單向式棘輪機(jī)構(gòu)單向式棘輪機(jī)構(gòu) 單動式棘輪機(jī)構(gòu)單動式棘輪機(jī)構(gòu) 擺桿向一個方向擺桿向一個方向擺動時，棘輪沿同一擺動時，棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過某一角度；方向轉(zhuǎn)過某一角度；而擺桿向另一個方向而擺桿向另一個方向擺動時，棘輪靜止不擺動時，棘輪靜止不動。動。根據(jù)棘輪的運(yùn)動又可分為兩種情況：根據(jù)棘輪的運(yùn)動又可分為兩種情況：雙動式棘輪機(jī)構(gòu)雙動式棘輪機(jī)構(gòu) 擺桿的往復(fù)擺動，都擺桿

3、的往復(fù)擺動，都能使棘輪沿單一方向轉(zhuǎn)動，棘輪轉(zhuǎn)動方能使棘輪沿單一方向轉(zhuǎn)動，棘輪轉(zhuǎn)動方向是不可改變的。向是不可改變的。翻轉(zhuǎn)變向棘輪機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)變向棘輪機(jī)構(gòu) 若將棘輪輪齒做成短梯形或矩形時，變動棘若將棘輪輪齒做成短梯形或矩形時，變動棘爪的放置位置或方向后，可使棘輪在正、反爪的放置位置或方向后，可使棘輪在正、反兩個轉(zhuǎn)動方向上都可實現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動。兩個轉(zhuǎn)動方向上都可實現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動。 ( (2)2)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)(1) 偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)利用偏心扇形楔塊與摩擦輪間的摩擦力與楔塊偏心的幾何條件來實現(xiàn)摩擦輪的單向間歇轉(zhuǎn)動。2 2、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合 外嚙合外嚙合

4、 (2)、滾柱楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)、滾柱楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)（屬于內(nèi)接摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)）（屬于內(nèi)接摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)） 星輪星輪順順時針回轉(zhuǎn)時，滾柱帶動套筒回時針回轉(zhuǎn)時，滾柱帶動套筒回轉(zhuǎn)。星輪轉(zhuǎn)。星輪逆逆時針回轉(zhuǎn)時，套筒停止不動。時針回轉(zhuǎn)時，套筒停止不動。套筒只隨星輪套筒只隨星輪順順時針方向回轉(zhuǎn)。稱為時針方向回轉(zhuǎn)。稱為單向單向離合器離合器 當(dāng)套筒從另一條傳動路線得到一個更當(dāng)套筒從另一條傳動路線得到一個更快的順時針回轉(zhuǎn)速度時，楔形空間中的快的順時針回轉(zhuǎn)速度時，楔形空間中的摩擦不再起作用。摩擦不再起作用。 套筒可以超越星輪以高速轉(zhuǎn)動，可套筒可以超越星輪以高速轉(zhuǎn)動，可使正常工作的運(yùn)動鏈和快速運(yùn)動的運(yùn)動使正常工作的運(yùn)動

5、鏈和快速運(yùn)動的運(yùn)動鏈可并行不悖地起作用。稱為鏈可并行不悖地起作用。稱為超越離合超越離合器器三、棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 1 1、制動、制動 2 2、送進(jìn)和輸送、送進(jìn)和輸送 牛頭刨床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)牛頭刨床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)模型模型曲柄曲柄2轉(zhuǎn)動，經(jīng)連桿轉(zhuǎn)動，經(jīng)連桿3帶動搖桿帶動搖桿4作往復(fù)擺動；搖作往復(fù)擺動；搖桿桿4上裝有棘爪上裝有棘爪7，棘爪帶動棘輪，棘爪帶動棘輪5以及與棘輪固以及與棘輪固連連 的的 絲杠絲杠6轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 ，使工作臺作間歇進(jìn)給運(yùn)動。，使工作臺作間歇進(jìn)給運(yùn)動。3 3、超越、超越 四、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)四、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié) 通過改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄長度的方法來通過改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄長度的方法來改變搖桿

6、擺角的大小，改變搖桿擺角的大小，搖桿擺動角度的大小，搖桿擺動角度的大小，從而實現(xiàn)棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。從而實現(xiàn)棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。調(diào)整搖桿擺角調(diào)整搖桿擺角 用用棘輪罩棘輪罩調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角 改變棘輪罩位置，使部分行程內(nèi)棘爪沿棘輪改變棘輪罩位置，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。罩表面滑過，從而實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。4 42 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)（馬爾它機(jī)構(gòu)）（馬爾它機(jī)構(gòu)）一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理槽輪槽輪撥盤撥盤圓銷圓銷槽輪內(nèi)凹鎖止弧槽輪內(nèi)凹鎖止弧撥盤外凸鎖止弧撥盤外凸鎖止弧槽輪槽輪撥盤撥盤工作過程：工作過程：撥盤連續(xù)回

7、轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鎖止弧撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鎖止弧接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運(yùn)動。接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運(yùn)動。特點：特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、機(jī)械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地靠、機(jī)械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。因槽輪運(yùn)動過程中角速度進(jìn)行轉(zhuǎn)位。因槽輪運(yùn)動過程中角速度有變化有變化 ，不適合高速運(yùn)動場合。，不適合高速運(yùn)動場合。作用：作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動。將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動。二、基本類型二、基本類型:球面槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)軸線平行軸線平行軸線相交軸線相交單圓銷槽輪機(jī)構(gòu)單圓銷槽輪機(jī)構(gòu)雙圓銷槽輪機(jī)構(gòu)雙圓

8、銷槽輪機(jī)構(gòu) 內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)空間槽輪機(jī)構(gòu)空間槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用：應(yīng)用：冰激凌灌裝機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu)冰激凌灌裝機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu) 應(yīng)用：應(yīng)用：電影放映機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu)電影放映機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu) 蜂窩煤成型機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)蜂窩煤成型機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位作用轉(zhuǎn)位作用六角車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六槽內(nèi)槽輪六槽內(nèi)槽輪撥盤撥盤六角車床轉(zhuǎn)塔六角車床轉(zhuǎn)塔圓銷圓銷車螺紋車螺紋41裝牙膏筒裝牙膏筒2車帽口車帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾3空閑空閑三、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)及運(yùn)動特性三、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)及運(yùn)動特性1、運(yùn)動系數(shù)、運(yùn)動系數(shù)k撥盤等速回轉(zhuǎn)

9、，在一個運(yùn)動撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個運(yùn)動循環(huán)內(nèi)，撥盤運(yùn)動時間對應(yīng)循環(huán)內(nèi)，撥盤運(yùn)動時間對應(yīng)的撥盤轉(zhuǎn)角：的撥盤轉(zhuǎn)角： t 22221 1222 2td 2 21 1槽輪的運(yùn)動時間槽輪的運(yùn)動時間對應(yīng)的撥對應(yīng)的撥盤轉(zhuǎn)角盤轉(zhuǎn)角為：為：1 12 2定義：定義： k = td / t 為運(yùn)動系數(shù)，即：為運(yùn)動系數(shù)，即： k = td / t=21 1/2進(jìn)入徑向進(jìn)入徑向槽的瞬間槽的瞬間脫離徑向脫離徑向槽的瞬間槽的瞬間圓柱銷的線速度應(yīng)沿著徑向槽的中心線方向圓柱銷的線速度應(yīng)沿著徑向槽的中心線方向vv為避免發(fā)生剛性沖擊為避免發(fā)生剛性沖擊 槽中心線與撥銷中心連線成槽中心線與撥銷中心連線成90角。故有：角。故有：221 1

10、222 221=22=(2/z)= 2(z-2)/2z1 12 2將將21 1代入前式得：代入前式得： k 0 0 槽輪的槽數(shù)槽輪的槽數(shù) z 3 z 3 k =(z-2)/2z =(z-2)/2z 0.50.5可知：當(dāng)只有一個圓銷時，可知：當(dāng)只有一個圓銷時，k =1/2-1/z如果想得到如果想得到k 0.5的槽輪機(jī)構(gòu)，則可在的槽輪機(jī)構(gòu)，則可在撥盤上撥盤上多裝幾個圓銷，多裝幾個圓銷，即槽輪的運(yùn)動時間總是小于其靜止時間。即槽輪的運(yùn)動時間總是小于其靜止時間。即：即：k 0.5設(shè)裝有設(shè)裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，槽輪被撥動槽輪被撥動n次。故運(yùn)動系數(shù)是單圓柱銷的

11、次。故運(yùn)動系數(shù)是單圓柱銷的n倍，即倍，即: k =n(z-2)/2zk1 1得：得：n 2z / (z-2)槽數(shù)槽數(shù)z圓銷數(shù)圓銷數(shù)n 6 6123 154 13 513 一、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的組成、一、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的組成、工作原理工作原理4- -4 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 如圖所示，由如圖所示，由主動凸輪和從動盤主動凸輪和從動盤組成。主動凸輪作組成。主動凸輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動，從動盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，從動盤作間歇分度運(yùn)動作間歇分度運(yùn)動。1 1、組成和、組成和工作原理工作原理 只要適當(dāng)設(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就只要適當(dāng)設(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可使從動盤獲得所預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，其動可使從動盤獲得

12、所預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，其動載荷小，無剛性和柔性沖擊，可適應(yīng)高速載荷小，無剛性和柔性沖擊，可適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求；并可獲得高的定位精度，機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求；并可獲得高的定位精度，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。是一種較理想的高速高精度構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。是一種較理想的高速高精度的分度機(jī)構(gòu)。的分度機(jī)構(gòu)。 其缺點是加工成本較高，對裝配、調(diào)其缺點是加工成本較高，對裝配、調(diào)整要求嚴(yán)格。整要求嚴(yán)格。2、特點、特點二、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的類型二、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的類型1、圓柱凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 這種機(jī)構(gòu)常用于兩交錯軸間的分度傳動。這種機(jī)構(gòu)常用于兩交錯軸間的分度傳動。2、蝸桿形凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、蝸桿形凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)（應(yīng)用最

13、多）（應(yīng)用最多） 如圖所示。如圖所示。凸輪凸輪形狀如同圓弧面蝸桿形狀如同圓弧面蝸桿一樣，一樣，滾子均勻分布滾子均勻分布在從動盤的圓柱面上，在從動盤的圓柱面上，猶如蝸輪的齒。猶如蝸輪的齒。凸輪凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時就帶動從連續(xù)轉(zhuǎn)動時就帶動從動盤像蝸輪那樣轉(zhuǎn)動。動盤像蝸輪那樣轉(zhuǎn)動。凸輪上的凸脊經(jīng)過這樣的設(shè)計：當(dāng)凸凸輪上的凸脊經(jīng)過這樣的設(shè)計：當(dāng)凸輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時，使從動盤作間歇運(yùn)動。輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時，使從動盤作間歇運(yùn)動。 從動盤上的滾子繞其自身軸線轉(zhuǎn)動，從動盤上的滾子繞其自身軸線轉(zhuǎn)動，可減小凸輪面和滾子之間的滑動摩擦。可減小凸輪面和滾子之間的滑動摩擦。兩軸間的中心距可作微量調(diào)整，以消兩軸間的中心距可作微量調(diào)整，

14、以消除凸輪輪廓面和滾子之間的間隙，實現(xiàn)除凸輪輪廓面和滾子之間的間隙，實現(xiàn)“預(yù)緊預(yù)緊”，不但可減小間隙帶來的沖擊，不但可減小間隙帶來的沖擊，而且在從動盤停歇時可得到精確的定位。而且在從動盤停歇時可得到精確的定位。 蝸桿式分度凸輪蝸桿式分度凸輪運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動機(jī)構(gòu)許多場合正逐許多場合正逐漸取代棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)，已在高速沖床、漸取代棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)，已在高速沖床、加工中心、模切機(jī)、多色印刷機(jī)、包裝機(jī)和加工中心、模切機(jī)、多色印刷機(jī)、包裝機(jī)和許多輕工自動機(jī)械中得到應(yīng)用，而且許多輕工自動機(jī)械中得到應(yīng)用，而且會得到會得到越來越廣泛的應(yīng)用越來越廣泛的應(yīng)用。 通過從動盤運(yùn)動規(guī)律的合理設(shè)計，可通過從動盤運(yùn)動規(guī)律的

15、合理設(shè)計，可減小動載荷和沖擊，因此蝸桿式分度凸輪減小動載荷和沖擊，因此蝸桿式分度凸輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以比棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以比棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)高得多，它的轉(zhuǎn)速已達(dá)得多，它的轉(zhuǎn)速已達(dá)3000 r/min。4 45 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu) 1.工作原理及特點工作原理及特點工作原理：工作原理：在主動齒輪只做出幾個齒，根據(jù)運(yùn)動在主動齒輪只做出幾個齒，根據(jù)運(yùn)動時間和停歇時間的要求在從動輪上做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。其余部分出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒嚙合時，與齒為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒嚙合時，與齒輪傳動一樣，不嚙合時，由鎖止弧定輪傳動

16、一樣，不嚙合時，由鎖止弧定位使從動輪靜止。位使從動輪靜止。優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的從動輪在一周轉(zhuǎn)動中不完全齒輪機(jī)構(gòu)的從動輪在一周轉(zhuǎn)動中可作多次停歇。從動輪運(yùn)動時間和靜止可作多次停歇。從動輪運(yùn)動時間和靜止時間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。時間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。缺點：缺點：在開始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時在開始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速、輕有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場合。載場合。2.2.類型及應(yīng)用類型及應(yīng)用1 1）外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)2 2）內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)3）齒輪與齒條傳動）齒輪與齒條傳動4）圓錐不完全齒輪傳動）圓錐不完全齒輪傳動二、不完全