第7章++其他常用機構B1

1、第七章第七章 其他常用機構其他常用機構7.1 7.1 間歇運動機構間歇運動機構7.2 7.2 萬向聯軸節(jié)萬向聯軸節(jié)* *7.3 7.3 組合機構組合機構* *作業(yè)：(7.1、7.5、7.12、7.15) 7.147.1 7.1 間歇運動機構間歇運動機構 特點特點將主動件的連續(xù)運動轉換成從動件有規(guī)律的運將主動件的連續(xù)運動轉換成從動件有規(guī)律的運動和停歇。動和停歇。幾種常見的間歇運動機構幾種常見的間歇運動機構槽輪機構槽輪機構棘輪機構棘輪機構不完全齒輪機構不完全齒輪機構凸輪式間歇運動機構凸輪式間歇運動機構1、 棘輪機構的組成及工作原棘輪機構的組成及工作原理理）工作原理）工作原理*一、一、棘輪機構棘輪機

2、構 543211機機架架止止動動爪爪棘棘輪輪驅驅動動棘棘爪爪搖搖桿桿、組組成成1）2 2棘輪機構的類型棘輪機構的類型1）齒嚙式棘輪機構外接式內接式棘條鉤頭式直推式翻轉式提轉式普通棘輪機構雙動式棘輪機構可變向棘輪機構2）摩擦式棘輪機構外接摩擦式內接摩擦式滾子內接摩擦式內接棘輪機構內接棘輪機構 外接棘輪機構雙動式棘輪機構雙向式棘輪機構 摩擦式棘輪機構摩擦式棘輪機構單向離合器和超越離合器單向離合器和超越離合器偏心楔塊式棘輪機構偏心楔塊式棘輪機構滾子楔緊式棘輪機構滾子楔緊式棘輪機構多爪棘輪機構多爪棘輪機構2、棘輪機構的特點和應用、棘輪機構的特點和應用齒式棘輪機構齒式棘輪機構：結構簡單、易于制造、運動可

3、靠、棘輪轉角容易實現有級結構簡單、易于制造、運動可靠、棘輪轉角容易實現有級調整調整棘爪在齒面滑過時會引起噪聲，高速時更為嚴重棘爪在齒面滑過時會引起噪聲，高速時更為嚴重齒式棘輪機構多用于低速、輕載時間歇運動的控制齒式棘輪機構多用于低速、輕載時間歇運動的控制棘輪機構用于將搖桿的周期性擺動轉換為棘輪的單向間棘輪機構用于將搖桿的周期性擺動轉換為棘輪的單向間歇轉動，也常作為防逆轉裝置歇轉動，也常作為防逆轉裝置摩擦式棘輪機構：摩擦式棘輪機構：傳遞運動較平穩(wěn)、無噪聲，從動件的轉角可作無級調整傳遞運動較平穩(wěn)、無噪聲，從動件的轉角可作無級調整易出現打滑現象，運動準確性較差，不適合用于精確傳遞運動易出現打滑現象，

4、運動準確性較差，不適合用于精確傳遞運動的場合的場合各種棘輪機構在生產實際中的應用各種棘輪機構在生產實際中的應用牛頭刨床工作臺的進給機構棘棘輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構超越式棘輪機構超越式棘輪機構1-鏈輪；鏈輪；2-鏈條；鏈條；3-帶棘齒鏈輪；帶棘齒鏈輪； 4-棘爪；棘爪； 5-后輪軸后輪軸 * * * * 1 1、槽輪機構的組成、槽輪機構的組成 及工作原理及工作原理2）工作原理）工作原理將主動撥盤的連續(xù)轉動轉變將主動撥盤的連續(xù)轉動轉變?yōu)椴圯喌膯蜗蜷g歇轉動。為槽輪的單向間歇轉動。二、二、 槽輪機構槽輪機構（馬爾他機構） 機機架架從從

5、動動槽槽輪輪主主動動撥撥盤盤、組組成成2111)工作原理工作原理* 利用圓柱銷插入輪槽并撥動利用圓柱銷插入輪槽并撥動槽輪轉動和脫離輪槽使槽輪槽輪轉動和脫離輪槽使槽輪停止轉動（鎖住弧鎖?。┑耐Ｖ罐D動（鎖住弧鎖?。┑姆绞綄崿F周期性的間歇轉動方式實現周期性的間歇轉動 勻速連續(xù)轉動勻速連續(xù)轉動 = 間歇轉動間歇轉動 鎖住?。簱鼙P外凸圓弧和槽鎖住弧：撥盤外凸圓弧和槽輪內凹圓弧輪內凹圓弧 也可以采用其他專門的定位也可以采用其他專門的定位裝置裝置2 2槽輪機構的類型槽輪機構的類型槽輪機構的類型偏置外槽輪機構偏置內槽輪機構曲線外槽輪機構曲線內槽輪機構外槽輪機構內槽輪機構槽條機構不等臂多銷槽輪機構球面槽輪機構曲

6、線式槽輪機構偏置式槽輪機構普通型特殊型外外槽槽輪輪機機構構 內內槽槽輪輪機機構構 空間槽輪機構空間槽輪機構、槽輪機構的特點、槽輪機構的特點優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單，外形尺寸小、機械效率高，工作可靠，結構簡單，外形尺寸小、機械效率高，工作可靠，能準確控制轉動的角度。常用于要求恒定旋轉角的分度機能準確控制轉動的角度。常用于要求恒定旋轉角的分度機構中。構中。 缺點：缺點：對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)。對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)。 在轉動始、末，加速度變化較大，有沖擊在轉動始、末，加速度變化較大，有沖擊 常用于速度不太高的場合。常用于速度不太高的場合。 電影放映機送片機構電影放映

7、機送片機構槽輪機構的應用槽輪機構的應用蜂窩煤制機模盤轉位機構蜂窩煤制機模盤轉位機構電影放映機卷片機構槽輪2間歇運動時，膠片上的畫面依次在方框中停留，通過視覺暫留而獲得連續(xù)的場景 刀架轉位機構 運動系數運動系數k：間歇運動機構：間歇運動機構運動時間與總時間的比運動時間與總時間的比 槽輪機構的運動系數是槽輪的槽數、圓銷數目的函數。 外槽輪機構： 為了使槽輪開始轉動瞬時和終止轉動瞬時的角速度為零，避免剛性沖擊，圓銷開始進入徑向槽或自徑向槽脫出時，徑向槽的中心線應與圓銷中心運動的圓周相切。 即O2G應與O1G垂直5槽輪機構的運動系數槽輪機構的運動系數槽輪機構的運動系數槽輪機構的運動系數 運動系數運動系

8、數k：間歇運動機構：間歇運動機構運動時間與總時間之比運動時間與總時間之比 在一個運動循環(huán)內，槽輪2的運動時間td與撥盤1的運動時間t之比值 撥盤1等速轉動，時間之比可用轉角之比來表示 設z為均布的徑向槽數目 槽輪2轉過22=2/z弧度時 撥盤1的轉角21=? 21 + 22 = 21 = - 22 = - 2/z 運動系數k 只有一個圓銷的槽輪機構，td和t分別對應于撥盤1轉過的角度21和2。因此其運動特性系數k為 21 = - 22 = - 2/z 11122ttkdzzzzk2212122 運動系數k 因0 k 2 一個圓柱銷的槽輪機構運動系數 k 1/2，可均勻安裝 K個圓柱銷，則有：

9、由于運動系數 k 必然小于1,可以確定出最多圓柱銷的個數： z 3 4 5 6 K 1 5 1 3 1 2zzKKk2222122zzK 如果使槽輪機構運動時間與靜止時間相等 k=? 得到K2、z4的外槽輪機構 徑向槽和圓銷都均勻分布，兩圓銷至軸的距離也相等。zzKKttkd22221 要使槽輪每次停歇的時間不相等 圓銷不勻布； 要使槽輪每次運動時間不相等 圓銷的回轉半徑不相等。 主動構件每轉內 槽輪每次停歇和運動時間均不相等三、三、不完全齒輪機構不完全齒輪機構 原理原理 由普通齒輪機構演化而來，由普通齒輪機構演化而來，不同之處在于輪齒不布滿整個不同之處在于輪齒不布滿整個圓周。主動輪轉一周，從

10、動輪圓周。主動輪轉一周，從動輪轉轉1/n1/n周。從動輪停歇時，主動周。從動輪停歇時，主動輪上的鎖住弧與從動輪上的鎖輪上的鎖住弧與從動輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從住弧互相配合鎖住，以保證從動輪停歇在預定位置上。動輪停歇在預定位置上。 1、工作原理、類型 外嚙合不完全齒輪機構外嚙合不完全齒輪機構內嚙合不完全齒輪機構內嚙合不完全齒輪機構類型 不完全齒輪機構外嚙合內嚙合齒輪齒條嚙合2、特點和應用 特點：特點： 從動輪每轉一周的停歇時間、運動時間及每次從動輪每轉一周的停歇時間、運動時間及每次轉動的角度變化范圍都較大，設計較靈活；但加工轉動的角度變化范圍都較大，設計較靈活；但加工工藝復雜，從動輪在

11、運動開始，終了時沖擊較大，工藝復雜，從動輪在運動開始，終了時沖擊較大，故一般用于低速、輕載場合。故一般用于低速、輕載場合。 應用應用多用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉多用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉位、計數機構及某些間歇進給機構中。位、計數機構及某些間歇進給機構中。插秧機的秧箱移動機構插秧機的秧箱移動機構 由與擺桿固連的棘爪1、棘輪2、與棘輪固連的不完全齒輪3、上下齒條4（秧箱）組成。 當1順時針方向擺動時，2、3不動，4停歇，這時秧爪（圖中未示出）取秧； 當取秧完畢，1逆時針方向擺動，2與3一起逆時針方向轉動，3與上齒條4嚙合，使4（即秧箱）向左移動。 當秧箱移到終止位置（

12、如圖示位置）時，3與下齒條4嚙合，使秧箱自動換向向右移動。 減小沖擊的不完全齒輪機構減小沖擊的不完全齒輪機構齒輪機構傳動比為常數，主動齒輪勻速轉動，從動齒輪時停時動，則運動的開始和結束，必然有剛性沖擊為了減小沖擊，可分別在輪1與輪2上裝置瞬心線附加桿，附加桿的作用是使從動輪在開始運動階段，由靜止狀態(tài)按某種預定的運動規(guī)律（取決于附加桿上瞬心線K、L的形狀）逐漸加速到正常速度；而在終止運動階段，又借助于另一對附加桿的作用，使從動輪由正常速度按預定的運動規(guī)律逐漸減速到靜止。不完全齒輪機構在從動輪開始運動階段的沖擊一般都比終止運動階段的沖擊嚴重，故有時僅在開始運動處加裝一對附加桿。為了保證主動輪的首齒

13、能順利進入嚙合狀態(tài)而不與從動輪的齒頂相碰，需將首齒齒頂高做適當的削減。同時，為了保證從動輪停歇在預定位置，主動輪的末齒齒頂高也需做適當的修形。四、凸輪間歇運動機構四、凸輪間歇運動機構 凸輪式間歇運動機構凸輪式間歇運動機構-凸輪凸輪的整周連續(xù)回轉轉換為的整周連續(xù)回轉轉換為從動輪的單向間歇轉動從動輪的單向間歇轉動 凸輪式間歇運動機構型式：凸輪式間歇運動機構型式： 圓柱凸輪間歇運動機構 蝸桿凸輪間歇運動機構 特點：特點： 按照凸輪設計原理，合理設計主動凸輪的廓線，可以實現任意預期的從動件運動規(guī)律。 傳動平穩(wěn)，動力性能好，現代工業(yè)生產線中被廣泛采用。但凸輪加工較復雜，裝配精度要求較高。 圓柱凸輪間歇運

14、動機構圓柱凸輪間歇運動機構*蝸桿凸輪間歇運動機構蝸桿凸輪間歇運動機構鉆孔攻絲機的轉位機構鉆孔攻絲機的轉位機構 運動傳遞： 變速箱圓柱凸輪1 轉盤2及與2固聯的齒輪3 齒輪4，使與4固聯的工作臺5獲得間歇的轉位運動。7.2 萬向聯軸節(jié)一、作用一、作用用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸之間的夾角可以改變。如汽車傳動軸。之間的夾角可以改變。如汽車傳動軸。單萬向聯軸節(jié)單萬向聯軸節(jié)雙萬向聯軸節(jié)雙萬向聯軸節(jié)二、單萬向聯軸節(jié)傳動比二、單萬向聯軸節(jié)傳動比 動力傳遞動力傳遞: 主動軸主動軸1中間十字頭中間十字頭2從動軸從動軸3 構件構件1和和

15、3端部帶叉面端部帶叉面 轉動副轉動副B-B和和C-C的軸線相互垂直，的軸線相互垂直，并交于十字頭中心點并交于十字頭中心點O 軸軸1和軸和軸3之間允許有夾角之間允許有夾角 。 該機構是一個空間連桿機構。該機構是一個空間連桿機構。 當主動軸勻速轉動一周時，從動軸當主動軸勻速轉動一周時，從動軸則變速轉動一周。其速比關系為：則變速轉動一周。其速比關系為：1213cossin1cos 輸出軸輸出軸3的最大、最小角速度隨的最大、最小角速度隨 的變化而變化，的變化而變化，一般在使用時通常需要限制角一般在使用時通常需要限制角 的值小于的值小于3545。 給定后，傳動比是給定后，傳動比是 1的函數，且成周期性變

16、化。的函數，且成周期性變化。三、雙萬向聯軸節(jié)傳動比三、雙萬向聯軸節(jié)傳動比 由于單萬向聯軸節(jié)的傳動比不是常數，將引起加速度的由于單萬向聯軸節(jié)的傳動比不是常數，將引起加速度的變化，產生慣性力。變化，產生慣性力。 為了使從動軸的轉速為常數，選用雙萬向聯軸節(jié)結構，為了使從動軸的轉速為常數，選用雙萬向聯軸節(jié)結構，第一個萬向節(jié)把勻速變?yōu)樽兯?，第二個又把變速變會到勻速，第一個萬向節(jié)把勻速變?yōu)樽兯伲诙€又把變速變會到勻速，實現了勻速傳動的要求。實現了勻速傳動的要求。傳動比為常數的條件：傳動比為常數的條件：雙萬向鉸鏈機構的主、從動軸的角速度恒等的條件為軸軸1、3和中間軸和中間軸2應位于同一平面內；應位于同一平

17、面內；軸軸1、3的軸線與中間軸的軸線與中間軸2的軸線之間的夾角相等；的軸線之間的夾角相等；中間軸的兩端的叉面應位于同一平面內。中間軸的兩端的叉面應位于同一平面內。123O3O1主動軸1中間軸 2 從動軸31133*四、萬向聯軸節(jié)的應用四、萬向聯軸節(jié)的應用在銑床中在銑床中的應用的應用在機床中應用在機床中應用7.3 組合機構簡介組合機構簡介 組合機構組合機構-若干基本機構組合而成的復雜機構。若干基本機構組合而成的復雜機構。 滿足現代機械工程對運動形式、運動規(guī)律、動力性能多樣化和滿足現代機械工程對運動形式、運動規(guī)律、動力性能多樣化和復雜化等方面的要求，在各種自動機和自動生產線上已得到廣復雜化等方面的

18、要求，在各種自動機和自動生產線上已得到廣泛的應用。泛的應用。 組合機構可以是同一類型基本機構的組合，也可以是不同類型組合機構可以是同一類型基本機構的組合，也可以是不同類型基本機構的組合。基本機構的組合。 組合機構組合機構并不是幾個基本機構的一般串聯，而往往是一種封閉并不是幾個基本機構的一般串聯，而往往是一種封閉式的傳動機構。式的傳動機構。 而而封閉機式傳動機構封閉機式傳動機構則是利用一個機構去約束或封閉另一個則是利用一個機構去約束或封閉另一個 多多自由度機構，使其不僅具有確定的運動，而且可使從動件具有自由度機構，使其不僅具有確定的運動，而且可使從動件具有更為多樣化的運動形式或運動規(guī)律。更為多樣化的運動形式或運動規(guī)律。 簡要介紹由連桿機構、凸輪機構、齒輪機構相互組合而成的幾簡要介紹由連桿機構、凸輪機構、齒輪機構相互組合而成的幾種典型組合機構及其應用。種典型組合機構及其應用。7.3.1 凸輪連桿機構及其應用凸輪連桿機構及其應用 凸輪連桿機構由凸輪機構和連桿機構組合而成，可以實現從動件復雜的運動規(guī)律或運動軌跡，在工程中應用較為廣泛。 實現預定運動規(guī)律的凸輪連桿實現預定運動規(guī)律的凸輪連桿組合機構組合機構 a：連架桿長度可變的四桿機構 b、c：曲柄長度可變曲柄長度可變的曲柄滑塊機構 均是利用凸輪機構來封