機(jī)械原理ch12其它常用機(jī)構(gòu)

1、第12章請思考：刻線機(jī)機(jī)構(gòu)中如何實現(xiàn)尺子的進(jìn)給運動？之前學(xué)的機(jī)構(gòu)能否實現(xiàn)此運動？湖南大學(xué)機(jī)械與汽車an UniversityCollege of Mechanical and Automobile Engineering第十二章第12章121 棘輪機(jī)構(gòu)122 槽輪機(jī)構(gòu)123不完全齒輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)124125第12章121 棘輪機(jī)構(gòu)Ratchet mechanism一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動爪。工作原理：擺桿往復(fù)擺動，棘爪推動棘輪間歇轉(zhuǎn)動。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運動可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點：工作時有較大的沖擊和噪音，運動精度較差。適用于速度較低和載荷不

2、大的場合。第12章二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用按輪齒分布 ：按工作方式：外緣、 內(nèi)緣、端面棘輪機(jī)構(gòu)單動式、雙動式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪類型單向、雙向運動1,2棘輪機(jī)構(gòu)按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):第12章二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用按輪齒分布 ：按工作方式：外緣、 內(nèi)緣、端面棘輪機(jī)構(gòu)單動式、雙動式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪類型單向、雙向運動1,2棘輪機(jī)構(gòu)按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):按轉(zhuǎn)角是否可調(diào):按工作原理分:固定轉(zhuǎn)角、可調(diào)轉(zhuǎn)角1 ,輪齒棘輪、 摩擦棘輪、2離合器運動特點：輪齒式棘輪工作時噪音大且轉(zhuǎn)角為步進(jìn)可調(diào)，但運動準(zhǔn)確。而摩擦棘輪正好相反。第12章應(yīng)用：在各類機(jī)床中實現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn)位、或分度。實例：止動器、牛頭刨床、沖床轉(zhuǎn)位、離合器（單車飛輪

3、）。第12章CD沖頭卸料工位沖壓工位間歇轉(zhuǎn)動AB裝料工位第12章三、設(shè)計要點要求:1. 工作時，棘爪在正壓力Pn和摩擦力F的作用下，能自動滑入齒槽。此二力對O2的力矩要滿足：LFo2APFnsin F cos Lpnntan f P齒面傾斜角Qnndatan tan o1z 2 min2. 棘輪的齒數(shù)z由棘輪最小轉(zhuǎn)角 min確定，即常取 20第12章1)棘輪工作齒面的傾斜角應(yīng)如何確定? 若傾斜角過小，將會出現(xiàn)什么問題?2)棘輪機(jī)構(gòu)除用作間歇送進(jìn)機(jī)構(gòu)外，還常用來作什么機(jī)構(gòu)?第12章122 槽輪機(jī)構(gòu)Geneva Mechanism一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作特點組成：帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽的槽輪。

4、撥盤和槽輪上都有鎖止弧，起鎖定作用。工作過程：撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鎖止弧接觸時，槽輪；反之槽輪運動。作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角、機(jī)械效率高。因槽輪運動過程中角速度有變化 ，不適合高速運動場合。第12章二、槽輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)軸線平行槽輪機(jī)構(gòu)類型軸線相交應(yīng)用實例：蜂窩煤制機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)第12章三、槽輪機(jī)構(gòu)的運動系數(shù)及運動特性1.運動系數(shù)撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個運動循環(huán)內(nèi)，t 2 1總的運動時間為：1 21 1槽輪的運動時間為：td9021k tdt 190 22運動系數(shù)k：為減少沖擊，進(jìn)入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中

5、心連線成90角。則：21 222 2z 2 z 2 2z第12章21 z 2zQ1 k k 12 1z z 3Q k 0當(dāng)只有一個圓銷時k 12 1z0.5即槽輪的運動時間總是小于其時間如果想得到k0.5的槽輪機(jī)構(gòu)，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設(shè)裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數(shù)是單圓柱銷的n倍，即: k=n(1/2-1/z)第12章k1得：n2z/ (z-2)當(dāng)z=4及n=2時k=n(1/21/z) = 0.5說明此時槽輪的運動時間和時間相等。槽數(shù)z345 、67圓銷數(shù)n16141312運動系數(shù)k1/610.2510.310.361第12章2.運動特性(1)外嚙合

6、槽輪機(jī)構(gòu)圖示槽輪在運動的任一瞬時，設(shè)撥盤位置角用來表示，槽輪位置角用表示規(guī)定：在圓銷進(jìn)入?yún)^(qū)為正，在圓銷離開區(qū)為負(fù)，變化區(qū)間為：11221在ABO1和ABO2中有如下關(guān)系：o1 R-1BL2A-2令 R / L，并代入上式得：O2 tg 1 sin 21 costg ABR sin 2cos第12章結(jié)論：槽輪運動的max、amax隨z的增多而減小。圓銷進(jìn)入或退出徑向槽時，角速度有突變，故存在柔性沖擊。Z愈少，沖擊愈大。第12章四、槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計算第12章123不完全齒輪機(jī)構(gòu)1.工作原理及特點工作原理：在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合的輪

7、齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止弧定位使從動輪優(yōu)點：。結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、從動輪運動時間和范圍內(nèi)變化。時間的比例可在較大缺點：從動輪在開始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場合。第12章2.類型及應(yīng)用類型：外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)第12章應(yīng)用：汽車轉(zhuǎn)向器齒輪機(jī)床換向機(jī)構(gòu)高級餐桌轉(zhuǎn)向盤鋼絲捆扎機(jī)鋼絲在沖模器中成馬蹄扣形時，要求鋼絲卷被間歇輸送，鋼絲卷間歇輸送采用不完全齒輪機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖4，它由主動輪1和從動輪2組成。當(dāng)主動輪l連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動時，分度圓不全布滿輪齒的從動輪2可在一周內(nèi)做一次或多次停歇，實現(xiàn)

8、單向間歇運動。第12章quiz槽輪機(jī)構(gòu)由撥盤，槽輪，機(jī)架組成，對于原動件轉(zhuǎn)一周，1.槽輪只運動一次的槽輪機(jī)構(gòu)來說，槽輪的槽數(shù)應(yīng)不小于 3 ，槽輪機(jī)構(gòu)的運動特性系數(shù)總小于 1 。撥銷在入槽與2. 槽輪機(jī)構(gòu)中，為避免剛性沖擊，設(shè)計時應(yīng)保證出槽時速度方向與槽對稱線重合3. 槽輪機(jī)構(gòu)在運動中是定比傳動還是變比傳動？棘輪反轉(zhuǎn)4. 棘輪機(jī)構(gòu)中采用止回棘爪主要是為了第12章124螺旋機(jī)構(gòu)1.螺旋機(jī)構(gòu)組成：螺桿、螺母、機(jī)架運動特點：螺桿連續(xù)回轉(zhuǎn)，螺母軸向移動滑動螺旋機(jī)構(gòu)在v 時,也可以螺母為作軸向移動，迫使螺桿轉(zhuǎn)動。新型螺絲刀見P437優(yōu)點：獲得很大的比和力的增益缺點：機(jī)械效率較低滾動螺旋機(jī)構(gòu)第12章2. 螺

9、旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用第12章螺旋夾緊機(jī)構(gòu)第12章3.運動分析將螺紋在中徑圓柱處展開得一斜三角形，于是：螺旋轉(zhuǎn)過任意角時，螺母的位移s為：r2r s ls l2lsr2r第12章圖示螺旋機(jī)構(gòu)中，螺母A固定，螺母2可沿軸向移動 lB當(dāng)A、B段螺紋旋向相同，但 lA螺桿1相對于機(jī)架3的位移為：時321 lAs21 lB 2螺母2相對于螺桿1的位移為：s21螺母2相對于機(jī)架3的位移為：當(dāng)lA與lB差別很小時，s將很小。這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為微(差)動螺旋機(jī)構(gòu)，用于測微計（千分尺）、分度機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。s lA lB 2第12章l1=1.25 mm(右)l2=1 mm(右)鏜刀進(jìn)給量調(diào)整微動螺旋機(jī)構(gòu)螺千分尺采用了差動螺旋旋1螺旋2第12章當(dāng)A、B段螺紋旋向相反時，螺母2的位移為：稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)，用于車輛的快速靠近或離開、電桿拉線機(jī)構(gòu)等。s lA lB 2第12章125萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。共軸、有夾角應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動系統(tǒng)中。第12章1.單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“形”構(gòu)件相聯(lián)，“形”構(gòu)件的中心位于兩軸交點處，軸間角為 。運動分析：兩軸平均傳動比為1