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間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(dòng)爪?!?-1棘輪機(jī)構(gòu)工作原理:擺桿往復(fù)擺動(dòng),棘爪推動(dòng)棘輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點(diǎn):工作時(shí)有較大的沖擊和噪音,運(yùn)動(dòng)精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。棘輪類型按工作方式:按輪齒分布:按轉(zhuǎn)角是否可調(diào):固定轉(zhuǎn)角、可調(diào)轉(zhuǎn)角輪齒棘輪、摩擦棘輪
演示模型外緣、內(nèi)緣、
端面棘輪機(jī)構(gòu)。單向、雙向運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)。二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):按工作原理分:單動(dòng)式、
雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。調(diào)桿長(zhǎng)擺角、加滑動(dòng)罩第2頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云AB’B雙向棘輪1雙向棘輪2棘輪可雙向運(yùn)動(dòng)雙動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)2雙動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)1第3頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云可調(diào)轉(zhuǎn)角的棘輪023451φ023451φ調(diào)滑動(dòng)罩牛頭刨床進(jìn)給調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)整桿長(zhǎng)來(lái)調(diào)擺角第4頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云2113231324摩擦棘輪超越離合器第5頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云ABCD運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):輪齒式棘輪工作時(shí)噪音大且轉(zhuǎn)角為步進(jìn)可調(diào),但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確。而摩擦棘輪正好相反。應(yīng)用:在各類機(jī)床中實(shí)現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn)位、或分度。實(shí)例:止動(dòng)器、牛頭刨床、沖床轉(zhuǎn)位、超越離合器(單車飛輪)。間歇轉(zhuǎn)動(dòng)沖頭卸料工位裝料工位沖壓工位第6頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云dao1Ao2Σ=90°LprpnF三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求在工作時(shí),棘爪在Pn和F的作用下,能自動(dòng)滑入棘輪齒槽。Pn
sinα∵
F=Pnf
代入得:tgα>f∴
α>φ當(dāng)
f=0.2
時(shí),φ=11°30’
通常取α=20°αFtFr正壓力-Pn摩擦力-F條件是兩者對(duì)O2的力矩要滿足如下條件:Mpn>MF將力分解成切向和徑向分量M=tgφ齒偏角ααFcosα>LLpt第7頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天棘輪幾何尺寸計(jì)算公式模數(shù)m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10頂圓直徑dada=mz與齒輪不同齒間距pP=πm齒高h(yuǎn)h=0.75m齒頂弦長(zhǎng)aa=m棘爪工作面長(zhǎng)度a1a1=(0.5~0.7)a齒偏角αα=20°棘輪寬bb=(1~4)m棘爪斜高h(yuǎn)1
、齒斜高h(yuǎn)’h1=h’
≈h/cosα棘輪齒根圓角半徑rfrf=1.5mm棘爪尖端圓角半徑r1r1=2mm棘爪長(zhǎng)度L一般取
L=2pa1Lp60°~80°hadaαo1o2齒數(shù)z12~25棘輪參數(shù)計(jì)算公式或取值h’h1rfr1齒槽角設(shè)計(jì):潘存云第8頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云o2ω1ω2§6-2槽輪機(jī)構(gòu)(馬爾它機(jī)構(gòu))一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作特點(diǎn)作用:將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。組成: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:槽輪上的凹圓弧、撥盤上的凸圓弧,起鎖定作用。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、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(dòng)過(guò)程中角速度有變化,不適合高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。o1工作過(guò)程:撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn),當(dāng)兩鎖止弧接觸時(shí),槽輪靜止;反之槽輪運(yùn)動(dòng)。鎖止弧槽輪撥盤圓銷第9頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云二、槽輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用球面槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例:
電影放映機(jī)、自動(dòng)攝影機(jī)、六角車床轉(zhuǎn)塔。外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)類型軸線平行軸線相交放映機(jī)的反應(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)o1o2ω12φω2第10頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天六槽內(nèi)槽輪撥盤六角車床轉(zhuǎn)塔圓銷車螺紋41裝牙膏筒2車帽口6卸牙膏筒5切尾3空閑第11頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天三、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)1.運(yùn)動(dòng)系數(shù)撥盤等速回轉(zhuǎn),在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi),總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
t=2π/ω1定義:
k=td/t
為運(yùn)動(dòng)系數(shù),即:
k=td/t為減少?zèng)_擊,進(jìn)入或退出嚙合時(shí),槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有:2α12φ2td=2α1/ω1槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:=2α1/2π2α1=π-2φ2=π-(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω290°90°第12頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天將2α1代入得:
∵
k>0可知:當(dāng)只有一個(gè)圓銷時(shí),k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽輪機(jī)構(gòu),則可在撥盤上多裝幾個(gè)圓銷,設(shè)裝有n個(gè)均勻分布的圓銷,則撥盤轉(zhuǎn)一圈,槽輪被撥動(dòng)n次。故運(yùn)動(dòng)系數(shù)是單圓柱銷的n倍,即:
k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽數(shù)
z≥3得:n≤2z/(z-2)提問(wèn):whyk≤1?
事實(shí)上,當(dāng)k=1時(shí),槽輪機(jī)構(gòu)已經(jīng)不具備間歇運(yùn)動(dòng)特性了。k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽數(shù)z圓銷數(shù)n運(yùn)動(dòng)系數(shù)k31~61/6~141~40.25~15、61~30.3~1即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總是小于其靜止時(shí)間。<0.5當(dāng)z=4及n=2時(shí)說(shuō)明此時(shí)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間相等。k=n(1/2-1/z)=0.5第13頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天1四、槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算圓銷半徑r
由受力大小確定
r≈R/6中心距L
由安裝空間確定回轉(zhuǎn)半徑R
R=Lsinφ=Lsin(π/z)槽頂半徑s
s=Lcosφ=Lcos(π/z)槽深h
h≥s-(L-R-r)撥盤軸徑d1
d1≤2(L-s)槽輪軸徑d2
d2≤2(L-R-r)參數(shù)
計(jì)算公式或依據(jù)槽數(shù)z
由工作要求確定圓銷數(shù)nsd1d2rr0槽頂側(cè)壁厚b
b=3~5
mm經(jīng)驗(yàn)確定b鎖止弧半徑r0
r0=R-r-bRLh2第14頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天§6-3
不完全齒輪機(jī)構(gòu)1.工作原理及特點(diǎn)工作原理:在主動(dòng)齒輪只做出一個(gè)或幾個(gè)齒,根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間的要求在從動(dòng)輪上做出與主動(dòng)輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí),與齒輪傳動(dòng)一樣,無(wú)齒部分由鎖止弧定位使從動(dòng)輪靜止。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。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)缺點(diǎn):從動(dòng)輪在開(kāi)始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時(shí)有較大沖擊,故一般只用于低速、輕載場(chǎng)合。第15頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天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)應(yīng)用:適用于一些具有特殊運(yùn)動(dòng)要求的專用機(jī)械中。如乒乓球拍周緣銑削加工機(jī)床、蜂窩煤餅壓制機(jī)等。第16頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云銑刀不完全齒輪1乒乓球拍專用靠模銑床123458976球拍靠模凸輪不完全齒輪1第17頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì):潘存云瞬心線附加桿蜂窩煤餅壓制機(jī)退煤餅填料填料鎖止弧鎖止弧使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)壓制不完全齒輪第18頁(yè),共20頁(yè),2024年2月25日,星期天§6-4
凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
1.工作原理及特點(diǎn)圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn),推動(dòng)均布有柱銷的從動(dòng)圓盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。特點(diǎn):從動(dòng)圓盤的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。優(yōu)點(diǎn):可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)減小動(dòng)載荷、避免沖擊、適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。定位精確、且結(jié)構(gòu)緊
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