機械設計基礎 第五版 課件 H04 間歇運動機構

第四章間歇運動機構——機械設計基礎第四章間歇運動機構§4-1棘輪機構§4-2槽輪機構§4-3不完全齒輪機構和凸輪式間歇機構簡介

間歇運動機構：主動件連續(xù)運動，而從動件作周期性時動、時停的間歇運動。若機構的間歇運動是單方向的，則稱為步進運動機構。本章主要介紹棘輪機構和槽輪機構，并簡單介紹不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構。

重點學習內容1.了解棘輪機構的工作原理、運動特點和適用場合。2.了解槽輪機構的工作原理、運動特性和適用場合。注意槽輪槽數與撥盤園銷數目的匹配。§4-1棘輪機構一、齒式棘輪機構1.單動式棘輪機構圖4-1所示，搖桿1正向擺動時棘爪3驅動棘輪2沿同一方向轉過某一角度；搖桿反向擺動時，棘輪靜止。組成：由棘輪、棘爪和機架組成，如圖4-1所示。常用的棘輪機構有齒式棘輪機構和摩擦式棘輪機構兩大類。2.雙動式棘輪機構圖4-2所示，搖桿1住復擺動時皆能使棘輪2沿同一方向間歇轉動。驅動棘爪3可制成平頭的(見圖4-2a)或鉤頭的(見圖4-2b)。3.可變向棘輪機構

棘輪采用矩形齒，如圖4-3a，當棘爪3處于實線位置，搖桿1往復擺動時，棘輪沿逆時針方向轉動；當棘爪3翻轉到虛線位置，搖桿1往復擺動時，棘輪將沿順時針方向轉動。圖4-3b為具有回轉棘爪的棘輪機構。當棘爪2處于圖示位置往復擺動時，棘輪1沿逆時針方向轉動；若將棘爪2提起，并繞其本身軸線轉1800后再插入棘輪齒中往復擺動時，棘輪便沿順時針方向轉動。二、摩擦式棘輪機構圖4-4所示為摩擦式棘輪機構。由摩擦輪3和搖桿1、偏心楔塊2、止動楔塊4和機架5組成。當搖桿逆時針方向擺動時，通過楔塊2與摩擦輪3之間的摩擦力，使摩擦輪3沿逆時針方向運動。當搖桿順時針方向擺動時，楔塊2在摩擦輪3上滑過，而楔塊4與摩擦輪3之間的摩擦力，促使楔塊4與摩擦輪3卡緊，從而使摩擦輪3靜止，以實現間歇運動。摩擦式棘輪機構可以無級性改變棘輪轉角。三、棘輪機構的應用

§4-2槽輪機構（馬耳他機構）組成：由主動撥盤1、從動槽輪2和機架組成。如圖4-8所示。一、工作原理和型式有兩種基本形式：外嚙合槽輪機構，如圖4-8所示，撥盤1與槽輪2轉向相反；另一種是內嚙合槽輪機構，如圖4-9所示，撥盤1與槽輪2轉向相同。一般常用外嚙合槽輪機構。內嚙合槽輪機構外嚙合槽輪機構

槽輪機構的特點：結構簡單、外形尺寸小、效率高，運動平穩(wěn)，在自動機械中得到廣泛應用。應用舉例1：圖4-10所示為電影放映機的卷片機構，槽輪2具有四個徑向槽，撥盤1上裝一個圓銷A。撥盤轉1周，圓銷A撥動槽輪轉過1／4周，膠片移動一個畫格，并停留一定時間。撥盤繼續(xù)轉動，重復上述運動。利用人眼的視覺暫留特性，當每秒鐘放映24幅畫面時即可使人看到連續(xù)的畫面。應用舉例2：圖4-ll所示為六角車床刀架的轉位槽輪機構，刀架3上可裝六把刀具，并與具有相應徑向槽的槽輪2固聯，撥盤1上裝有一個圓銷A。撥盤每轉1周，圓銷進入槽輪一次，驅使槽輪(即刀架)轉600，從而將下一工序的刀具轉換到工作位置。二、槽輪機構的運動特性

如圖4-8，為避免圓銷A與槽輪發(fā)生撞擊，圓銷進入或脫離徑向槽的瞬時，徑向槽的中線應與圓銷中心軌跡相切，即O2A應與O1A垂直。設z為徑向槽數，當槽輪2轉過弧度時，撥盤1的轉角為：槽輪機構的運動系數:在一個運動循環(huán)(撥盤轉1周)內，槽輪的運動時間td與撥盤轉1周的總時間t之比。對于只有一個圓銷的槽輪機構：為了保證槽輪運動，應有。所以有z≥3，，即槽輪的運動時間總小于靜止時間。欲使槽輪機構的，可在撥盤上均勻裝數個圓銷。設圓銷數為k，當撥盤轉一周時，槽輪將被撥動k次。因此有：還應該有，即：當z=3時，k=1～5；當z=4～5時，k=1～3；當z≥6時，k=1～2。由此可得：z↓生產效率↑z↑動力特性好通常z=4～8三、槽輪機構的幾何尺寸計算設計槽輪機構，首先應根據工作要求確定槽輪的槽數z和主動撥盤的圓銷數k，再按受力情況和實際機器所允許的空間安裝尺寸，確定中心距L和圓銷半徑r。然后按圖4-8所示幾何關系，可求出圓銷的回轉半徑R、槽輪外廓徑向高度S、徑向槽深度h、撥盤鎖止弧張開角、撥盤軸直徑d1和槽輪軸直徑d2，定出槽頂側壁厚b和鎖止弧β的半徑，具體的求解方法可參閱有關書籍?！?-3不完全齒輪機構和凸輪式間歇機構簡介一、不完全齒輪機構組成：由不完全齒輪1、具有正常輪齒和帶鎖止弧的齒輪2及機架組成。在輪1主動連續(xù)轉動中，當輪1上的輪齒與輪2的正常齒相嚙合時，輪l驅動從動輪2轉動；當輪l的鎖止弧S1與輪2鎖止弧S2接觸時，輪2停歇不動并停止在確定的位置上，從而實現周期性的單向間歇運動。圖4-12所示的不完全齒輪機構,主動輪每轉l周，從動輪只轉1／4周。外嚙合不完全齒輪機構內嚙合不完全齒輪機構常用外嚙合的形式二、凸輪式間歇機構圖4-14所示是一種圓柱凸輪式間歇運動機構。這種機