機(jī)械基礎(chǔ) 課件 模塊四任務(wù) 自動車床轉(zhuǎn)塔刀架機(jī)構(gòu)中槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計

轉(zhuǎn)塔刀架課程導(dǎo)入：模塊四間歇機(jī)構(gòu)任務(wù)自動車床轉(zhuǎn)塔刀架機(jī)構(gòu)中槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理與類型。2.了解各種間歇機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點(diǎn)及其在機(jī)械與儀表中的應(yīng)用。能力目標(biāo)1.能設(shè)計簡單的間歇機(jī)構(gòu)。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)】1.間歇機(jī)構(gòu)的工作原理與應(yīng)用。2.槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性和運(yùn)動設(shè)計。【相關(guān)知識】一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成與工作原理

棘輪機(jī)構(gòu)主要由搖桿、棘爪、棘輪和機(jī)架組成，如圖所示。圖4-2棘輪機(jī)構(gòu)1-棘輪2-驅(qū)動棘爪3-搖桿4-曲柄5-止回棘爪6-機(jī)架棘輪機(jī)構(gòu)的類型：1.單動式棘輪機(jī)構(gòu)（a）外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)

（b）內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)單動式棘輪機(jī)構(gòu)2.雙動式棘輪機(jī)構(gòu)3.雙向棘輪機(jī)構(gòu)雙向棘輪機(jī)構(gòu)4.摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)（四）棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)

齒式棘輪機(jī)構(gòu)中，棘輪的轉(zhuǎn)角可以進(jìn)行有級調(diào)節(jié)，常用的方法有兩種。1.改變搖桿的擺角2.用覆蓋罩調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：牛頭刨床棘輪機(jī)構(gòu)棘輪止動機(jī)構(gòu)自行車超越離合器二、槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、應(yīng)用、運(yùn)動特性和運(yùn)動設(shè)計（一）槽輪機(jī)構(gòu)的組成與分類

槽輪機(jī)構(gòu)由主動撥盤、從動槽輪和機(jī)架組成，如圖所示。槽輪機(jī)構(gòu)1-主動撥盤2-圓銷3-從動槽輪槽輪機(jī)構(gòu)有外槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)和空間槽輪機(jī)構(gòu)三種類型，如圖所示。（a）外槽輪機(jī)構(gòu)

（b）內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)

（c）空間槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)類型槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用：（1）槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，工作可靠。（2）與棘輪機(jī)構(gòu)相比，其加工精度要求較高，因而制造成本比棘輪機(jī)構(gòu)高。（3）輪槽的轉(zhuǎn)角大小不能調(diào)節(jié)。（4）槽輪機(jī)構(gòu)不適用于高速傳動，一般用于轉(zhuǎn)速不高、轉(zhuǎn)角不需要調(diào)節(jié)的自動轉(zhuǎn)位和分度機(jī)械中。電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)蜂窩煤機(jī)灌裝機(jī)構(gòu)（四）槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性和運(yùn)動設(shè)計1.槽輪槽數(shù)的選擇

在如圖所示的外槽輪機(jī)構(gòu)中，為避免圓銷與外徑向槽發(fā)生沖擊，圓銷進(jìn)入徑向槽或從徑向槽脫出時，徑向槽的中心線應(yīng)與圓銷速度方向一致。即有

，由此可得圓銷從進(jìn)槽到出槽的轉(zhuǎn)角

與槽輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度

的關(guān)系為：槽輪轉(zhuǎn)角與槽數(shù)z的關(guān)系為：兩式聯(lián)立解得：

對于單圓銷的外槽輪機(jī)構(gòu)，撥盤轉(zhuǎn)一周的時間為一個工作循環(huán)的時間，用T表示，設(shè)一個工作循環(huán)中槽輪的運(yùn)動時間為

，定義

，λ為槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動系數(shù)。要實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動，機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足：

。由于

及

，因此單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)為：

槽輪槽數(shù)的選擇除應(yīng)滿足工作要求外，還應(yīng)考慮機(jī)構(gòu)運(yùn)動的平穩(wěn)性和機(jī)構(gòu)的尺寸大小，實(shí)際中常取槽數(shù)z=4～8。2.圓銷數(shù)k的選擇

若要使撥盤轉(zhuǎn)一周而槽輪轉(zhuǎn)幾次，則可采用多圓銷槽輪機(jī)構(gòu)。若設(shè)圓銷數(shù)為k，則運(yùn)動系數(shù)λ為：由于λ＜1，則得：由上式得圓銷數(shù)與槽輪槽數(shù)的關(guān)系為：

當(dāng)z=3時，k＜6，可取k=1～5；

當(dāng)z=4或5時，k＜4，可取k=1～3；

當(dāng)z＞6時，k＜3，可取k=1或2。3.槽輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸

按受力情況和實(shí)際機(jī)械所允許的安裝空間和尺寸，確定中心距L和圓銷半徑r，再按照幾何關(guān)系求出其他尺寸：撥盤軸的直徑d1及槽輪軸的直徑d2受以下條件限制：

鎖止弧的半徑大小根據(jù)槽輪輪葉齒頂厚度b來確定，通常取b=3～10mm。三、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理與應(yīng)用

不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通的齒輪機(jī)構(gòu)演變成的間歇機(jī)構(gòu)，它由主動輪、從動輪和機(jī)架組成。類型有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)、不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)等，如圖所示。（a）外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)（b）內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)（c）不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)1-主動輪2-從動輪（a）

（b）

（c）不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用：

（1）結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，從動輪的運(yùn)動時間和靜止時間的比例可不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。

（2）速度有突變，沖擊較大，因此，一般只用于低速或輕載場合。

不完全齒輪機(jī)