機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)04間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

第4章其他常用機(jī)構(gòu)▲實(shí)例1灌裝冷霜的多工位自動(dòng)機(jī)送上空盒送出成品蓋盒蓋貼錫紙灌霜間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)例§4－1棘輪機(jī)構(gòu)一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作特點(diǎn)組成搖桿1

—主動(dòng)構(gòu)件棘輪3

—單向的間歇運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)棘爪2止動(dòng)棘爪4彈簧6

棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，運(yùn)動(dòng)可靠，從動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)整，但棘爪在齒面滑過(guò)引起噪聲與沖擊，在高速時(shí)尤為嚴(yán)重。故常于低速、輕載的場(chǎng)合用作間歇運(yùn)動(dòng)控制。

1、輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)單向式棘輪機(jī)構(gòu)單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)擺桿向一個(gè)方向擺動(dòng)時(shí)，棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過(guò)某一角度；而擺桿向另一個(gè)方向擺動(dòng)時(shí)，棘輪靜止不動(dòng)。根據(jù)棘輪的運(yùn)動(dòng)又可分為兩種情況：雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)

擺桿的往復(fù)擺動(dòng)，都能使棘輪沿單一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向是不可改變的。翻轉(zhuǎn)變向棘輪機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)變向棘輪機(jī)構(gòu)若將棘輪輪齒做成短梯形或矩形時(shí)，變動(dòng)棘爪的放置位置或方向后，可使棘輪在正、反兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上都可實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。

(2)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)(1)偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)利用偏心扇形楔塊與摩擦輪間的摩擦力與楔塊偏心的幾何條件來(lái)實(shí)現(xiàn)摩擦輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。2、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合外嚙合

(2)、滾柱楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)（屬于內(nèi)接摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)）

星輪順時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱帶動(dòng)套筒回轉(zhuǎn)。星輪逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，套筒停止不動(dòng)。套筒只隨星輪順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。稱為單向離合器當(dāng)套筒從另一條傳動(dòng)路線得到一個(gè)更快的順時(shí)針回轉(zhuǎn)速度時(shí)，楔形空間中的摩擦不再起作用。套筒可以超越星輪以高速轉(zhuǎn)動(dòng)，可使正常工作的運(yùn)動(dòng)鏈和快速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈可并行不悖地起作用。稱為超越離合器三、棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

1、制動(dòng)

2、送進(jìn)和輸送

牛頭刨床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)模型曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)連桿3帶動(dòng)搖桿4作往復(fù)擺動(dòng)；搖桿4上裝有棘爪7，棘爪帶動(dòng)棘輪5以及與棘輪固連的絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)

，使工作臺(tái)作間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。3、超越

四、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)

★通過(guò)改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄長(zhǎng)度的方法來(lái)改變搖桿擺角的大小，搖桿擺動(dòng)角度的大小，從而實(shí)現(xiàn)棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。調(diào)整搖桿擺角

用棘輪罩調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角

改變棘輪罩位置，使部分行程內(nèi)棘爪沿棘輪罩表面滑過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)整。

§4－2槽輪機(jī)構(gòu)（馬爾它機(jī)構(gòu)）一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理槽輪撥盤圓銷槽輪內(nèi)凹鎖止弧撥盤外凸鎖止弧槽輪撥盤工作過(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)。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。作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。二、基本類型:球面槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)軸線平行軸線相交單圓銷槽輪機(jī)構(gòu)雙圓銷槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)空間槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用：冰激凌灌裝機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用：電影放映機(jī)中的槽輪機(jī)構(gòu)蜂窩煤成型機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位作用六角車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)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空閑三、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)及運(yùn)動(dòng)特性1、運(yùn)動(dòng)系數(shù)k撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，撥盤運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的撥盤轉(zhuǎn)角：

t→2π2α12φ2td→

2α1槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的撥盤轉(zhuǎn)角為：ω1ω2定義：

k=td/t

為運(yùn)動(dòng)系數(shù)，即：

k=td/t=2α1/2π進(jìn)入徑向槽的瞬間脫離徑向槽的瞬間圓柱銷的線速度應(yīng)沿著徑向槽的中心線方向vv為避免發(fā)生剛性沖擊ωω槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有：2α12φ22α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2zω1ω2將2α1代入前式得：

∵k

>0∴槽輪的槽數(shù)z≥3

k=(z-2)/2z<0.5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，即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總是小于其靜止時(shí)間。即：k

<0.5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(z-2)/2z∵k＜1得：n＜2z/

(z-2)槽數(shù)z圓銷數(shù)n≥61~231~541~3

51~3一、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、工作原理§4-4凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

如圖所示，由主動(dòng)凸輪和從動(dòng)盤組成。主動(dòng)凸輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)盤作間歇分度運(yùn)動(dòng)。1、組成和工作原理

只要適當(dāng)設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就可使從動(dòng)盤獲得所預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其動(dòng)載荷小，無(wú)剛性和柔性沖擊，可適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求；并可獲得高的定位精度，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。是一種較理想的高速高精度的分度機(jī)構(gòu)。其缺點(diǎn)是加工成本較高，對(duì)裝配、調(diào)整要求嚴(yán)格。2、特點(diǎn)二、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型1、圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

這種機(jī)構(gòu)常用于兩交錯(cuò)軸間的分度傳動(dòng)。2、蝸桿形凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（應(yīng)用最多）

如圖所示。凸輪形狀如同圓弧面蝸桿一樣，滾子均勻分布在從動(dòng)盤的圓柱面上，猶如蝸輪的齒。凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就帶動(dòng)從動(dòng)盤像蝸輪那樣轉(zhuǎn)動(dòng)。

凸輪上的凸脊經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì)：當(dāng)凸輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，使從動(dòng)盤作間歇運(yùn)動(dòng)。

從動(dòng)盤上的滾子繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，可減小凸輪面和滾子之間的滑動(dòng)摩擦。兩軸間的中心距可作微量調(diào)整，以消除凸輪輪廓面和滾子之間的間隙，實(shí)現(xiàn)“預(yù)緊”，不但可減小間隙帶來(lái)的沖擊，而且在從動(dòng)盤停歇時(shí)可得到精確的定位。蝸桿式分度凸輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)許多場(chǎng)合正逐漸取代棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)，已在高速?zèng)_床、加工中心、模切機(jī)、多色印刷機(jī)、包裝機(jī)和許多輕工自動(dòng)機(jī)械中得到應(yīng)用，而且會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)從動(dòng)盤運(yùn)動(dòng)規(guī)律的合理設(shè)計(jì)，可減小動(dòng)載荷和沖擊，因此蝸桿式分度凸輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以比棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)高得多，它的轉(zhuǎn)速已達(dá)3000r/min?！?－5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)兩輪齒嚙合時(shí)，與齒輪傳動(dòng)一樣，不嚙合時(shí)，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、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪在一周轉(zhuǎn)動(dòng)中可作多次停歇。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。缺點(diǎn)：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。2.類型及應(yīng)用1）外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)2）內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)3）齒輪與齒條傳動(dòng)4）圓錐不完全齒輪傳動(dòng)二、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

不完全齒輪機(jī)