槽輪棘輪機(jī)構(gòu)

1、第十二章 其他常用機(jī)構(gòu)12-1 棘輪機(jī)構(gòu)1.機(jī)構(gòu)組成圖示為機(jī)械中常用的外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)，它由主動(dòng)擺桿，棘爪，棘輪、止回棘爪和機(jī)架組成。 2.工作原理主動(dòng)件空套在與棘輪固連的從動(dòng)軸上，并與驅(qū)動(dòng)棘爪用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。當(dāng)主動(dòng)件順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)棘爪便插入棘輪的齒槽中，使棘輪跟著轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，此時(shí)，止回棘爪在棘輪的齒背上滑動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)件逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止回棘爪阻止棘輪發(fā)生逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)棘爪卻能夠在棘輪齒背上滑過(guò)，所以，這時(shí)棘輪靜止不動(dòng)。因此，當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪作單向的間歇運(yùn)動(dòng)。3.棘輪機(jī)構(gòu)的類型按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；動(dòng)

2、與停的時(shí)間比可通過(guò)選擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是動(dòng)程只能作有級(jí)調(diào)節(jié)；噪音、沖擊和磨損較大，故不宜用于高速。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)是用偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪，以無(wú)齒摩擦代替棘輪。特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪音；動(dòng)程可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。但因靠摩擦力傳動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，雖然可起到安全保護(hù)作用，但是傳動(dòng)精度不高。適用于低速輕載的場(chǎng)合。按嚙合方式按嚙合方式 分外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪或楔塊均安裝在棘輪的外部，而內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪或楔塊均在棘輪內(nèi)部。外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)由于加工、安裝和維修方便，應(yīng)用較廣。內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式

3、 分單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)、雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)和雙向式棘輪機(jī)構(gòu)3.棘輪機(jī)構(gòu)的類型雙向棘輪機(jī)構(gòu)雙動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)棘爪雙向式勾頭雙動(dòng)式摩擦式單動(dòng)式4.棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)（1）調(diào)節(jié)搖桿的擺角（2）變更遮板位置5、特點(diǎn)和應(yīng)用（1）棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和運(yùn)動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在各類機(jī)械中有廣泛的應(yīng)用。但是由于回程時(shí)搖桿上的棘爪在棘輪齒面上滑行時(shí)引起噪聲和齒尖磨損。同時(shí)為使棘爪順利落入棘輪齒間，搖桿擺動(dòng)的角度應(yīng)略大于棘輪的運(yùn)動(dòng)角，這樣就不可避免地存在空程和沖擊。此外棘輪的運(yùn)動(dòng)角必須以棘輪齒數(shù)為單位有級(jí)地變化。因此棘輪機(jī)構(gòu)不宜應(yīng)用于高速和運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合。 （2）棘輪機(jī)構(gòu)所具有的單向間歇運(yùn)動(dòng)特性，在實(shí)際應(yīng)用中可滿

4、足如送進(jìn)、制動(dòng)、超越離合和轉(zhuǎn)位、分度等工藝要求。6、棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)12-2 槽輪機(jī)構(gòu)1、組成及工作特點(diǎn) 槽輪機(jī)構(gòu)是由帶有圓銷A的主動(dòng)撥盤1 具有徑向槽的從動(dòng)槽2和機(jī)架組成，如圖 撥盤1做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使槽輪2作時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。撥盤1上的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí)，由于槽輪2的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤1的外凸圓弧卡住，故槽輪2靜止不動(dòng)。當(dāng)圓銷A開(kāi)始進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí)，這時(shí)止鎖弧被松開(kāi)，故槽輪2受圓銷A驅(qū)使沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓銷A開(kāi)始脫離槽輪2的徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖止弧又被撥盤1的外凸圓弧卡住，致使槽輪2又靜止不動(dòng)，直到圓銷A再進(jìn)入槽輪2的另一徑向槽時(shí)，兩者又重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。槽輪機(jī)構(gòu)

5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。但因轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)尚存柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合。2、類型及應(yīng)用外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)單銷槽輪機(jī)構(gòu)雙銷槽輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)一般應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高、要求間歇地轉(zhuǎn)過(guò)一定角度的分度裝置中，如轉(zhuǎn)塔車床上的刀具轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。它還常在電影放映機(jī)中用以間歇移動(dòng)膠片等。3、普通槽輪機(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)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)間內(nèi)：t=2/1槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間：td =21 / 1 定義：k= td /t為運(yùn)動(dòng)系數(shù)，即： k= td /t= 21 /2 為減少?zèng)_擊，進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，槽中心線與撥銷中心線連成90? 角。則

6、21 =-22 =-（2/z）=2（z-2）/2z將21代入得：k=1/2-1/z 因?yàn)?k0 所以槽輪的槽數(shù)z 3，由式可知其運(yùn)動(dòng)系數(shù)k總小于0.5，故這種單銷外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總小于其靜止時(shí)間。 如果想要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） 因?yàn)?k 1 得：n 2z/(z-2) 由可得槽數(shù)與圓銷數(shù)的關(guān)系槽數(shù)槽數(shù)z345、67圓銷數(shù)n16141312當(dāng)n=4及n=2時(shí) k=n（1/2-1/z）=0.5說(shuō)明此時(shí)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間相等。（2）普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)

7、動(dòng)特性設(shè)撥盤和槽輪的位置分別用和表示，并規(guī)定和在圓銷進(jìn)入?yún)^(qū)為負(fù)，在圓銷離開(kāi)區(qū)為正。tg =AB/O2B =Rsin /(L-Rcos )令=R/L,則tg= sin/（1- cos ）對(duì)上式時(shí)間t求導(dǎo)，并令d /dt=2， d /dt =2得2 / 1= (cos- )/(1-2cos+ ) 2/1=(-1)sin/(1-2cos+) 由式可知，當(dāng)撥盤角速度1一定時(shí)，槽輪角速度及角速度及角加速度的變化取決于槽輪的模數(shù)。槽輪運(yùn)動(dòng)前半段，槽輪角速度2 是增加的，角速度20，后半段相反。由圖可知，當(dāng)圓銷開(kāi)始進(jìn)入和退出徑向槽時(shí)，和外槽輪機(jī)構(gòu)一樣，也有角加速度突變，但當(dāng)| 0時(shí)，角加速度數(shù)值迅速下降并趨

8、于零?？梢?jiàn)，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能比外槽輪機(jī)構(gòu)好得多。4 、槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸參數(shù)參數(shù)計(jì)算公式計(jì)算公式槽數(shù)z由工作要求確定圓銷數(shù)n中心距L由安裝空間確定回轉(zhuǎn)半徑RR=Lsin=Lsin（/z）圓銷半徑r由受力大小確定rR/6槽頂半徑ss=Lcos=Lcos（/z）槽深hhs-（L-R-r）撥盤軸徑d1d1 2（L-s）槽輪軸徑d2d2 2（L-R-r）槽頂側(cè)壁厚bb=35mm經(jīng)驗(yàn)確定鎖止弧半徑r0r0 =R-r-b12-3 螺旋機(jī)構(gòu)一、螺紋 螺紋有內(nèi)外螺紋之分，他們共同組成螺旋副。螺紋按工作性質(zhì)分為聯(lián)接用螺紋和傳動(dòng)用螺紋。螺旋線一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)延軸向作等速移動(dòng)的

9、軌跡。螺紋一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)保持該圖形通過(guò)圓柱體的軸線，就得到螺紋。二、螺紋的幾何參數(shù)1、螺距P2、導(dǎo)程S S=nP3、螺紋升角 tg =nP/d2 三、螺紋牙型特點(diǎn)和應(yīng)用聯(lián)接螺紋普通螺紋 管螺紋 自攻釘用螺紋傳動(dòng)螺紋矩形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋四：螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析導(dǎo)程：當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過(guò)角度一定角度時(shí)，對(duì)應(yīng)螺母沿螺桿的軸向移動(dòng)的距離s。圖示機(jī)構(gòu)中，設(shè)A段，B段的導(dǎo)程分別為lA 和lB ， 當(dāng)A,B段旋向相同時(shí)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，螺母2移動(dòng)距離 s=（ lA - lB ）/（2）所以當(dāng)lA 和 lB 相差很小時(shí)，S可以很小。這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，常用于測(cè)微計(jì)、分度機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

10、中。若兩段螺旋的螺紋旋向相反 s=（ lA +lB ）/（2）這種稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于自動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用、 特點(diǎn)與分類1 、應(yīng)用 螺旋傳動(dòng)主要應(yīng)用于將會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。2 、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，易于自鎖，有良好的減速性能。缺點(diǎn)：相對(duì)滑動(dòng)大，磨損大，效率低3 、分類 按用途：傳動(dòng)螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋 按照摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋和靜壓螺旋 12-4萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)又稱萬(wàn)向聯(lián)軸器。他用于傳遞兩相交軸間的運(yùn)動(dòng)，在傳動(dòng)過(guò)程中，兩軸之間的夾角可以變動(dòng)，是一種常用的變角傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中?？煞譃閱稳f(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)和雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)。1、單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩傳動(dòng)軸末端各有一個(gè)叉形支架，用鉸鏈與中間的十字形構(gòu)件相連，十字架構(gòu)件的中心位于兩軸