機械設(shè)計基礎(chǔ)CAI電子教案：第6章間歇運動機構(gòu)

1、第6章 間歇運動機構(gòu)61 棘輪機構(gòu)62 槽輪機構(gòu)63 不完全齒機構(gòu)64 凸輪式間隙運動機構(gòu)一、棘輪機構(gòu)的組成及其工作原理組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動爪。61 棘輪機構(gòu)工作原理：擺桿往復擺動，棘爪推動棘輪間歇轉(zhuǎn)動。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運動可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點：工作時有較大的沖擊和噪音，運動精度較差。 適用于速度較低和載荷不大的場合。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、 端面棘輪機構(gòu)。單向、雙向運動棘輪機構(gòu)。二、棘輪機構(gòu)的類型與應用按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):按工作原理分 :單動式、 雙動式棘輪機構(gòu)。調(diào)桿長擺角、加滑動罩設(shè)計：

2、潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ABB雙向棘輪1 雙向棘輪2 棘輪可雙向運動雙動棘輪機構(gòu)2雙動棘輪機構(gòu)1設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云可調(diào)轉(zhuǎn)角的棘輪023451023451調(diào)滑動罩牛頭刨床進給調(diào)整機構(gòu)通過調(diào)整桿長來調(diào)擺角設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云2113231324摩擦棘輪超越離合器設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ABCD運動特點：輪齒式棘輪工作時噪音大且轉(zhuǎn)角為步進可調(diào)，但運動準確。而摩擦棘輪正好相反。應用：在各類機床中實現(xiàn)進給、轉(zhuǎn)位、或分度。實例：止動器、牛頭刨床、沖床轉(zhuǎn) 位、超越離合器（單車飛輪）。間歇轉(zhuǎn)動沖頭卸料工位裝料工位沖壓工位設(shè)計：潘存云dao1Ao2=90Lpr

3、pnF三、設(shè)計要點要求在工作時，棘爪在Pn和F的作用下，能自動滑入棘輪齒槽。Pn sin F= Pn f 代入得：tg f 當 f=0.2 時，1130 通常取20FtFr正壓力Pn摩擦力F條件是兩者對O2的力矩要滿足如下條件：MpnMF將力分解成切向和徑向分量M=tg齒偏角FcosLLpt棘輪幾何尺寸計算公式模數(shù)m1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10 頂圓直徑da da =mz 與齒輪不同 齒間距p P=m 齒高h h=0.75m 齒頂弦長a a=m棘爪工作面長度a1 a1=(0.50.7)a 齒偏角 20棘輪寬b b=(14)m棘爪斜高h1 、齒斜高h h1=h h/c

4、os棘輪齒根圓角半徑rf rf =1.5 mm棘爪尖端圓角半徑r1 r1 =2 mm 棘爪長度L 一般取 L=2pa1Lp6080hadao1o2 齒數(shù)z 1225 棘輪參數(shù) 計算公式或取值hh1rfr1齒槽角設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云o21262 槽輪機構(gòu)（馬爾它機構(gòu)）一、槽輪機構(gòu)的組成及其工作特點作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動。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?。翰圯喩系陌紙A弧、撥盤上的凸圓弧，起鎖定作用。特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、機械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地進行轉(zhuǎn)位。因槽輪運動過程中角速度有變化 ，不適合高速運動場合。o1工作過程：撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn)，當兩鎖止

5、弧接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運動。鎖止弧槽輪撥盤圓銷設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云二、槽輪機構(gòu)的類型與應用球面槽輪機構(gòu)應用實例： 電影放映機、 自動攝影機、六角車床轉(zhuǎn)塔。外嚙合槽輪機構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)類型軸線平行軸線相交放映機的反應用外嚙合槽輪機構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)球面槽輪機構(gòu)o1o2122六槽內(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、槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)1.運動系數(shù)撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個運動循環(huán)內(nèi)，總的運動時間為： t2/1定義： k=td / t 為運動系數(shù)，即： k=td / t為減少沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線成90角。故有：

6、2122td21/1槽輪的運動時間為：=21/221=22=(2/z)= 2(z-2)/2z代入上式129090將21代入得： k0可知：當只有一個圓銷時，k=1/2-1/z如果想得到k0.5的槽輪機構(gòu)，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設(shè)裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數(shù)是單圓柱銷的n倍，即: k= n(1/2-1/z) k1 槽數(shù) z3 得：n2z/ (z -2)提問：why k1？ 事實上，當k=1時，槽輪機構(gòu)已經(jīng)不具備間歇運動特性了。k =1/2-1/z7120.361槽數(shù)z圓銷數(shù)n運動系數(shù)k 3 16 1/61 4 14 0.251 5 、6 13 0.31 即

7、槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。 0.5當z=4及n=2時說明此時槽輪的運動時間和靜止時間相等。k=n(1/21/z) = 0.51四、槽輪機構(gòu)的幾何尺寸計算圓銷半徑r 由受力大小確定 rR/6中心距L 由安裝空間確定回轉(zhuǎn)半徑R R=Lsin=Lsin(/z)槽頂半徑s s=Lcos=Lcos(/z)槽深h hs-(L-R-r)撥盤軸徑d1 d12(L-s)槽輪軸徑d2 d22(L-R-r)參 數(shù) 計算公式或依據(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=35 mm 經(jīng)驗確定b鎖止弧半徑r0 r0=R-r-bRLh263 不完全齒輪機構(gòu) 1.工作原理及特點工作原理：在主動

8、齒輪只做出一個或幾個齒，根據(jù)運動時間和停歇時間的要求在從動輪上做出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當兩輪齒進入嚙合時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止弧定位使從動輪靜止。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、從動輪運動 時間和靜止時間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。2.類型及應用類型：外嚙合不完全齒輪機構(gòu)、內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)缺點：從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場合。外嚙合不完全齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)應用：適用于一些具有特殊運動要求的專用機械中。如乒乓球拍周緣銑削加工機床、蜂窩煤餅壓制機等。設(shè)計：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設(shè)計：潘存云瞬心線附加桿蜂窩煤餅壓制機退煤餅填料填料鎖止弧鎖止弧使運動平穩(wěn)壓制不完全齒輪64 凸輪式間歇運動機構(gòu) 1.工作原理及特點圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，推動均布有柱銷的從動圓盤間歇轉(zhuǎn)動。特點：從動圓盤的運動規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。優(yōu)點：可通過選擇適當?shù)倪\動規(guī)律來減小動載荷、避 免沖擊、適應高速運轉(zhuǎn)的要求。定位精確、且 結(jié)構(gòu)緊湊。缺點：