教學(xué)第十章-其它常用機構(gòu)課件

第十章其它常用機構(gòu)內(nèi)容提要第一節(jié)間歇運動機構(gòu)第二節(jié)組合機構(gòu)簡介第三節(jié)機器人機構(gòu)

第十章內(nèi)容提要第一節(jié)間歇運動機構(gòu)1第一節(jié)

間歇運動機構(gòu)一、間歇運動機構(gòu)實例二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求三、棘輪機構(gòu)四、槽輪機構(gòu)五、凸輪式間歇運動機構(gòu)第一節(jié)

間歇運動機構(gòu)一、間歇運動機構(gòu)實例2實例1灌裝冷霜的多工位自動機實例2電影放映機送上空盒送出成品蓋盒蓋貼錫紙灌霜一、間歇運動機構(gòu)實例實例1灌裝冷霜的多工位自動機實例23

二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求

1．運動系數(shù)從動構(gòu)件的一個運動周期分為兩部分：運動時間

Td和停歇時間

Tt

。

運動系數(shù):運動時間占整個運動周期的比例。

二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求

1．運動系數(shù)4運動系數(shù)越小，工作臺轉(zhuǎn)位越快，可提高生產(chǎn)率。但運動系數(shù)小，則啟動和停止時的加速度可能太大。所以，在設(shè)計中應(yīng)慎重選擇這一參數(shù)。也有用動停比

k

來代替運動系數(shù)的，動停比是運動時間和停歇時間的比值：顯然，動停比和運動系數(shù)間有如下關(guān)系運動系數(shù)越小，工作臺轉(zhuǎn)位越快，可提高生產(chǎn)率。顯然，動停比5⒉分度數(shù)n當從動構(gòu)件作間歇回轉(zhuǎn)運動時，在從動構(gòu)件一周內(nèi)停歇的次數(shù)稱為分度數(shù)。它直接和工作臺的工位數(shù)有關(guān)，一般是設(shè)計的給定數(shù)據(jù)。也有一些間歇運動機構(gòu)不用分度數(shù)這一概念，而只討論每次分度運動所轉(zhuǎn)過的角度。⒉分度數(shù)n6⒊動力學(xué)性能間歇運動機構(gòu)中的從動構(gòu)件在一個很短的時間內(nèi)要經(jīng)歷啟動、加速、減速、停止的過程。和凸輪從動件的運動一樣，如果從動件運動規(guī)律不好，會產(chǎn)生較大的加速度，從而帶來慣性負荷并產(chǎn)生沖擊。因此，要注意從動構(gòu)件的運動規(guī)律。⒊動力學(xué)性能和凸輪從動件的運動一樣，如果從動件運動規(guī)律7⒋定位精度許多應(yīng)用場合要求從動構(gòu)件（工作臺）有較好的定位精度。影響定位精度的因素制造誤差間隙動態(tài)誤差：減速時的慣性力常常使從動構(gòu)件在應(yīng)該停止時發(fā)生殘余振動。保證定位精度的方法自身就能實現(xiàn)較精確的定位要另外設(shè)置定位裝置⒋定位精度影響定位精度的因素制造誤差：減速時的慣性力常常使8三、棘輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用歷史很久的間歇運動機構(gòu)。在第一章中牛頭刨床的進給傳動系統(tǒng)中，我們已見過它的應(yīng)用。組成和特點

類型應(yīng)用設(shè)計要點

三、棘輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用歷史很久的間歇運動9（一）棘輪機構(gòu)的組成和特點組成搖桿1—主動構(gòu)件，作往復(fù)擺動運動棘輪3—單向的間歇運動驅(qū)動棘爪2止動棘爪4彈簧5（一）棘輪機構(gòu)的組成和特點10（1）調(diào)整搖桿擺角（2）裝置遮板

調(diào)整棘輪每次轉(zhuǎn)過角度的方法：（1）調(diào)整搖桿擺角

調(diào)整棘輪每次轉(zhuǎn)過角度的方法：11優(yōu)點缺點沖擊和噪聲較大定位精度差只能用于速度不高、載荷不大、精度要求不高的場合結(jié)構(gòu)簡單制造容易步進量易于調(diào)整特點優(yōu)點12（二）棘輪機構(gòu)的類型齒式棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合克服了齒式棘輪機構(gòu)沖擊和噪聲大的缺點,可實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)動角度的無級調(diào)節(jié),運動精度較差。外嚙合內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。（二）棘輪機構(gòu)的類型齒式棘輪機構(gòu)外嚙合克服了齒式棘輪機構(gòu)沖13內(nèi)嚙合齒式棘輪機構(gòu)內(nèi)嚙合齒式棘輪機構(gòu)14摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合15當需要使棘輪得到不同方向的轉(zhuǎn)動時，棘輪的齒可作成矩形，而棘爪作成可翻轉(zhuǎn)的。當需要使棘輪得到不同方向的轉(zhuǎn)動時，棘輪的齒可作成矩形，而棘爪16（三）棘輪機構(gòu)應(yīng)用范圍的擴展棘輪機構(gòu)除了可實現(xiàn)間歇送進、分度運動以外，還可作為制動器和超越離合器使用。制動器發(fā)生事故時，止動棘爪３突然伸出，可防止卷筒逆轉(zhuǎn)。（三）棘輪機構(gòu)應(yīng)用范圍的擴展制動器17

單向離合器可看作是一個內(nèi)接式摩擦棘輪機構(gòu)。星輪1—主動件套筒2—從動件滾柱4超越離合器星輪1逆時針回轉(zhuǎn)時，滾柱4帶動套筒一同回轉(zhuǎn)。星輪1順時針回轉(zhuǎn)時，套筒停止不動。套筒只隨星輪逆時針方向回轉(zhuǎn)，從這個意義上說，它是一個單向離合器。

單向離合器可看作是一個內(nèi)接式摩擦棘輪機構(gòu)。18它也可以成為一個超越離合器：當套筒從另一條傳動路線得到一個更快的逆時針回轉(zhuǎn)速度時，星輪相對于套筒成了順時針回轉(zhuǎn)，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。超越離合器在機床中有所應(yīng)用，它使正常切削的運動鏈和快速運動的運動鏈可并行不悖地起作用。它也可以成為一個超越離合器：19（四）棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點1.模數(shù)和齒數(shù)的確定與齒輪相同，棘輪輪齒的有關(guān)尺寸也用模數(shù)作為計算的基本參數(shù)。模數(shù)已標準化，但棘輪的標準模數(shù)按其頂圓直徑來計算：棘輪齒數(shù)頂圓直徑模數(shù)

模數(shù)的選取根據(jù)棘輪機構(gòu)的使用條件和運動要求選定。由棘輪機構(gòu)的使用條件可確定棘輪的最小轉(zhuǎn)角，齒數(shù)太小則可能保證不了最小轉(zhuǎn)角的實現(xiàn)。模數(shù)決定了齒的大小，模數(shù)應(yīng)根據(jù)齒和棘爪的強度來確定。（四）棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點棘輪齒數(shù)頂圓直徑模數(shù)模數(shù)的選取根202.棘輪的齒形棘輪單向回轉(zhuǎn)非對稱梯形三角形

(載荷較小時使用)棘輪齒形和其它尺寸的計算可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。棘輪雙向回轉(zhuǎn)：矩形2.棘輪的齒形棘輪齒形和其它尺寸的計算可參閱機械設(shè)計的有關(guān)21四、槽輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用很廣泛的間歇運動機構(gòu)。組成和特點

類型運動分析設(shè)計要點

四、槽輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用很廣泛的間歇運動機22外槽輪機構(gòu)分度數(shù)n＝4（一）槽輪機構(gòu)的組成和特點撥盤1—主動構(gòu)件，作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。圓柱銷A—安裝于撥盤上。槽輪2—從動構(gòu)件，有徑向槽、鎖止弧。外槽輪機構(gòu)（一）槽輪機構(gòu)的組成和特點撥盤1—主動23當撥盤上的圓柱銷進入徑向槽之前，槽輪上的內(nèi)凹鎖止弧鎖住，槽輪靜止不動。剛開始進入槽輪上的徑向槽的瞬間。鎖止弧剛好被松開，圓柱銷A將驅(qū)動槽輪轉(zhuǎn)動。槽輪在圓柱銷驅(qū)動下轉(zhuǎn)過90度。圓柱銷即將脫離徑向槽的瞬間，槽輪上的另一個鎖止弧又被鎖住，槽輪又靜止不動。

撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，槽輪作間歇運動，撥盤轉(zhuǎn)過4周，槽輪轉(zhuǎn)過1周。

當撥盤上的圓柱銷進入徑向槽之前，槽輪上的內(nèi)凹鎖止弧鎖住，槽24實例灌裝冷霜的多工位自動機

n＝6實例電影放映機

n＝4實例灌裝冷霜的多工位自動機實例電影放映25結(jié)構(gòu)簡單易于制造工作可靠機械效率較高同時具有分度和定位的功能（但撥盤上的鎖住弧定位精度有限，當要求精確定位時，還應(yīng)設(shè)置定位銷）。

設(shè)計自由度小：

在分度數(shù)確定以后，運動系數(shù)也隨之確定而不能改變，這是其突出缺點。不適用于高速：

雖然振動和噪聲比棘輪機構(gòu)小，但槽輪在啟動和停止的瞬間加速度大，有沖擊。優(yōu)點缺點一般取分度數(shù)n＝4～8。設(shè)計自由度小：優(yōu)點26（二）槽輪機構(gòu)的類型平面槽輪機構(gòu):傳遞平行軸間運動外槽輪機構(gòu)應(yīng)用最廣內(nèi)槽輪機構(gòu)停歇時間短，運動時間長，因此傳動更平穩(wěn)所占的空間?。ǘ┎圯啓C構(gòu)的類型平面槽輪機構(gòu):傳遞平行軸間運動外槽輪機27

曲線槽的槽輪機構(gòu)

不等臂長的多銷槽輪機構(gòu)可以改變分度過程的運動規(guī)律，使之更為平穩(wěn)槽輪一周中可實現(xiàn)幾個運動和停歇時間均不相同的運動要求。徑向槽的尺寸不同撥盤上圓銷分布不均勻

曲線槽的槽輪機構(gòu)

不等臂長的多銷槽輪機構(gòu)可以改變分28空間槽輪機構(gòu):傳遞相交軸間的運動空間槽輪機構(gòu):傳遞相交軸間的運動29（三）外槽輪機構(gòu)的運動分析1.運動系數(shù)和運動周期是與撥盤的轉(zhuǎn)角和進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避免發(fā)生剛性沖擊ωω（三）外槽輪機構(gòu)的運動分析和運動周期是與撥盤的轉(zhuǎn)角和進入徑向30因為撥盤是等速回轉(zhuǎn)運動時間Td對應(yīng)2α1運動周期T對應(yīng)2π運動系數(shù)AO1O2αφω槽輪徑向槽數(shù)２１因為撥盤是等速回轉(zhuǎn)AO1O2αφω槽輪徑向槽數(shù)２１31運動系數(shù)故運動系數(shù)由此得出結(jié)論：，即最少為３槽若需要使，可在撥盤上均勻地放置個圓銷例如，運動系數(shù)故運動系數(shù)由此得出結(jié)論：，即最少為３槽若32２.運動分析αφ進入?yún)^(qū)αφ為負離開區(qū)αφ為正ＲＲxΑ解出幾何關(guān)系輸出角位移表達式２.運動分析αφ進入?yún)^(qū)αφ為負離開區(qū)αφ為正ＲＲx33輸出角位移表達式輸出角速度的無因次表達式輸出角加速度的無因次表達式求一階導(dǎo)數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)輸出構(gòu)件的角速度和角加速度是槽數(shù)和位置的函數(shù)．

輸出構(gòu)件的特性與什么有關(guān)？

輸出角位移表達式輸出角速度的無因次表達式輸出角加速度的無因次34外槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)

在圓銷進入和脫離的瞬間，角加速度存在突變，因此，在這兩個瞬間存在柔性沖擊。當徑向槽數(shù)減少時，速度和加速度峰值急劇增加；所以，一般不推薦使用z＝3的情況。內(nèi)槽輪機構(gòu)的動力學(xué)性能比外槽輪機構(gòu)要好得多。外槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)在圓銷進入和脫離的瞬間，角加速度存在突35（四）槽輪機構(gòu)的設(shè)計要點（1）槽數(shù)和圓銷數(shù)的確定根據(jù)使用場合所要求的分度數(shù)確定槽輪的槽數(shù)z，根據(jù)對運動系數(shù)的要求確定圓銷數(shù)m。（2）中心距的確定它是決定槽輪機構(gòu)所占空間大小的關(guān)鍵尺寸。中心距偏大受到空間布局的制約。若中心距太小，撥盤的關(guān)鍵尺寸R也?。灰蚨鴪A銷直徑和各部分的其它尺寸都不得不受到限制。尺寸R小，圓銷和槽的受力就更大。所以，中心距偏小受到強度的制約。槽輪機構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。（四）槽輪機構(gòu)的設(shè)計要點36凸輪式間歇運動機構(gòu)也稱為分度凸輪機構(gòu)．它是上個世紀中葉以后才發(fā)展起來的新型間歇運動機構(gòu)。五、凸輪式間歇運動機構(gòu)組成和工作原理類型特點和應(yīng)用凸輪式間歇運動機構(gòu)也稱為分度凸輪機構(gòu)．五、凸輪式間歇運動機構(gòu)37（一）凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成和工作原理蝸桿分度凸輪機構(gòu)（應(yīng)用最多）主動凸輪從動盤機架

機架

凸脊軸線相互垂直交錯滾子（一）凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成和工作原理蝸桿分度凸輪機構(gòu)（38凸輪上有一條凸脊，如果凸脊沿一條螺旋線布置，就像一個蝸桿，那么凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時就帶動從動盤像蝸輪那樣連續(xù)轉(zhuǎn)動。但凸輪上的凸脊經(jīng)過這樣的設(shè)計：當凸輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時，使從動盤作間歇運動。從動盤上的滾子可以繞其自身軸線轉(zhuǎn)動，可減小凸輪面和滾子之間的滑動摩擦。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，實現(xiàn)“預(yù)緊”，不但可減小間隙帶來的沖擊，而且在從動盤停歇時可得到精確的定位。Ａ凸輪上有一條凸脊，如果凸脊沿一條螺旋線布置，就像一個蝸桿，39（二）凸輪式間歇運動機構(gòu)的類型１．蝸桿分度凸輪機構(gòu)２．圓柱分度凸輪機構(gòu)

在從動盤上可以布置較多的滾子，能實現(xiàn)較大的分度數(shù)。難以實現(xiàn)預(yù)緊。從動盤主動凸輪滾子分布在從動盤的端面上（二）凸輪式間歇運動機構(gòu)的類型在從動盤上可以布置較多的滾子40３．平行分度凸輪機構(gòu)從動盤主動凸輪均勻分布的三組滾子

３片共軛平面凸輪凸輪的突起部分的曲線可推動從動盤轉(zhuǎn)動。凸輪的圓弧部分卡在兩個滾子之間，實現(xiàn)停歇時的定位。３．平行分度凸輪機構(gòu)從動盤主動凸輪均勻分布的三41平行分度凸輪可實現(xiàn)“一分度”，即凸輪轉(zhuǎn)過一周，從動盤也轉(zhuǎn)過一周，并停歇一段時間。模切機送進系統(tǒng)（壓制紙盒）輸入：連續(xù)轉(zhuǎn)動模切區(qū)沖模分度凸輪機構(gòu)聯(lián)軸器鏈輪牙排（夾持紙板）鏈條鏈輪：間歇轉(zhuǎn)動鏈條：步進運動平行分度凸輪可實現(xiàn)“一分度”，即凸輪轉(zhuǎn)過一周，從動盤也轉(zhuǎn)過一42（三）凸輪式間歇運動機構(gòu)的特點和應(yīng)用和棘輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)相比，突出的優(yōu)點：1）運轉(zhuǎn)可靠，轉(zhuǎn)位準確；2）無需另加定位裝置，而且定位可靠；3）設(shè)計自由度大：分度凸輪機構(gòu)的分度數(shù)決定了滾子數(shù)目，而動停比則取決于凸輪廓線設(shè)計，二者之間沒有確定的關(guān)系，因此設(shè)計者有較大的設(shè)計自由度；4）通過從動盤運動規(guī)律的合理設(shè)計，可減小動載荷和沖擊，因此它的運轉(zhuǎn)速度可以比棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)高得多，蝸桿式分度凸輪的轉(zhuǎn)速已達3000r/min。（三）凸輪式間歇運動機構(gòu)的特點和應(yīng)用43分度凸輪機構(gòu)被公認為當前最理想的高速、高精度的間歇運動機構(gòu)。它在許多場合正逐漸取代棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)，已在高速沖床、加工中心、模切機、多色印刷機、包裝機和許多輕工自動機械中得到應(yīng)用，而且會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

我國從80年代開始研制、生產(chǎn)這類機構(gòu)。一些分度凸輪機構(gòu)已經(jīng)實現(xiàn)設(shè)計的系列化，并像齒輪減速器那樣作為單獨的部件在專門的工廠生產(chǎn)。機器的設(shè)計者只要根據(jù)分度數(shù)、動停比和其它要求選用或訂貨即可。天津大學(xué)在分度凸輪方面的研究在國內(nèi)占有重要地位。分度凸輪機構(gòu)被公認為當前最理想的高速、高精度的間歇運動機44表10-1各種分度凸輪機構(gòu)特性比較機構(gòu)類型平行分度凸輪機構(gòu)圓柱分度凸輪機構(gòu)蝸桿分度凸輪機構(gòu)軸線相對位置平行垂直交錯垂直交錯分度數(shù)一般1～8最大不超過16一般6～24也有用到64一般3～12最大可達48凸輪最高轉(zhuǎn)速r/min最大1000最大300一般不超過1000，制造精良的最大可達3000預(yù)緊情況易于作到不易作到易于作到分度精度剛性一般一般高適用場合中、高速，輕載中、低速，中、輕載高速，中、重載，高精度★★★★★★★表10-1各種分度凸輪機構(gòu)特性比較機構(gòu)類型平行分度圓柱分45第十章其它常用機構(gòu)內(nèi)容提要第一節(jié)間歇運動機構(gòu)第二節(jié)組合機構(gòu)簡介第三節(jié)機器人機構(gòu)

第十章內(nèi)容提要第一節(jié)間歇運動機構(gòu)46第一節(jié)

間歇運動機構(gòu)一、間歇運動機構(gòu)實例二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求三、棘輪機構(gòu)四、槽輪機構(gòu)五、凸輪式間歇運動機構(gòu)第一節(jié)

間歇運動機構(gòu)一、間歇運動機構(gòu)實例47實例1灌裝冷霜的多工位自動機實例2電影放映機送上空盒送出成品蓋盒蓋貼錫紙灌霜一、間歇運動機構(gòu)實例實例1灌裝冷霜的多工位自動機實例248

二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求

1．運動系數(shù)從動構(gòu)件的一個運動周期分為兩部分：運動時間

Td和停歇時間

Tt

。

運動系數(shù):運動時間占整個運動周期的比例。

二、對間歇運動機構(gòu)的基本要求

1．運動系數(shù)49運動系數(shù)越小，工作臺轉(zhuǎn)位越快，可提高生產(chǎn)率。但運動系數(shù)小，則啟動和停止時的加速度可能太大。所以，在設(shè)計中應(yīng)慎重選擇這一參數(shù)。也有用動停比

k

來代替運動系數(shù)的，動停比是運動時間和停歇時間的比值：顯然，動停比和運動系數(shù)間有如下關(guān)系運動系數(shù)越小，工作臺轉(zhuǎn)位越快，可提高生產(chǎn)率。顯然，動停比50⒉分度數(shù)n當從動構(gòu)件作間歇回轉(zhuǎn)運動時，在從動構(gòu)件一周內(nèi)停歇的次數(shù)稱為分度數(shù)。它直接和工作臺的工位數(shù)有關(guān)，一般是設(shè)計的給定數(shù)據(jù)。也有一些間歇運動機構(gòu)不用分度數(shù)這一概念，而只討論每次分度運動所轉(zhuǎn)過的角度。⒉分度數(shù)n51⒊動力學(xué)性能間歇運動機構(gòu)中的從動構(gòu)件在一個很短的時間內(nèi)要經(jīng)歷啟動、加速、減速、停止的過程。和凸輪從動件的運動一樣，如果從動件運動規(guī)律不好，會產(chǎn)生較大的加速度，從而帶來慣性負荷并產(chǎn)生沖擊。因此，要注意從動構(gòu)件的運動規(guī)律。⒊動力學(xué)性能和凸輪從動件的運動一樣，如果從動件運動規(guī)律52⒋定位精度許多應(yīng)用場合要求從動構(gòu)件（工作臺）有較好的定位精度。影響定位精度的因素制造誤差間隙動態(tài)誤差：減速時的慣性力常常使從動構(gòu)件在應(yīng)該停止時發(fā)生殘余振動。保證定位精度的方法自身就能實現(xiàn)較精確的定位要另外設(shè)置定位裝置⒋定位精度影響定位精度的因素制造誤差：減速時的慣性力常常使53三、棘輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用歷史很久的間歇運動機構(gòu)。在第一章中牛頭刨床的進給傳動系統(tǒng)中，我們已見過它的應(yīng)用。組成和特點

類型應(yīng)用設(shè)計要點

三、棘輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用歷史很久的間歇運動54（一）棘輪機構(gòu)的組成和特點組成搖桿1—主動構(gòu)件，作往復(fù)擺動運動棘輪3—單向的間歇運動驅(qū)動棘爪2止動棘爪4彈簧5（一）棘輪機構(gòu)的組成和特點55（1）調(diào)整搖桿擺角（2）裝置遮板

調(diào)整棘輪每次轉(zhuǎn)過角度的方法：（1）調(diào)整搖桿擺角

調(diào)整棘輪每次轉(zhuǎn)過角度的方法：56優(yōu)點缺點沖擊和噪聲較大定位精度差只能用于速度不高、載荷不大、精度要求不高的場合結(jié)構(gòu)簡單制造容易步進量易于調(diào)整特點優(yōu)點57（二）棘輪機構(gòu)的類型齒式棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合克服了齒式棘輪機構(gòu)沖擊和噪聲大的缺點,可實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)動角度的無級調(diào)節(jié),運動精度較差。外嚙合內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。（二）棘輪機構(gòu)的類型齒式棘輪機構(gòu)外嚙合克服了齒式棘輪機構(gòu)沖58內(nèi)嚙合齒式棘輪機構(gòu)內(nèi)嚙合齒式棘輪機構(gòu)59摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合60當需要使棘輪得到不同方向的轉(zhuǎn)動時，棘輪的齒可作成矩形，而棘爪作成可翻轉(zhuǎn)的。當需要使棘輪得到不同方向的轉(zhuǎn)動時，棘輪的齒可作成矩形，而棘爪61（三）棘輪機構(gòu)應(yīng)用范圍的擴展棘輪機構(gòu)除了可實現(xiàn)間歇送進、分度運動以外，還可作為制動器和超越離合器使用。制動器發(fā)生事故時，止動棘爪３突然伸出，可防止卷筒逆轉(zhuǎn)。（三）棘輪機構(gòu)應(yīng)用范圍的擴展制動器62

單向離合器可看作是一個內(nèi)接式摩擦棘輪機構(gòu)。星輪1—主動件套筒2—從動件滾柱4超越離合器星輪1逆時針回轉(zhuǎn)時，滾柱4帶動套筒一同回轉(zhuǎn)。星輪1順時針回轉(zhuǎn)時，套筒停止不動。套筒只隨星輪逆時針方向回轉(zhuǎn)，從這個意義上說，它是一個單向離合器。

單向離合器可看作是一個內(nèi)接式摩擦棘輪機構(gòu)。63它也可以成為一個超越離合器：當套筒從另一條傳動路線得到一個更快的逆時針回轉(zhuǎn)速度時，星輪相對于套筒成了順時針回轉(zhuǎn)，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。超越離合器在機床中有所應(yīng)用，它使正常切削的運動鏈和快速運動的運動鏈可并行不悖地起作用。它也可以成為一個超越離合器：64（四）棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點1.模數(shù)和齒數(shù)的確定與齒輪相同，棘輪輪齒的有關(guān)尺寸也用模數(shù)作為計算的基本參數(shù)。模數(shù)已標準化，但棘輪的標準模數(shù)按其頂圓直徑來計算：棘輪齒數(shù)頂圓直徑模數(shù)

模數(shù)的選取根據(jù)棘輪機構(gòu)的使用條件和運動要求選定。由棘輪機構(gòu)的使用條件可確定棘輪的最小轉(zhuǎn)角，齒數(shù)太小則可能保證不了最小轉(zhuǎn)角的實現(xiàn)。模數(shù)決定了齒的大小，模數(shù)應(yīng)根據(jù)齒和棘爪的強度來確定。（四）棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點棘輪齒數(shù)頂圓直徑模數(shù)模數(shù)的選取根652.棘輪的齒形棘輪單向回轉(zhuǎn)非對稱梯形三角形

(載荷較小時使用)棘輪齒形和其它尺寸的計算可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。棘輪雙向回轉(zhuǎn)：矩形2.棘輪的齒形棘輪齒形和其它尺寸的計算可參閱機械設(shè)計的有關(guān)66四、槽輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用很廣泛的間歇運動機構(gòu)。組成和特點

類型運動分析設(shè)計要點

四、槽輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用很廣泛的間歇運動機67外槽輪機構(gòu)分度數(shù)n＝4（一）槽輪機構(gòu)的組成和特點撥盤1—主動構(gòu)件，作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。圓柱銷A—安裝于撥盤上。槽輪2—從動構(gòu)件，有徑向槽、鎖止弧。外槽輪機構(gòu)（一）槽輪機構(gòu)的組成和特點撥盤1—主動68當撥盤上的圓柱銷進入徑向槽之前，槽輪上的內(nèi)凹鎖止弧鎖住，槽輪靜止不動。剛開始進入槽輪上的徑向槽的瞬間。鎖止弧剛好被松開，圓柱銷A將驅(qū)動槽輪轉(zhuǎn)動。槽輪在圓柱銷驅(qū)動下轉(zhuǎn)過90度。圓柱銷即將脫離徑向槽的瞬間，槽輪上的另一個鎖止弧又被鎖住，槽輪又靜止不動。

撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，槽輪作間歇運動，撥盤轉(zhuǎn)過4周，槽輪轉(zhuǎn)過1周。

當撥盤上的圓柱銷進入徑向槽之前，槽輪上的內(nèi)凹鎖止弧鎖住，槽69實例灌裝冷霜的多工位自動機

n＝6實例電影放映機

n＝4實例灌裝冷霜的多工位自動機實例電影放映70結(jié)構(gòu)簡單易于制造工作可靠機械效率較高同時具有分度和定位的功能（但撥盤上的鎖住弧定位精度有限，當要求精確定位時，還應(yīng)設(shè)置定位銷）。

設(shè)計自由度?。?/p>

在分度數(shù)確定以后，運動系數(shù)也隨之確定而不能改變，這是其突出缺點。不適用于高速：

雖然振動和噪聲比棘輪機構(gòu)小，但槽輪在啟動和停止的瞬間加速度大，有沖擊。優(yōu)點缺點一般取分度數(shù)n＝4～8。設(shè)計自由度?。簝?yōu)點71（二）槽輪機構(gòu)的類型平面槽輪機構(gòu):傳遞平行軸間運動外槽輪機構(gòu)應(yīng)用最廣內(nèi)槽輪機構(gòu)停歇時間短，運動時間長，因此傳動更平穩(wěn)所占的空間?。ǘ┎圯啓C構(gòu)的類型平面槽輪機構(gòu):傳遞平行軸間運動外槽輪機72

曲線槽的槽輪機構(gòu)

不等臂長的多銷槽輪機構(gòu)可以改變分度過程的運動規(guī)律，使之更為平穩(wěn)槽輪一周中可實現(xiàn)幾個運動和停歇時間均不相同的運動要求。徑向槽的尺寸不同撥盤上圓銷分布不均勻

曲線槽的槽輪機構(gòu)

不等臂長的多銷槽輪機構(gòu)可以改變分73空間槽輪機構(gòu):傳遞相交軸間的運動空間槽輪機構(gòu):傳遞相交軸間的運動74（三）外槽輪機構(gòu)的運動分析1.運動系數(shù)和運動周期是與撥盤的轉(zhuǎn)角和進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避免發(fā)生剛性沖擊ωω（三）外槽輪機構(gòu)的運動分析和運動周期是與撥盤的轉(zhuǎn)角和進入徑向75因為撥盤是等速回轉(zhuǎn)運動時間Td對應(yīng)2α1運動周期T對應(yīng)2π運動系數(shù)AO1O2αφω槽輪徑向槽數(shù)２１因為撥盤是等速回轉(zhuǎn)AO1O2αφω槽輪徑向槽數(shù)２１76運動系數(shù)故運動系數(shù)由此得出結(jié)論：，即最少為３槽若需要使，可在撥盤上均勻地放置個圓銷例如，運動系數(shù)故運動系數(shù)由此得出結(jié)論：，即最少為３槽若77２.運動分析αφ進入?yún)^(qū)αφ為負離開區(qū)αφ為正ＲＲxΑ解出幾何關(guān)系輸出角位移表達式２.運動分析αφ進入?yún)^(qū)αφ為負離開區(qū)αφ為正ＲＲx78輸出角位移表達式輸出角速度的無因次表達式輸出角加速度的無因次表達式求一階導(dǎo)數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)輸出構(gòu)件的角速度和角加速度是槽數(shù)和位置的函數(shù)．

輸出構(gòu)件的特性與什么有關(guān)？

輸出角位移表達式輸出角速度的無因次表達式輸出角加速度的無因次79外槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)

在圓銷進入和脫離的瞬間，角加速度存在突變，因此，在這兩個瞬間存在柔性沖擊。當徑向槽數(shù)減少時，速度和加速度峰值急劇增加；所以，一般不推薦使用z＝3的情況。內(nèi)槽輪機構(gòu)的動力學(xué)性能比外槽輪機構(gòu)要好得多。外槽輪機構(gòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)在圓銷進入和脫離的瞬間，角加速度存在突80（四）槽輪機構(gòu)的設(shè)計要點（1）槽數(shù)和圓銷數(shù)的確定根據(jù)使用場合所要求的分度數(shù)確定槽輪的槽數(shù)z，根據(jù)對運動系數(shù)的要求確定圓銷數(shù)m。（2）中心距的確定它是決定槽輪機構(gòu)所占空間大小的關(guān)鍵尺寸。中心距偏大受到空間布局的制約。若中心距太小，撥盤的關(guān)鍵尺寸R也?。灰蚨鴪A銷直徑和各部分的其它尺寸都不得不受到限制。尺寸R小，圓銷和槽的受力就更大。所以，中心距偏小受到強度的制約。槽輪機構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。（四）槽輪機構(gòu)的設(shè)計要點81凸輪式間歇運動機構(gòu)也稱為分度凸輪機構(gòu)．它是上個世紀中葉以后才發(fā)展起來的新型間歇運動機構(gòu)。五、凸輪式間歇運動機構(gòu)組成和工作原理類型特點和應(yīng)用凸輪式間歇運動機構(gòu)也稱為分度凸輪機構(gòu)．五、凸輪式間歇運動機構(gòu)82（一）凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成和工作原理蝸桿分度凸輪機構(gòu)（應(yīng)用最多）主動凸輪從動盤機架

機架

凸脊軸線相互垂直交錯滾子（一）凸輪式間歇運動機構(gòu)的組成和工作原理蝸桿分度凸輪機構(gòu)（83凸輪上有一條凸脊，如果凸脊沿一條螺旋線布置，就像一個蝸桿，那么凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時就帶動從動盤像蝸輪那樣連續(xù)轉(zhuǎn)動。但凸輪上的凸脊經(jīng)過這樣的設(shè)計：當凸輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時，使從動盤作間歇運動。從動盤上的滾子可以繞其自身軸線轉(zhuǎn)動，可減小凸輪面和滾子之間的滑動摩擦。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，實現(xiàn)“預(yù)緊”，不但可減小間隙帶來的沖擊，而且在從動盤停歇時可得到精確的定位