a910第5章常用機(jī)構(gòu)

第5章其他常用機(jī)構(gòu)5.1螺旋機(jī)構(gòu)5.2棘輪機(jī)構(gòu)5.3槽輪機(jī)構(gòu)5.4不完全齒輪機(jī)構(gòu)

1.主要內(nèi)容

螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)和適用場合。棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)、功用及適用場合。

2.重點(diǎn)、難點(diǎn)的提示

重點(diǎn)是螺旋機(jī)構(gòu)及各種間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)、功用及適用場合。本章知識導(dǎo)讀5.1螺旋機(jī)構(gòu)機(jī)床手搖進(jìn)給機(jī)構(gòu)1—螺桿2—螺母3—機(jī)架螺旋機(jī)構(gòu)由螺桿、螺母和機(jī)架組成。它主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，同時傳遞運(yùn)動和動力。

5.1.1螺旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和特點(diǎn)螺旋機(jī)構(gòu)可以用來把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€移動，在各種機(jī)械設(shè)備和儀器中得到廣泛的應(yīng)用。螺桿5.1.2螺旋機(jī)構(gòu)的形式1.單速式螺旋機(jī)構(gòu)臺虎鉗

1—螺桿2—活動鉗口3—固定鉗口

一、按運(yùn)動狀況的不同分2.差速式螺旋機(jī)構(gòu)

差速式螺旋機(jī)構(gòu)常用于較精密的機(jī)械或儀器中，如測微器、分度機(jī)構(gòu)及機(jī)床刀具的微調(diào)機(jī)構(gòu)等。

差速式螺旋機(jī)構(gòu)

1—螺桿2—螺母（或滑塊）3—機(jī)架

5.1.2螺旋機(jī)構(gòu)的形式一、按運(yùn)動狀況的不同分3.增速式螺旋機(jī)構(gòu)增速式螺旋機(jī)構(gòu)1—螺桿2、2′—螺母3—機(jī)架5.1.2螺旋機(jī)構(gòu)的形式一、按運(yùn)動狀況的不同分復(fù)合螺旋傳動形式：

a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移用于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)

b)螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺母固定）—用于螺旋壓力機(jī)構(gòu)

c)螺母轉(zhuǎn)螺桿移——用于升降機(jī)構(gòu)

d)螺母又轉(zhuǎn)又移（螺桿固定）用得少

二、按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:

1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋用途：傳遞動力，以小轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生大軸向力，要求自鎖特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖

加壓螺旋千斤頂二、螺旋傳動按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:2）傳導(dǎo)螺旋——機(jī)床進(jìn)給絲杠用途：傳遞運(yùn)動，要求有較高精度特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高二、螺旋傳動按其用途，受力情況不同，可分為以下三種類型:

3）調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。

（螺旋千分尺）用途：調(diào)整和固定零件間的相互位置特點(diǎn)：是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動

二、結(jié)構(gòu)齒形：矩形、梯形、鋸齒形（常用）這些螺旋傳動一般采用梯形螺紋，單向受力也可采用鋸齒形螺紋。螺母結(jié)構(gòu)1）整體式——結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后精度較差。2）組合式——磨損后可補(bǔ)償間隙、精度較高。3）開合式——適合于雙向傳動，可提高傳動精度，消除空回誤差。5.1.3滾動螺旋傳動1.摩擦性質(zhì)：2.原理：3.循環(huán)方式有：

滾動摩擦。是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)滾動螺旋兩種。滾珠螺旋機(jī)構(gòu)

普通的螺旋機(jī)構(gòu)，由于齒面之間存在相對滑動摩擦，所以傳動效率低。為了提高效率并減輕磨損，可采用以滾動摩擦代替滑動摩擦的滾珠螺旋機(jī)構(gòu)。滾珠螺旋機(jī)構(gòu)

1—螺母2—絲杠3—滾珠4—滾珠循環(huán)裝置

傳動效率高（可達(dá)90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運(yùn)動效率相同，可實(shí)現(xiàn)逆?zhèn)鲃?。缺點(diǎn)：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，成本較高。4.特點(diǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作過程概述：在機(jī)器工作時，當(dāng)主動件作連續(xù)運(yùn)動時，常需要從動件產(chǎn)生周期性的運(yùn)動和停歇，實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，稱為間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。最常見的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間歇機(jī)構(gòu)等，它們廣泛用于自動機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、刀架的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、精紡機(jī)的成形機(jī)構(gòu)等。間歇運(yùn)動5.2棘輪機(jī)構(gòu)5.1.1、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理棘輪機(jī)構(gòu)是一種常用的間歇機(jī)構(gòu),主要由棘輪、棘爪和機(jī)架組成。棘輪圖

棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理棘輪3與軸用鍵連接,彈簧5用來使制動棘爪4和棘輪3保持接觸，驅(qū)動棘爪2與連桿機(jī)構(gòu)的搖桿1組成回轉(zhuǎn)副N。搖桿空套在軸上,可自由擺動圖

棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理當(dāng)搖桿逆時針擺動時,驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽中,推動棘輪轉(zhuǎn)過一定角度,而制動棘爪則在棘輪的齒上滑過；當(dāng)搖桿順時針擺動時，驅(qū)動棘爪在棘輪的齒上滑過,而制動棘爪將阻止棘輪作順時針轉(zhuǎn)動,故棘輪靜止不動。因此,搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動時,棘輪作單向間歇轉(zhuǎn)動圖

棘輪機(jī)構(gòu)的模型如果要求搖桿往復(fù)擺動時都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn)動,則可采用圖所示的雙動式棘輪機(jī)構(gòu)。驅(qū)動棘爪可制成鉤頭(見圖(a))或直頭(見圖(b))。圖

雙動式棘輪機(jī)構(gòu)

(a)鉤頭雙動式棘爪;(b)直頭雙動式棘爪雙驅(qū)動棘輪機(jī)構(gòu)圖

雙動式棘輪機(jī)構(gòu)模型

(a)鉤頭雙動式棘爪;2.常用棘輪機(jī)構(gòu)的類型

(1)單向外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，如圖所示。其特點(diǎn)是棘輪上的齒做在棘輪的外緣上，作單向間歇運(yùn)動。

(2)內(nèi)嚙合的棘輪機(jī)構(gòu)，如圖所示。其特點(diǎn)是棘輪上的齒做在棘輪的內(nèi)緣上，作單向間歇運(yùn)動內(nèi)棘輪(3)雙向棘輪機(jī)構(gòu)，如圖所示。圖(a)所示為矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu),當(dāng)棘爪1處于實(shí)線位置時,棘輪2作逆時針間歇轉(zhuǎn)動；當(dāng)棘爪處于圖示虛線位置時,棘輪作順時針間歇轉(zhuǎn)動。圖(b)所示為回轉(zhuǎn)棘爪式雙向棘輪機(jī)構(gòu)。圖

雙向棘輪機(jī)構(gòu)

(a)矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu);(b)回轉(zhuǎn)棘爪雙向棘輪機(jī)構(gòu)圖(a）雙向棘輪機(jī)構(gòu)模型圖(a）可變向棘輪機(jī)構(gòu)模型5.1.2、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)上述各種棘輪機(jī)構(gòu),在原動件搖桿擺角一定的條件下,棘輪每次的轉(zhuǎn)角是不變的。若要調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角,則可改變搖桿的擺動角或改變撥過棘輪齒數(shù)的多少。如圖所示,在棘輪上加一遮板,變更遮板的位置,即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑過,不與棘輪的齒接觸,從而改變棘輪轉(zhuǎn)角的大小。圖轉(zhuǎn)角可調(diào)的棘輪機(jī)構(gòu)圖轉(zhuǎn)角可調(diào)的棘輪機(jī)構(gòu)模型8.1.3、棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,改變轉(zhuǎn)角大小方便,可實(shí)現(xiàn)送進(jìn)(如圖

所示)、制動(如圖

所示)及超越(如圖

所示)等功能,故廣泛應(yīng)用于各種自動機(jī)械和儀表中。其缺點(diǎn)是在運(yùn)動開始和終止時,棘輪和棘爪間都產(chǎn)生沖擊,因此不宜用在具有很大質(zhì)量的軸上。圖

所示的牛頭刨床工作臺的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)利用棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正反間歇轉(zhuǎn)動,然后通過絲杠螺母帶動工作臺作橫向間歇送進(jìn)運(yùn)動。圖

牛頭刨床進(jìn)給棘輪機(jī)構(gòu)圖

牛頭刨床進(jìn)給棘輪機(jī)構(gòu)模型圖

所示為防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的停止器。這種棘輪停止器廣泛應(yīng)用于卷揚(yáng)機(jī)、提升機(jī)以及運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備中。圖

提升機(jī)棘輪停止器圖

提升機(jī)棘輪停止器模型圖

所示為自行車后輪軸上的棘輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)腳蹬踏板時,經(jīng)鏈輪1和鏈條2帶動內(nèi)圈具有棘齒的小鏈輪3順時針轉(zhuǎn)動,再經(jīng)過棘爪推動后輪軸順時針轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)使自行車前進(jìn)。圖

自行車后軸上的棘輪機(jī)構(gòu)圖

自行車后軸上的棘輪機(jī)構(gòu)模型外套筒1、內(nèi)套筒3之間裝有受壓縮彈簧作用的滾子2。

當(dāng)外套筒順時針轉(zhuǎn)動，滾子楔緊，內(nèi)套筒轉(zhuǎn)動。

當(dāng)外套筒逆時針轉(zhuǎn)動，滾子松開，內(nèi)套筒不動。

由于摩擦傳動會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，不適于從動件轉(zhuǎn)角要求精確的地方。

其他形式:摩擦式棘輪

圓盤棘輪空間槽輪機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)5.3槽輪機(jī)構(gòu)由帶圓(柱)銷A的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪2和機(jī)架組成。撥盤作勻速轉(zhuǎn)動時,驅(qū)動槽輪作時轉(zhuǎn)、時停的單向間歇運(yùn)動。

雙圓銷單圓銷一、組成、工作原理

1．組成具有徑向槽的槽輪，具有圓銷的構(gòu)件，機(jī)架

2．工作原理

構(gòu)件1→連續(xù)轉(zhuǎn)動；構(gòu)件2（槽輪）→時而轉(zhuǎn)動，時而靜止

當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時，槽輪的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。

當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A開始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開，圓銷驅(qū)使槽輪傳動。

當(dāng)圓銷開始脫出徑向槽時，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動。

往復(fù)循環(huán)

2.槽輪機(jī)構(gòu)的基本形式槽輪機(jī)構(gòu)有兩種基本形式,一是外嚙合槽輪機(jī)構(gòu),如圖

所示,其撥盤1與槽輪2轉(zhuǎn)向相反；12圖二是內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu),如圖

所示,其撥盤1與槽輪2轉(zhuǎn)向相同。一般常用外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。撥盤12圖內(nèi)槽輪槽輪齒輪組合機(jī)構(gòu)二、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動的角度。常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中。

缺點(diǎn)：

①對一個已定的槽輪機(jī)構(gòu)來說，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。②在轉(zhuǎn)動始、末，加速度變化較大，有沖擊。

2.應(yīng)用應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高，要求間歇轉(zhuǎn)動的裝置中。電影放映機(jī)中，用以間歇地移動影片。自動機(jī)中的自動傳送鏈裝置。

圖

所示的是電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu),槽輪2具有四個徑向槽,撥盤1上裝一個圓銷A。撥盤轉(zhuǎn)一周,圓銷A撥動槽輪轉(zhuǎn)過1/4周,膠片移動一個畫格,并停留一定時間(即放映一個畫格)。撥盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動,重復(fù)上述運(yùn)動。利用人眼的視覺暫留特性,當(dāng)每秒放映24幅畫面時即可使人看到連續(xù)的畫面。圖5-13卷片槽輪機(jī)構(gòu)電影放映機(jī)構(gòu)圖

卷片槽輪機(jī)構(gòu)模型又如圖

所示的六角車床刀架的轉(zhuǎn)位槽輪機(jī)構(gòu),刀架3上可裝六把刀具并與具有相應(yīng)的徑向槽的槽輪2固連,撥盤上裝有一個圓銷A。撥盤每轉(zhuǎn)一周,圓銷A進(jìn)入槽輪一次,驅(qū)使槽輪(即刀架)轉(zhuǎn)60°,從而將下一工序的