機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)05

第5章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)§5－1棘輪機(jī)構(gòu)§5－2槽輪機(jī)構(gòu)§5－3不完全齒機(jī)構(gòu)§5－4凸輪式間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動(dòng)爪?！?－1棘輪機(jī)構(gòu)工作原理：擺桿往復(fù)擺動(dòng)，棘爪推動(dòng)棘輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點(diǎn)：工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動(dòng)精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。棘輪類(lèi)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

外緣、內(nèi)緣、端面棘輪機(jī)構(gòu)。單向、雙向運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)。二、棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與應(yīng)用按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):按工作原理分:單動(dòng)式、雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。調(diào)桿長(zhǎng)擺角、加滑動(dòng)罩AB’B雙向棘輪1雙向棘輪2棘輪可雙向運(yùn)動(dòng)雙動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)2雙動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)1設(shè)計(jì)：潘存云可調(diào)轉(zhuǎn)角的棘輪023451φ023451φ調(diào)滑動(dòng)罩牛頭刨床進(jìn)給調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)整桿長(zhǎng)來(lái)調(diào)擺角2113231324摩擦棘輪超越離合器ABCD運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：輪齒式棘輪工作時(shí)噪音大且轉(zhuǎn)角為步進(jìn)可調(diào)，但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確。而摩擦棘輪正好相反。應(yīng)用：在各類(lèi)機(jī)床中實(shí)現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn)位、或分度。實(shí)例：止動(dòng)器、牛頭刨床、沖床轉(zhuǎn)位、超越離合器（單車(chē)飛輪）。間歇轉(zhuǎn)動(dòng)沖頭卸料工位裝料工位沖壓工位dao1Ao2Σ=90°LprpnF三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求在工作時(shí)，棘爪在Pn和F的作用下，能自動(dòng)滑入棘輪齒槽。Pnsinα∵F=Pnf代入得：tgα>f∴

α>φ當(dāng)f=0.2時(shí)，φ＝11°30’

通常取α＝20°αFtFr正壓力－Pn摩擦力－F條件：兩者對(duì)O2的力矩要滿(mǎn)足如下條件：Mpn>MF將力分解成切向和徑向分量：M=tgφ齒偏角ααFcosα>LLpt棘輪幾何尺寸計(jì)算公式模數(shù)m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10

頂圓直徑dada=mz與齒輪不同

齒間距pP=πm

齒高h(yuǎn)h=0.75m

齒頂弦長(zhǎng)aa=m棘爪工作面長(zhǎng)度a1a1=(0.5~0.7)a

齒偏角αα＝20°棘輪寬bb=(1~4)m棘爪斜高h(yuǎn)1

、齒斜高h(yuǎn)’h1=h’

≈h/cosα棘輪齒根圓角半徑rfrf=1.5mm棘爪尖端圓角半徑r1r1=2mm

棘爪長(zhǎng)度L一般取

L=2pa1Lp60°~80°hadaαo1o2

齒數(shù)z12~25

棘輪參數(shù)計(jì)算公式或取值h’h1rfr1齒槽角o2ω1ω2§5－2槽輪機(jī)構(gòu)（馬爾它機(jī)構(gòu)）一、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作特點(diǎn)作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。組成：帶圓銷(xiāo)的撥盤(pán)、帶有徑向槽的槽輪。撥盤(pán)和槽輪上都有鎖止?。翰圯喩系陌紙A弧、撥盤(pán)上的凸圓弧，起鎖定作用。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。o1工作過(guò)程：撥盤(pán)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)。鎖止弧槽輪撥盤(pán)圓銷(xiāo)二、槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與應(yīng)用球面槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：

電影放映機(jī)自動(dòng)攝影機(jī)六角車(chē)床轉(zhuǎn)塔外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型軸線(xiàn)平行軸線(xiàn)相交外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)o1o2ω12φω2六槽內(nèi)槽輪撥盤(pán)六角車(chē)床轉(zhuǎn)塔圓銷(xiāo)車(chē)螺紋41裝牙膏筒2

車(chē)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)1.運(yùn)動(dòng)系數(shù)撥盤(pán)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)間為：

t＝2π/ω1定義：

k=td/t為運(yùn)動(dòng)系數(shù)，即：

k=td/t為減少?zèng)_擊，進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，槽中心線(xiàn)與撥銷(xiāo)中心連線(xiàn)成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：=2α1/2π2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω290°90°將2α1代入得：

∵k>0∴槽數(shù)z≥3k=1/2-1/z可知：當(dāng)只有一個(gè)圓銷(xiāo)時(shí)，k=1/2-1/z<0.5，即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總是小于其靜止時(shí)間。如果想得到k≥0.5的槽輪機(jī)構(gòu)，則可在撥盤(pán)上多裝幾個(gè)圓銷(xiāo)，設(shè)裝有n個(gè)均勻分布的圓銷(xiāo)，則撥盤(pán)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(xiāo)的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1得：n≤2z/(z-2)≥71~20.36~1槽數(shù)z圓銷(xiāo)數(shù)n運(yùn)動(dòng)系數(shù)k31~61/6~141~40.25~15、61~30.3~1當(dāng)z=4及n=2時(shí)此時(shí)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間相等。k=n(1/2－1/z)=0.51四、槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算圓銷(xiāo)半徑r由受力大小確定r≈R/6中心距L由安裝空間確定回轉(zhuǎn)半徑RR=Lsinφ=Lsin(π/z)槽頂半徑ss=Lcosφ=Lcos(π/z)槽深hh≥s-(L-R-r)撥盤(pán)軸徑d1d1≤2(L-s)槽輪軸徑d2d2≤2(L-R-r)參數(shù)計(jì)算公式或依據(jù)槽數(shù)z

由工作要求確定圓銷(xiāo)數(shù)nsd1d2rr0槽頂側(cè)壁厚b

b=3~5mm經(jīng)驗(yàn)確定b鎖止弧半徑r0r0=R-r-bRLh2§5-3不完全齒輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)不完全齒輪機(jī)構(gòu)§5-4凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主動(dòng)凸輪輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)2.凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及應(yīng)用1）圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2）蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)本章復(fù)習(xí)思考題3.槽輪機(jī)構(gòu)有哪些類(lèi)型？結(jié)合參觀舉例說(shuō)明