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1、第四章间歇运动机构 手机 13972508625QQ 798791266 间歇运动机构机器工作时 当主动件作连续运动时 常需要从动件产生周期性的运动和停歇 实现这种运动的机构 称间歇运动机构 类型 1 主动件往复摆动 从动件间歇运动 棘轮机构2 主动件连续转动 从动件间歇运动 槽轮机构3 不完全齿轮机构应用 自动机床的进给机构 送料机构 刀架的转位机构等 步进运动机构 机构的间歇运动是单方向的 主要内容 4 1棘轮机构 4 2槽轮机构 4 3不完全齿轮机构 4 4凸轮间歇运动机构 棘轮机构 齿式 摩擦式 外缘啮合 内缘啮合 4 1棘轮机构 单动式棘轮机构 双动式棘轮机 可变向棘轮机构 1 工作
2、原理 利用棘爪与棘轮上的棘齿啮合与分离实现间歇 主动件 棘爪 往复摆动 从动件 棘轮 间歇运动 棘爪可由曲柄摇杆机构 凸轮机构 齿轮齿条机构等推动 2 组成 棘轮 棘爪 机架和弹簧等 一 齿式棘轮机构 运动过程 摇杆逆时钟摆动 驱动爪插入齿槽 棘轮转过一定角度 摇杆顺时钟摆动 棘爪滑过齿背 止回爪阻止棘轮转动 3 分类 1 单动式棘轮机构 外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构 外啮合式棘轮机构由于加工 安装和维修方便 应用较广 内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑 外形尺寸小 根据啮合方式分 钩头双动式棘爪直头双动式棘爪 2 双动式棘轮机构 特点 摇杆往复摆动时 两个棘爪分别都能使棘轮向同一方向转动 特
3、点 可通过改变棘爪的摆动方向 实现棘轮两个方向的转动 对称梯形齿形矩形齿形1 主动摆杆 2 棘爪 3 棘轮 3 可变向棘轮机构 翻转变向棘轮机构回转变向棘轮机构 注意 双向式棘轮机构必须采用对称齿形 如果需要棘轮作双向的间歇运动 可以把棘轮的轮齿做成矩形 棘爪做成可翻转的结构 4 棘轮转角的调节1 调节摇杆摆动角度的大小 控制棘轮的转角 改变曲柄长度调节棘轮转角 2 用遮板调节棘轮转角 齿式棘轮机构运动可靠 从动棘轮容易实现有级调节 但是有噪声 冲击 轮齿易摩损 高速时尤其严重 常用于低速 轻载的间歇传动 组成 1 主动棘爪 2 棘轮 3 制动棘爪 工作原理 利用棘爪与摩擦棘轮间的摩擦力传递运
4、动摇杆顺时钟摆动 产生摩擦力 棘轮转过一定角度 摇杆逆时钟摆动 止回轮起作用 阻止棘轮转动 二 摩擦式棘轮机构 三 棘轮机构的特点与应用 特点 1 齿式棘轮机构 运动可靠 从动棘轮容易实现有级调节 但是有噪声 冲击 轮齿易摩损 高速时尤其严重 常用于低速 轻载的间歇传动 2 摩擦式 平稳无噪音 从动件可以无级变化 打滑 精度不高 间歇进给 制动器和超越离合器 用途 1 间歇进给 牛头刨床 a 牛头刨床示意图 b 牛头刨床工作台横向进给机构 2 制动器 棘轮机构还可以起到制动的作用 在一些起重设备或牵引设备中 经常用棘轮机构作为制动器 以防止机构的逆转 右图所示为某绳索拉紧装置 由齿轮1 2和鼓
5、轮3 棘轮4 止动棘爪5所组成 构件2 3 4固联于同一轴上 当按图示方向转动齿轮1时 则带动鼓轮逆时针方向转动 从而拉紧绳索6 若在某瞬时停止输入驱动力矩M1和角速度 1 在绳索张力P作用下鼓轮也不会反转 因为止动棘爪5使棘轮不能顺时针转动 3 超越 超越式棘轮机构1 链轮 2 链条 3 带棘齿链轮 4 棘爪 5 后轮轴 实现快速超越运动 右图所示为自行车后轮轴上的棘轮机构 当脚蹬踏板时 链轮 和链条 带动内圈具有棘齿的链轮 顺时针转动 再通过棘爪4的作用使后轮轴5顺时针转动 从而驱使自行车前进 自行车前进时 如果令踏板不动 后轮轴5便会超越链轮 而转动 让棘爪4在轮齿背上滑过 从而实现不蹬
6、踏板的自由滑行 一 槽轮机构的工作原理和特点 4 2槽轮机构 1 工作原理 主动件拨盘以等角速度作连续回转 从动件槽轮作间歇转动 2 组成 主动销轮 从动槽轮及机架组成 外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构 3 类型1 根据啮合情况分类 圆柱销可以是一个 也可以是多个 在单圆柱销槽轮机构中 拨盘转动一周 槽轮转动一次 如果有多个圆柱销 拨盘转动一周 则槽轮转动多次 2 根据圆柱销的个数分类 3 空间槽轮机构 优点 结构简单 制造方便 工作可靠 机械效率高 能准确控制转动的角度 常用于要求恒定旋转角的分度机构中 缺点 对一个已定的槽轮机构来说 其转角不能调节 在转动始 末 加速度变化较大 有冲击 应用
7、应用在转速不高 要求间歇转动的机械装置中 电影放映机中 用以间歇地移动影片 自动机中的自动传送链装置 二 槽轮机构的特点和应用 电影放映机送片机构 六角车床上刀架转位机构 自动灌装机 蜂窝煤成型机模盘转位机构 二 槽轮机构的运动特性 在一个运动循环内 槽轮2的运动时间td对拨盘1运动时间t之比值 称为运动特性系数 设一槽轮机构 槽轮上有z个槽 拨盘上均匀分布的圆柱销数为K 则运动特性系数为 槽轮机构的主要参数 槽数z和拨盘圆柱销数k 讨论 1 0 槽轮始终不动 0 Z 3 2 槽轮的运动时间总小于静止时间 3 要使 须在构件1上安装多个圆销 设拨盘上均匀分布的圆销数为k 当拨盘转一周时 槽轮将
8、被拨动k次 则槽轮运动时间为单圆销时的k倍 即又因 1 则由上式可知 当Z 3时 圆销的数目可为1 5 当Z 4或5时 圆销的数目可为1 3 而当Z 6时 圆销的数目可为1 2 一般情况下Z 4 8 Z td 槽轮静止时间增大 生产效率 Z 槽轮角加速度 振动和冲击 有利于机构正常工作但Z 9 槽轮机构尺寸 且转动惯性力矩也 组成 不完全齿轮机构由主动轮 从动轮和机架组成 主动轮为只有一个齿或几个齿的不完全齿轮 从动轮由正常齿和带锁住弧的厚齿彼此相间地组成 工作原理 当主动轮的有齿部分作用时 从动轮就转动 当主动轮的无齿圆弧部分作用时 从动轮停止不动 因而当主动轮连续转动时 从动轮获得时转时停
9、的间歇运动 4 3不完全齿轮机构 一 不完全齿轮机构的组成和工作原理 不完全齿轮机构 在主动轮与从动轮的轮缘上各有锁止弧 在从动轮停歇期间 用来防止从动轮游动 并起定位作用 外啮合不完全齿轮机构 二 类型 内啮合不完全齿轮机构 不完全齿轮齿条机构 特点 从动轮每转一周的停歇时间 运动时间及每次转动的角度变化范围较大 设计较灵活 易实现一个周期中的多次动 停时间不等的间歇运动 加工工艺较复杂 主 从动轮不能互换 在进入和退出啮合时速度有突变 引起刚性冲击 不宜用于高速传动冲击较大 适用于低速 轻载的场合 三 特点及应用 应用 不完全齿轮机构常用于多工位 多工序的自动机械或生产线上 作为工作台的间
10、歇转位机构和进给机构 图所示的机构 主动轴 上装有两个不完全齿轮A和B 当主动轴 连续回转时 从动轴 能周期性地输出正转一停歇一反转运动 为了防止从动轮在停歇期间游动 应在从动轴上加设阻尼装置或定位装置 组成 凸轮式间歇运动机构由主动凸轮 从动转盘和机架组成 以主动凸轮带动从动转盘完成间歇运动 1 凸轮间歇运动机构 在圆柱凸轮间歇运动机构中 主动凸轮的圆柱面上有一条两端开口 不闭合的曲线沟槽 当凸轮连续地转动时 通过圆柱销带动从动转盘实现间歇转动 4 4凸轮间隙运动机构 2 蜗杆凸轮间歇运动机构 在蜗杆凸轮间歇运动机构中主动凸轮上有一条突脊犹如蜗杆 从动转盘的圆柱面上均匀分布有圆柱销就像蜗轮的
11、齿 当蜗杆凸轮转动时 将通过转盘上的圆柱销推动从动转盘作间歇运动 3 凸轮式间歇运动机构的特点前面介绍的棘轮机构和槽轮机构 由于它们的结构 运动和动力条件的限制 一般只能用于低速场合 而凸轮式间歇运动机构的原动件是凸轮 则可以通过适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线 可减小动载荷和避免刚性与柔性冲击 可适用于高速运转的场合 凸轮式间歇传动机构结构简单 不仅可以传递平行轴间还可以传递交错轴间的间歇运动凸轮式间歇运动机构运转可靠 转位精确 无需专门的定位装置 但凸轮式间歇运动机构精度要求较高 加工比较复杂 安装调整比较困难 4 凸轮式间歇运动机构的应用凸轮式间歇运动机构在轻工机械 冲压机械等高速机械中常用作高速 高精度的步进进给 分度转位等机构 图示为钻孔攻丝机转位机构 运动由变速箱传给圆柱凸轮1 经转盘2带动与2固连的工作台3 使工作台3获得间歇转位
