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1、第7章 其她常用机构简介学习目的理解棘轮机械、槽轮机构、凸轮间歇机构、不完全齿轮机构、螺旋机构的类型、特点及应用。1棘轮机构 棘轮机构的工作原理与基本类型 (1）工作原理 图61所示为常用齿啮式外啮合的棘轮机构，重要由棘轮l、积极件摇杆、驱动棘爪2、止回棘爪5和机架构成。当积极摇杆顺时针摆动时,摇杆上铰接的驱动棘爪2就会插入棘轮的齿槽内，推动棘轮同向转动一定的角度。当积极摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪在棘轮的齿背上滑过,这时止回棘爪会制止棘轮反向转动,使棘轮静止不动，从而实现了当积极件持续往复摆动时，从动棘轮作单向的间歇运动。为了保证棘爪工作可靠,常运用扭簧3使棘爪紧压齿面。 (2）基本类型 常用
2、棘轮机构可分为齿啮式和摩擦式两大类。 齿啮式棘轮机构 齿啮式棘轮机构是靠棘爪和棘轮齿啮合传动,齿啮式棘轮机构有外啮合(图71)和内啮合(图72)两种基本形式。内啮合棘轮机构由棘轮1、棘爪2和2、弹簧3和以及轴4构成，如图7所示。 单动式棘轮机构,如图71所示，当原动件持续地往复摆动时,棘轮只作单向的间歇运动。图7l单动式棘轮机构 图72-内啮合棘轮机构双动式棘轮机构，如图7所示，其棘爪可制成直头图7(a)、钩头图73(b）。当积极摇杆1往复摆动一次时，能使棘轮2沿同一方向作两次间歇转动，相称于加大了转角。 可变向棘轮机构如图74（)所示,它的棘轮齿形为对称梯形。当棘爪在两个不同位置时，积极杆与
3、棘爪将使棘轮向相反方向作间歇运动;图4(b)所示为另一种可变向棘轮机构。 （） （） (a) （b） 图73双动式棘轮机构 图74可变向棘轮机构 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构如图5所示,棘轮上无棘齿。它靠棘爪1，3和棘轮2之间的摩擦力传动,棘轮转角可作无级调节，且传动平稳、无噪声。但因靠摩擦力传动,其接触表面容易发生滑动。 2.棘轮机构的特点与应用棘轮机构构造简朴、制造容易、转角精确、运动可靠,并且棘轮的转角可在很大范畴内作有级调节。但工作时棘爪在齿背上滑行易引起噪声、冲击和磨损，运动精度不高，因此常用于低速、轻载的场合。 图75摩擦式棘轮机构72槽轮机构槽轮机构的工作原理与类型 、 (1)
4、工作原理 图7所示为槽轮机构(又称马氏机构),由带有圆销3的拨盘1、具有径向槽的槽轮2及机架构成。拨盘1积极作等速持续转动，当圆销未进入槽轮的径向槽时,槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸锁止弧锁住而静止;当圆销A开始进人径向槽时，内外锁止弧脱开,槽轮在圆销A的驱动-FJl时针转动;当圆销开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，直到圆销再次进人下一种径向槽时,锁止弧脱开，槽轮才干继续转动，从而实现从动槽轮的单向间歇运动。 ()基本类型槽轮机构有外槽轮机构（图76）和内槽轮机构(图77)两种类型。根据机构中圆销的数目，外槽轮机构又有单圆销(图76)、双圆销（图78)和多圆销槽轮机构之分。单圆销
5、外槽轮机构工作时,拨盘转一周，槽轮反向转动一次;双圆销外槽轮机构工作时，拨盘转一周,槽轮反向转动两次;内槽轮机构的槽轮转动方向与拨盘转向相似。图7外槽轮机构 图7内槽轮机构图8双圆销槽轮机构2槽轮机构的特点与应用槽轮机构的长处是构造简朴、制造容易、转位迅速、工作可靠,但制造与装配精度规定较高且转角大小不能调节,转动时有冲击,故不合用于高速,一般用于转速不是很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中。例如,图7所示的转塔车床的刀架转位机构，刀架上装有6种刀具,槽轮上有6个径向槽,当拨盘1回转一周时,圆销进入槽轮一次，驱使槽轮转过600,刀架也随着转过600，从而将下一工序所需刀具转换到工作位置。图10
6、所示为电影放映机的卷片机构,槽轮2上有个径向槽,拨盘每转一周,圆销将拨动槽轮转过90,使胶片移过一幅画面,并停留一定的时间,以适应人眼的视觉暂留现象。图7转塔车床的刀架转位机构 图10电影放映机的卷片机构7.3凸轮式间歇机构 1凸轮式间歇机构的工作原理与类型 (）工作原理 凸轮式间歇运动机构是运用凸轮的轮廓曲线,通过对转盘上滚子的推动,将凸轮的持续转动变换为从动转盘的间歇转动的机构。它一般由积极凸轮、从动转盘和机架构成。 （)基本类型 图1 1所示为圆柱凸轮间歇运动机构,图712所示为蜗杆凸轮间歇运动机构。 2凸轮式间歇机构的特点与应用 凸轮式间歇运动机构的长处是构造简朴，运转可靠，转位精确，
7、传动平稳无噪声,且只要合适选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线,即可减小动载荷和避免冲击,从而适应高速运转的规定，这是它不同于棘轮机构、槽轮机构的最突出的长处。凸轮式间歇运动机构的重要缺陷是装配与调节规定较高，加工比较复杂。凸轮式间歇运动机构重要用于能传递交错轴间的间歇传动,在轻工机械、冲压机械等高速机械中常用做高速、高精度的步进进给、分度转位等机构。例如卷烟机、包装机、多色印刷机、高速冲床等。图11圆柱凸轮间歇运动机构 图712蜗杆凸轮间歇运动机构7.4不完全齿轮机构 .不完全齿轮机构的工作原理与类型 如图713所示，在积极轮l上只制出1个或数个轮齿，其他部分为外凸锁止弧,从动轮2上
8、有与积极轮齿相啮合的齿间和内凹锁止弧，且相问布置。当积极轮1的有齿部分作用时,从动轮就转动;积极轮的外凸锁止弧作用时，从动轮就停止不动。因此当积极轮持续转动时，从动轮将获得时转时停的间歇运动。如图713(a)所示的不完全齿轮机构中，积极轮1上只有1个齿，从动轮上有8个齿间，故积极轮每转1周,从动轮只转1/周。如图713（)所示的不完全 （a） （b）齿轮机构中,积极轮上有4个轮齿，从动轮2的圆周 有个运动段和个停歇段，并且每个运动段有4个齿 图13不完全齿轮机构间与积极轮齿相啮合，积极轮转1周，从动轮转周。 .不完全齿轮机构的特点与应用 不完全齿轮机构的长处是设计灵活，工作可靠,传递的力大，并
9、且从动轮停歇的次数、每次停歇的时间及每次转过角度的变化范畴比较大;其缺陷是加工工艺较复杂,从动轮在运动开始和终了时有较大的冲击，不适宜用于高速传动，且主、从动轮不能互换。 不完全齿轮机构一般用于低速、轻载的场合,如在自动机械和半自动机械中，用做工作台的间歇转位机构、间歇进给机构以及计数装置等。7.螺旋机构7.51 螺纹的形成、类型、重要参数和应用 1螺纹的形成、类型和应用 如图74（a)所示，把底边等于,的直角三角形绕于直径为d的圆柱上，并使其底边与圆柱体的底边对齐，则其斜边在圆柱表面上便形成一条螺旋线。若取任一平面几何图形,使其一边靠在圆柱的母线上并沿螺旋线移动,移动时保持该平面图形通过圆柱
10、体的轴线,便可得到相应的螺纹。如图714所示，根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形等。 （） (b）三角形螺纹多用于联接,其他螺纹则多用于 图14螺纹的形成与牙形传动。 按照圆柱直立时螺旋线的绕行方向是向右上升还是向左上升，螺纹可分为右旋及左旋两种，如图5所示。一般采用右旋螺纹,有特殊规定期才采用左旋螺纹。 () （) 图715螺纹的旋向、转向与螺杆移动方向 根据圆柱上螺旋线的数目,可分为单线和多线螺纹图716。单线螺纹图716（a)是沿一条螺旋线形成的螺纹。多线螺纹图716()()是沿两条或两条以上、在周向和轴向等间距分布的螺旋线形成的螺纹，分别称为双线螺纹图7(b）、三
11、线螺纹图716（）。为制造以便,螺纹一般不超过四线。单线螺纹常用于联接,也可用于传动;多线螺纹则重要用于传动。 在圆柱体的外表面上形成的螺纹称为外螺纹,如螺柱上的螺纹;在圆柱孑L的内表面上形成的螺纹称为内螺纹,如螺母上的螺纹。表71列出了常用螺纹的类型、牙形和应用。螺纹已原则化,分为米制和英制两种,国内采用米制,英、美等国则采用英制。 (）单线右旋螺纹 （b)双线左旋螺纹 （C）三线右旋螺纹图71螺纹的旋向、线数、螺距和导程表7常用螺纹类 别牙 形 图特 点 和 应 用 联 接 用 三 角 形 螺 纹一般螺纹牙形角= ，牙根较厚，牙根强度较高。同公称直径，按螺距大小分为粗牙和细牙。一般状况下多
12、用粗牙，而细牙用于薄壁零件或受动载荷的联接还可用于微调机构的调节 英寸制螺纹牙形角= ，尺寸单位是in。螺距以每in长度内的牙数表达，也有粗牙、细牙之分，多在修配英、美等国家的机件时使用 管螺纹牙形角=,公称直径近似为管子内径,以i为单位,是一种螺纹深度较浅的特殊英寸制细牙螺纹,多用于压力在157 N如下的管子联接 传 动 用矩形螺纹牙形为正方形，牙厚为螺距的一半，尚未原则化。传动效率高，但精确制造困难。可用于传动梯形螺纹牙形角a0。，效率略低于矩形螺纹，但工艺性好,牙根强度高，广泛用于传动锯齿形螺纹工作面的牙形斜角为，非工作面的牙形斜角为 综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根，强度高的特点,但只能用于单向受力的传动 2.螺纹的重要参数现以图717所示的三角形螺纹为例,阐明米制螺纹的重要参数。(1)大径大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重叠的 假想圆柱的直径,并规定为螺纹的公称直径。 (2)小径d1 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重叠的假想圆柱的直径。 (3)中径d2 这是一种假想圆柱的直径,在该圆柱母线上的牙形宽度与牙槽宽度相等。 (4)螺距P 相邻两牙在中径线上相应点间的轴向距离。 图1螺纹的重要参数(5)寻程S
