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1、往复、间歇运动机构分析往复、间歇运动机构分析4 往复、间歇运动机构设计往复、间歇运动机构设计4.1概述概述4.2往复运动机构往复运动机构4.3间歇运动机构间歇运动机构4.1 概述概述 往复运动有往复直线运动、往复摆动运动、往复曲往复运动有往复直线运动、往复摆动运动、往复曲线运动、往复复杂运动等。往复直线运动和往复摆动运线运动、往复复杂运动等。往复直线运动和往复摆动运动应用广泛。动应用广泛。 按机构结构特征命名，实现往复运动的常用机构有按机构结构特征命名，实现往复运动的常用机构有凸轮机构、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等。凸轮机构、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等。1 1往复运动往复运动4.1 概述概述
2、利用电磁原理也可实利用电磁原理也可实现往复移动和摆动，现往复移动和摆动，在现代电子产品特别在现代电子产品特别是数字控制产品中，是数字控制产品中，使用电磁原理的机构使用电磁原理的机构可实现精密的运动控可实现精密的运动控制，图制，图4-14-1为计算机硬为计算机硬盘结构，其寻道机构盘结构，其寻道机构的运动控制就是利用的运动控制就是利用电磁原理实现的。电磁原理实现的。4.1 概述概述4.1 概述概述4.1 概述概述往复曲线运动通常由连杆机构实现，主要用于有特殊执行动作往复曲线运动通常由连杆机构实现，主要用于有特殊执行动作要求的连续循环工作机械，如缝纫机的缝纫引线动作、织布机要求的连续循环工作机械，如
3、缝纫机的缝纫引线动作、织布机的编织动作等。的编织动作等。图图4-24-2为两种为两种实现往复曲线实现往复曲线运动的连杆机运动的连杆机构，可用于实构，可用于实现缝纫机引线现缝纫机引线运动的执行机运动的执行机构等。构等。4.1 概述概述2 2间歇运动间歇运动间歇运动时机构或机械设备，产品随时间的推移顺次规律地执间歇运动时机构或机械设备，产品随时间的推移顺次规律地执行运动和静止，按一定的工作节拍循环作业或完成工序步骤。行运动和静止，按一定的工作节拍循环作业或完成工序步骤。图图4-34-3为裹包机执行的工序动作分解图，这些工序需要一定的为裹包机执行的工序动作分解图，这些工序需要一定的时间，很难实现连续
4、运动完成，因此多按间隙运动方式工作。时间，很难实现连续运动完成，因此多按间隙运动方式工作。4.1 概述概述设计中，将复杂工作分解工序后，需结合各工序的完成时间和顺序设计中，将复杂工作分解工序后，需结合各工序的完成时间和顺序安排空间布置，如图安排空间布置，如图4-44-4所示，进而采用合适的间歇运动机构实现设计。所示，进而采用合适的间歇运动机构实现设计。 4.1 概述概述实现间歇运动的常见机构主要包括槽轮机构，棘轮机构，圆柱实现间歇运动的常见机构主要包括槽轮机构，棘轮机构，圆柱凸轮机构、欠齿轮机构、连杆机构和各种组合机构等，可分别凸轮机构、欠齿轮机构、连杆机构和各种组合机构等，可分别实现旋转间歇
5、运动、直线间歇运动、间歇曲线运动及复杂间歇实现旋转间歇运动、直线间歇运动、间歇曲线运动及复杂间歇运动等。运动等。4.2 往复运动机构往复运动机构基本的凸轮机构由凸基本的凸轮机构由凸轮和从动杆件组成，轮和从动杆件组成，凸轮轮缘与从动件紧凸轮轮缘与从动件紧密接触，凸轮为主动密接触，凸轮为主动构件，凸轮旋转驱动构件，凸轮旋转驱动从动件作往复直线运从动件作往复直线运动，如图动，如图4-54-5所示，所示，杆件上的弹簧是用于杆件上的弹簧是用于保持杆件与凸轮接触保持杆件与凸轮接触作用的。作用的。1 1凸轮机构凸轮机构内燃机配气机构内燃机配气机构4.2 往复运动机构往复运动机构4.2 往复运动机构往复运动机
6、构推杆凸轮机架4.2 往复运动机构往复运动机构4.2 往复运动机构往复运动机构1、基圆基圆：凸轮轮廓上最小向径为半径所画的圆。凸轮轮廓上最小向径为半径所画的圆。2、偏距偏距e：从动件导路偏离凸轮从动件导路偏离凸轮回转中心的距离回转中心的距离e。平面凸轮机构的工作过程和运动参数平面凸轮机构的工作过程和运动参数4.2 往复运动机构往复运动机构3 3、推程推程： 4 4、行程行程： 从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定的从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定的运动规律由离回转中心最近位置运动规律由离回转中心最近位置A到达到达最远位置最远位置B的过程。的过程。从动件在推程中上升的最大位移从动件在推程中上升的最大
7、位移h。5、推程运动角推程运动角：0=AOB与推程相与推程相应应的凸的凸轮转轮转角角0。0 sw wA ABBrminO OB BC CD D0sh4.2 往复运动机构往复运动机构7、远停程角远停程角：从从动动件在最件在最远远位置停止位置停止不不动动所所对应对应的凸的凸轮转轮转角角s。S=BOC6、远停程远停程：凸轮由凸轮由B转动到转动到C，从从动动件在最件在最远远位置停止不位置停止不动动。0 sw wA ABBrminO OB BC CD D0sh4.2 往复运动机构往复运动机构9、近停程角近停程角：8、回程运动角回程运动角：0=CODs=AOD7 7、回程回程：从动件在弹簧力或重力作用下，
8、以一从动件在弹簧力或重力作用下，以一定的运动规律回到起始位置的过程。定的运动规律回到起始位置的过程。与回程相与回程相应应的凸的凸轮转轮转角角0 。从从动动件在最近位置停止不件在最近位置停止不动动所所对应对应的凸的凸轮转轮转角角s。hsw wA ABBrminO OB BC CD Dtsh10、近停程角近停程角：与回程相与回程相应应的凸的凸轮转轮转角角0 。4.2 往复运动机构往复运动机构以以纵纵坐坐标标代代表表从从动动件件位位移移s2，横横坐坐标标代代表表凸凸轮轮转转角角1或时间或时间t，所画出的图形为位移曲线图。，所画出的图形为位移曲线图。升升停停降降停停t1s2ABCDh2p2p0 s0s
9、A0 sw wA ABBrminO OB BC CD D0sh从动件位移线图决定于从动件位移线图决定于凸轮轮廓曲线的形状。凸轮轮廓曲线的形状。4.2 往复运动机构往复运动机构 根据工作条件要求，根据工作条件要求，确定从动件的运动规律确定从动件的运动规律，选定凸，选定凸轮的轮的转动方向、基圆半径转动方向、基圆半径等，进而对等，进而对凸轮轮廓曲线进行设计。凸轮轮廓曲线进行设计。设计方法设计方法: 1.图解法：图解法：简便易行、直观，但精度较低，可用于设计一简便易行、直观，但精度较低，可用于设计一般精度要求的凸轮机构。般精度要求的凸轮机构。 2.解析法解析法:精度高，但计算量大，多用于设计精度要求较
10、高精度高，但计算量大，多用于设计精度要求较高的凸轮机构。的凸轮机构。凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计4.2 往复运动机构往复运动机构esB1B-B0rbS-1、图解法的原理、图解法的原理假想给整个凸轮机构加上假想给整个凸轮机构加上一个与凸轮角速度一个与凸轮角速度 大小相等、大小相等、方向相反的方向相反的角速度（角速度（- ），凸，凸轮将处于静止状态；机架则以轮将处于静止状态；机架则以（- ）的角速度围绕凸轮原的角速度围绕凸轮原来的转动轴线转动；而从动件来的转动轴线转动；而从动件一方面随机架转动，另一方面一方面随机架转动，另一方面又按照给定的运动规律相对机又按照给定的运动规律相对机架作往复运
11、动。架作往复运动。反转法反转法4.2 往复运动机构往复运动机构oS901201 2 35 6 7h15048-尖顶移动从动件盘型凸轮机构尖顶移动从动件盘型凸轮机构（1）选取适当的比例尺作出选取适当的比例尺作出位移线图；位移线图；（2）按基本尺寸作出凸轮机构的按基本尺寸作出凸轮机构的初始位置；初始位置；（3）按按- 方向划分基圆周得方向划分基圆周得c0、c1、c2等等点；并过这点；并过这些点些点作射作射线，即为反转后的导路线；线，即为反转后的导路线；（4）在各反转导路线上量取与位移在各反转导路线上量取与位移图相应的位移，得图相应的位移，得B1、B2等等点，即为凸轮轮廓上的点。点，即为凸轮轮廓上的
12、点。rbB0B1B2B4B8B5c1c2c4c5120c8B6B7c6c7c0c315090B34.2 往复运动机构往复运动机构滚子从动件凸轮轮廓曲线的设计步骤：滚子从动件凸轮轮廓曲线的设计步骤：（1）画出滚子中心的轨画出滚子中心的轨迹迹 （称为理论轮廓曲线称为理论轮廓曲线）（2）以以理论轮廓上的点理论轮廓上的点为为圆心，圆心，滚子半径滚子半径rT为半径作为半径作一系列的滚子圆，再画滚子一系列的滚子圆，再画滚子圆的内包络线，则为从动件圆的内包络线，则为从动件凸轮的凸轮的实际轮廓曲线实际轮廓曲线。注意：注意：（1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；（2）凸轮的基圆
13、是指理论轮廓曲线上的基圆。凸轮的基圆是指理论轮廓曲线上的基圆。nnBCrT实际轮廓曲线实际轮廓曲线理论轮廓曲线理论轮廓曲线4.2 往复运动机构往复运动机构偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计建立凸轮转轴中心的坐标系xOy根据反转法原理，凸轮以w转过j角；B点坐标为上式即为凸轮理论廓线方程 实际廓线与理论廓线在法线上相距滚子半径rT，则推出式中取“”号时为内等距曲线，取“”号时为外等距曲线2. 用解析法设计凸轮机构用解析法设计凸轮机构4.2 往复运动机构往复运动机构凸轮机构的种类很凸轮机构的种类很多，有不同的性质和多，有不同的性质和特点，使用于不同情特点，使用于不同情况。图况。图4-64-6为在
14、基本为在基本凸轮结构基础上，从凸轮结构基础上，从动杆接触端头的常用动杆接触端头的常用变化形式。变化形式。4.2 往复运动机构往复运动机构凸轮的形式变化对凸轮机凸轮的形式变化对凸轮机构的功能、性质影响很构的功能、性质影响很大如图大如图4-74-7所示。其中，所示。其中，可调凸轮是在圆柱滚筒表可调凸轮是在圆柱滚筒表面用螺钉安装一些形成凸面用螺钉安装一些形成凸轮曲线的零件，调整、更轮曲线的零件，调整、更换这些零件即可达到调整换这些零件即可达到调整凸轮运动的目的；移动凸凸轮运动的目的；移动凸轮用的主动件运动为移动；轮用的主动件运动为移动；反凸轮是将凸轮曲线制作反凸轮是将凸轮曲线制作在从动构件上。在从动
15、构件上。4.2 往复运动机构往复运动机构在凸轮机构高速运转时，从动件可能存在很大的惯性力，利用在凸轮机构高速运转时，从动件可能存在很大的惯性力，利用施加于从动部件上的弹簧弹力无法确保凸轮和从动件不脱离接施加于从动部件上的弹簧弹力无法确保凸轮和从动件不脱离接触。在凸轮上开设沟槽，将从动件端部夹在凸轮沟槽内，可避触。在凸轮上开设沟槽，将从动件端部夹在凸轮沟槽内，可避免上述现象发生，使凸轮机构准确、稳定、可靠地工作，这种免上述现象发生，使凸轮机构准确、稳定、可靠地工作，这种形式的凸轮机构称为确动凸轮机构。圆柱凸轮、圆锥凸轮、球形式的凸轮机构称为确动凸轮机构。圆柱凸轮、圆锥凸轮、球面凸轮、盘形槽凸轮、
16、反凸轮等都属于确动凸轮。面凸轮、盘形槽凸轮、反凸轮等都属于确动凸轮。4.2 往复运动机构往复运动机构将凸轮机构从动将凸轮机构从动构件解除导向限构件解除导向限制，自由端用活制，自由端用活动铰链连接固定，动铰链连接固定，从动件可实现往从动件可实现往复摆动，如图复摆动，如图4-84-8所示。所示。 4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-94-9所示的凸轮机构属于所示的凸轮机构属于一类特殊的凸轮机构，称为一类特殊的凸轮机构，称为圆柱分度凸轮机构，其输出圆柱分度凸轮机构，其输出为间歇转动，运动准确、可为间歇转动，运动准确、可靠，可实现高速、精确分度靠，可实现高速、精确分度定位。定位。4.2 往复运动机
17、构往复运动机构利用凸轮机构可由简单的转动、移动获得复杂的往复移动、往利用凸轮机构可由简单的转动、移动获得复杂的往复移动、往复摆动和间歇运动，从动构件的运动规律取决于凸轮曲线形式。复摆动和间歇运动，从动构件的运动规律取决于凸轮曲线形式。凸轮的应用很广，以下列举几个实例。凸轮的应用很广，以下列举几个实例。4.2 往复运动机构往复运动机构4.2 往复运动机构往复运动机构圆柱凸轮上有两组圆柱凸轮上有两组曲线对应控制两组曲线对应控制两组齿轮，在曲线的不齿轮，在曲线的不同位置组合对应六同位置组合对应六种齿轮组合状态，种齿轮组合状态，圆柱凸轮与控制手圆柱凸轮与控制手柄相连，旋转手柄柄相连，旋转手柄转到不同的
18、位置则转到不同的位置则对应某一速度档位。对应某一速度档位。 图图4-114-11为机床床头箱变速的操作机构。两组多联齿轮在变速时为机床床头箱变速的操作机构。两组多联齿轮在变速时各只有一个进入传动链作用，共有六种组合。各只有一个进入传动链作用，共有六种组合。4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-124-12为自动为自动车床刀车床刀架进给架进给的机械的机械控制机控制机构。构。4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-134-13为为包装机上包装机上纸盒折叠纸盒折叠成形机构成形机构应用凸轮应用凸轮的例子。的例子。 4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-144-14、图、图4-154-15为另外为另
19、外两个凸轮在两个凸轮在机械设备上机械设备上的应用实例。的应用实例。4.2 往复运动机构往复运动机构4.2 往复运动机构往复运动机构2 2连杆机构连杆机构往复运动的常用连杆机构主要有往复运动的常用连杆机构主要有曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构、曲柄摇块曲柄摇块曲柄摇块曲柄摇块机构机构和和曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构，分别可实现往复，分别可实现往复直线运动直线运动和和摆动摆动。 如图如图4-164-16所示，曲柄滑块机构将来自曲柄所示，曲柄滑块机构将来自曲柄1 1的连续转动转换为滑块的连续转动转换为滑块3 3的直线往复运动。反过来，若滑块的直线往复运动。反过来，
20、若滑块3 3作为原动件，曲柄滑块机构可作为原动件，曲柄滑块机构可用于将直线移动转化为曲柄用于将直线移动转化为曲柄1 1的转动。的转动。4.2 往复运动机构往复运动机构4.2 往复运动机构往复运动机构如图如图4-174-17所示的曲柄摇杆机构，来自曲柄所示的曲柄摇杆机构，来自曲柄1 1的转动通过机构转换为摇块的转动通过机构转换为摇块3 3的摆动及杆的摆动及杆2 2的伸缩。若以杆的伸缩。若以杆2 2的伸缩作源驱动，则可获得杆的伸缩作源驱动，则可获得杆1 1的转动和摇的转动和摇块块3 3的摆动。的摆动。4.2 往复运动机构往复运动机构在具体产品设计应用实践中，应根据具体情况灵活运用基本机在具体产品设
21、计应用实践中，应根据具体情况灵活运用基本机构原理。下面介绍几个具体应用实例。构原理。下面介绍几个具体应用实例。图图4-184-18的汽车车门启闭机构本质为一曲柄滑块机构，但是曲柄用气缸的汽车车门启闭机构本质为一曲柄滑块机构，但是曲柄用气缸作为转动的动力源，车门相当于曲柄滑块机构中的连杆。气缸推动与作为转动的动力源，车门相当于曲柄滑块机构中的连杆。气缸推动与活塞杆铰接的角形摆杆活塞杆铰接的角形摆杆3 3绕固定销轴绕固定销轴A A转动，滑块转动，滑块C C在滑到内移动，作在滑到内移动，作为连杆的车门作平面运动，由关闭位置到开启位置。为连杆的车门作平面运动，由关闭位置到开启位置。 4.2 往复运动机
22、构往复运动机构图图4-204-20的手的手摇唧筒机构摇唧筒机构采用的机构采用的机构属于曲柄滑属于曲柄滑块机构的变块机构的变种，是将滑种，是将滑块作为机架，块作为机架，也称之为曲也称之为曲柄滑块导杆柄滑块导杆机构。机构。 4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-214-21载重汽车的自卸结构为曲柄摇块机构的反作用，以连杆载重汽车的自卸结构为曲柄摇块机构的反作用，以连杆（液压缸）为驱动源，曲柄（车厢）为执行构件。（液压缸）为驱动源，曲柄（车厢）为执行构件。4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-224-22的自动送料机构采用标准曲柄滑块机构实现。的自动送料机构采用标准曲柄滑块机构实现。4.2 往复
23、运动机构往复运动机构图图4-234-23缝纫机的缝纫机的脚踏机构就是典脚踏机构就是典型的曲柄摇杆机型的曲柄摇杆机构应用实例，踏构应用实例，踏板摇摆驱动曲柄板摇摆驱动曲柄杆转动，再通过杆转动，再通过固连于曲柄杆上固连于曲柄杆上的皮带轮驱动缝的皮带轮驱动缝纫机运动。纫机运动。4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-244-24的的插齿插齿机机传动系统采传动系统采用曲柄摇杆机用曲柄摇杆机构实现插齿刀构实现插齿刀的往复直线运的往复直线运动。动。4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-254-25所示机械式气压测量表采用串接在一起的曲柄滑块机构和曲柄摇所示机械式气压测量表采用串接在一起的曲柄滑块机构和曲
24、柄摇块机构构成多杆复合机构实现测量压力功能。块机构构成多杆复合机构实现测量压力功能。4.2 往复运动机构往复运动机构当电动机当电动机1111旋转时，通过蜗杆旋转时，通过蜗杆10,10,蜗轮蜗轮9 9减速，使与蜗轮减速，使与蜗轮9 9上的偏心相连的上的偏心相连的拉杆拉杆8 8作往复运动，再通过拉杆作往复运动，再通过拉杆7,37,3和摆杆和摆杆2,4,2,4,6 6带动左右刷架带动左右刷架1,51,5作往复摆动，橡皮刷便刷去作往复摆动，橡皮刷便刷去玻璃玻璃上的雨水、雪或灰尘。上的雨水、雪或灰尘。 4.2 往复运动机构往复运动机构图图4-274-27的缝纫机针杆的缝纫机针杆导引装置采用一个复导引装置
25、采用一个复杂的七杆机构，该机杂的七杆机构，该机构从原理上属于构从原理上属于0 0自自由度机构。这个机构由度机构。这个机构能够工作的前提是，能够工作的前提是，铰链铰链C C的运动轨迹曲的运动轨迹曲线与直线导路间的偏线与直线导路间的偏差应在移动杆运动副差应在移动杆运动副间隙范围内。间隙范围内。4.2 往复运动机构往复运动机构3 3其他往复运动机构其他往复运动机构很多产品上采用很多产品上采用齿轮齿条传动机齿轮齿条传动机构。用齿轮座主构。用齿轮座主动件，则齿条相动件，则齿条相对于齿轮作直线对于齿轮作直线运动，齿条长度运动，齿条长度有限，齿条的运有限，齿条的运动为往复运动；动为往复运动；反之，齿条作主反
26、之，齿条作主动件，则齿轮作动件，则齿轮作摆动，如图摆动，如图4-284-28所示。所示。4.2 往复运动机构往复运动机构如图如图4-294-29所示，在这所示，在这种气动机械手结构种气动机械手结构中，下面的两个气缸中，下面的两个气缸往复运动，通过齿条往复运动，通过齿条带动齿轮，使机械手带动齿轮，使机械手整体摆动；上面的汽整体摆动；上面的汽缸伸缩驱动机械手指缸伸缩驱动机械手指摆动，完成夹、放动摆动，完成夹、放动作。作。 4.3 间歇运动机构间歇运动机构按运动方式划分，常用间歇运动可分为按运动方式划分，常用间歇运动可分为间歇直线运动间歇直线运动和和间歇转间歇转动动两种。两种。间歇转动间歇转动获得比
27、较方便，槽轮机构棘轮机构、圆柱分度凸轮机获得比较方便，槽轮机构棘轮机构、圆柱分度凸轮机构等都可以可靠地实现间歇转动，甚至还可以使用步进电机等构等都可以可靠地实现间歇转动，甚至还可以使用步进电机等通过合理的控制方式实现。通过合理的控制方式实现。直接能够实现直接能够实现间歇直线运动间歇直线运动的机构几乎没有，因此通常通过一的机构几乎没有，因此通常通过一定的传动方式将间歇转动转换为直线间歇运动。如直线式自动定的传动方式将间歇转动转换为直线间歇运动。如直线式自动生产线，通常由槽轮机构带动链轮，利用链传动，在链条上获生产线，通常由槽轮机构带动链轮，利用链传动，在链条上获得直线间歇运动。得直线间歇运动。4
28、.3 间歇运动机构间歇运动机构槽轮机构也称马耳他机构，是分度、转位步进、间歇传动中应槽轮机构也称马耳他机构，是分度、转位步进、间歇传动中应用最普遍的一种机构，特别是在分工序进行作业的自动机、自用最普遍的一种机构，特别是在分工序进行作业的自动机、自动生产线中广泛采用槽轮机构作为运动的基础传动机构。动生产线中广泛采用槽轮机构作为运动的基础传动机构。如图如图4-304-30所示，槽轮机构所示，槽轮机构由槽轮和驱动轮组成。槽由槽轮和驱动轮组成。槽轮机构可实现将轮机构可实现将连续运动连续运动转换为间歇旋转运动转换为间歇旋转运动，转，转臂脱离轮槽的行程越长，臂脱离轮槽的行程越长，间歇的时间比例越大；槽间歇
29、的时间比例越大；槽轮上开槽越多，间歇频率轮上开槽越多，间歇频率越高，在圆周内实现分度越高，在圆周内实现分度位置越多。位置越多。图示为最简单的基本形式。图示为最简单的基本形式。1 1槽轮机构槽轮机构4.3 间歇运动机构间歇运动机构4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-314-31为内槽为内槽轮的结构，其轮的结构，其工作原理与外工作原理与外槽轮相似。槽轮相似。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-324-32为一种为一种球面槽轮，其球面槽轮，其转动与间歇时转动与间歇时间相等。间相等。外槽轮主要用于转速较高、间歇短及机构负荷比较重的场合。内槽轮外槽轮主要用于转速较高、间歇短及机构负荷比较重的场合
30、。内槽轮机构运动内冲击小、动力性能好，适于要求运转平稳的场合。特殊槽机构运动内冲击小、动力性能好，适于要求运转平稳的场合。特殊槽轮主要用于对转、停时间比例有特殊要求及不等速间歇转动等场合。轮主要用于对转、停时间比例有特殊要求及不等速间歇转动等场合。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-334-33多销外槽轮动停比为多销外槽轮动停比为1 1。4.3 间歇运动机构间歇运动机构转臂脱离槽轮期间，转臂脱离槽轮期间，槽轮处于停止状态槽轮处于停止状态时，也是自由状态。时，也是自由状态。对于定位精度要求较对于定位精度要求较高或存在扰动载荷的高或存在扰动载荷的场合，需考虑槽轮的场合，需考虑槽轮的定位问题。图
31、定位问题。图4-354-35为为两种配合槽轮使用的两种配合槽轮使用的常用定位机构。常用定位机构。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-374-37为一种采用槽为一种采用槽轮机构的重型回转台。轮机构的重型回转台。动力由驱动轴动力由驱动轴1 1经蜗杆经蜗杆5 5同时传递给蜗轮同时传递给蜗轮2 2及及1515，两蜗轮分别带动，两蜗轮分别带动驱动臂驱动臂1414与凸轮与凸轮3 3，凸，凸轮轮3 3经过滚子经过滚子4 4控制定控制定位锁栓位锁栓6 6，当，当6 6脱开工脱开工作台时，驱动臂带动作台时，驱动臂带动驱动销驱动销1313使槽轮分度使槽轮分度经齿轮传动工作台转经齿轮传动工作台转位。位。潘存云教
32、授研制电影放映机电影放映机潘存云教授研制潘存云教授研制4.3 间歇运动机构间歇运动机构电影摄影机电影摄影机航空照像机航空照像机潘存云教授研制潘存云教授研制4.3 间歇运动机构间歇运动机构2 2棘轮棘轮机构机构潘存云教授研制组成：组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。工工作作原原理理：摆摆杆杆往往复复摆摆动动，棘棘爪爪推推动动棘棘轮间歇转动。轮间歇转动。优优点点：结结构构简简单单、制制造造方方便便、运运动动可可靠靠、转角可调。转角可调。缺缺点点：工工作作时时有有较较大大的的冲冲击击和和噪噪音音，运运动动精精度度较较差差。适用于速度较低和载荷不大的场合。适用于速度较低和载荷不大
33、的场合。棘轮棘轮 摆杆摆杆 止动爪止动爪 棘爪棘爪 4.3 间歇运动机构间歇运动机构常见棘轮机构有常见棘轮机构有外啮合外啮合外啮合外啮合、内啮合内啮合内啮合内啮合两种。两种。通常棘轮机构由棘爪驱动，棘轮实现单向间歇转动。通常棘轮机构由棘爪驱动，棘轮实现单向间歇转动。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-404-40为棘轮为棘轮机构的机构的常见驱常见驱动方式。动方式。 4.3 间歇运动机构间歇运动机构4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-424-42为棘轮机构为棘轮机构用于射砂自动线浇用于射砂自动线浇铸和输送装置的实铸和输送装置的实例。工作时，气缸例。工作时，气缸使带有棘爪使带有棘爪8 8的
34、摆杆的摆杆1010摆动一定角度，摆动一定角度，棘爪推动棘轮棘爪推动棘轮9 9及与及与之固连的输送辊之固连的输送辊1111转过一定角度，输转过一定角度，输送带完成一次步进。送带完成一次步进。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-454-45为另一种为另一种常见于轻工、包常见于轻工、包装自动生产线的装自动生产线的直线转位机构。直线转位机构。其中，气缸为驱其中，气缸为驱动源，棘轮动源，棘轮4 4上上有摩擦止回装置，有摩擦止回装置，链轮系统有尼龙链轮系统有尼龙张紧滚轮。张紧滚轮。4.3 间歇运动机构间歇运动机构4.3 间歇运动机构间歇运动机构卡车篷布棘轮式张紧器卡车篷布棘轮式张紧器 潘存云教授研制潘
35、存云教授研制4.3 间歇运动机构间歇运动机构3 3针轮针轮机构机构针轮机构由针轮和星轮组成，针轮机构由针轮和星轮组成，如图如图4-464-46所示。沿圆周装有针所示。沿圆周装有针销的称为针轮，具有摆线齿廓销的称为针轮，具有摆线齿廓的称为星轮。一般情况下，针的称为星轮。一般情况下，针轮是机构的主动件，作等速连轮是机构的主动件，作等速连续转动，星轮作间歇运动。续转动，星轮作间歇运动。针轮机构有内啮合型和外啮针轮机构有内啮合型和外啮合型之分，常见外啮合型针合型之分，常见外啮合型针轮的种类如图轮的种类如图4-464-46所示。所示。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-474-47为使用星轮为使用星
36、轮实现转位的筒形容实现转位的筒形容器加盖机构。器加盖机构。针轮机构运转平稳、可靠，在很针轮机构运转平稳、可靠，在很多涉及瓶、灌类自动生产线上使多涉及瓶、灌类自动生产线上使用针轮机构实现转位，如啤酒、用针轮机构实现转位，如啤酒、饮料罐装机和筒、罐类贴标机等。饮料罐装机和筒、罐类贴标机等。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-484-48为一为一利用星轮的利用星轮的分度工作装分度工作装置的送料机置的送料机构。构。4.3 间歇运动机构间歇运动机构3 3不完全齿轮机构不完全齿轮机构不完全齿轮机构分为内不完全齿轮机构分为内啮合和外啮合图啮合和外啮合图4-494-49所所示的外啮合机构，主动示的外啮合机
37、构，主动轮转一周，从动轮反向轮转一周，从动轮反向转转9090度后停歇，即传动度后停歇，即传动轮一周有四次停歇；内轮一周有四次停歇；内啮合型机构，主动轮上啮合型机构，主动轮上有两个齿，主动齿转半有两个齿，主动齿转半周，从动轮同向转周，从动轮同向转4545度，度，即传动轮每周有八次停即传动轮每周有八次停歇。歇。 不完全齿轮机构也称欠齿轮机构，由一对特殊不完全齿轮机构也称欠齿轮机构，由一对特殊设计、加工的齿轮组成，如图设计、加工的齿轮组成，如图4-494-49所示。所示。4.3 间歇运动机构间歇运动机构不完全齿轮机构上不完全齿轮机构上设置缓冲装置可改设置缓冲装置可改变其首、末齿啮合变其首、末齿啮合时
38、的传动性，使其时的传动性，使其啮合能逐渐加速和啮合能逐渐加速和逐渐减速，特别是逐渐减速，特别是在传动速度高或传在传动速度高或传动平稳性要求较高动平稳性要求较高时，图时，图4-504-50为两种为两种常用的缓冲装置。常用的缓冲装置。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-514-51所示结构所示结构为采用不完全齿为采用不完全齿轮机构驱动的间轮机构驱动的间歇回转工作台，歇回转工作台，结构简单，但精结构简单，但精度不高，只能用度不高，只能用于轻载作业。于轻载作业。潘存云教授研制作者：潘存云教授瞬心线附加杆瞬心线附加杆蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机退煤饼退煤饼填料填料填料填料锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧使运
39、动平稳压制压制不完全齿轮不完全齿轮4.3 间歇运动机构间歇运动机构潘存云教授研制蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机 潘存云教授研制4.3 间歇运动机构间歇运动机构4 4圆柱分度凸轮机构圆柱分度凸轮机构圆柱分度凸轮运动精度高、运动平稳可靠、动力特性好适用性圆柱分度凸轮运动精度高、运动平稳可靠、动力特性好适用性强，特别适合于高速、高精度要求的场合。但其加工一般在数强，特别适合于高速、高精度要求的场合。但其加工一般在数控设备上完成，加工制造精度要求高，成本较高。圆柱分度凸控设备上完成，加工制造精度要求高，成本较高。圆柱分度凸轮机构的工作原理类似蜗轮蜗杆机构，凸轮相当于一个变螺旋轮机构的工作原理类似蜗轮蜗杆
40、机构，凸轮相当于一个变螺旋角弧面蜗杆，因此也称其为蜗杆凸轮机构。角弧面蜗杆，因此也称其为蜗杆凸轮机构。 潘存云教授研制4.3 间歇运动机构间歇运动机构如图如图4-534-53所示为垂直交错轴布局的圆柱分度凸轮分度过程图，凸轮轮廓所示为垂直交错轴布局的圆柱分度凸轮分度过程图，凸轮轮廓曲线的曲线部分对应推动滚子的运动分度，直线部分对应从动盘停歇位曲线的曲线部分对应推动滚子的运动分度，直线部分对应从动盘停歇位置。在停歇位置，两个滚子跨夹在凸轮直线段环面凸脊上，定位稳定，置。在停歇位置，两个滚子跨夹在凸轮直线段环面凸脊上，定位稳定，不需要附加定位装置，且可通过调整中心距消除间隙并施加预紧。不需要附加定
41、位装置，且可通过调整中心距消除间隙并施加预紧。4.3 间歇运动机构间歇运动机构图图4-544-54表示了两种圆柱分度表示了两种圆柱分度凸轮圆环定位面的形式。图凸轮圆环定位面的形式。图4-544-54（a a）图机构，装盘在停）图机构，装盘在停歇时，相邻两滚子跨夹在位歇时，相邻两滚子跨夹在位于凸轮中央的圆环面上单位，于凸轮中央的圆环面上单位，这种形式最常用，适合于高这种形式最常用，适合于高速、轻载荷滚子数较少的场速、轻载荷滚子数较少的场合。合。图图4-544-54（b b）图机构，转）图机构，转盘停歇定位环面位于凸轮盘停歇定位环面位于凸轮的两端并夹着一个滚子，此的两端并夹着一个滚子，此形式适合滚
42、子数较多的中、形式适合滚子数较多的中、低速和中、重载场合。低速和中、重载场合。END常见的两类洗衣机常见的两类洗衣机滚筒式滚筒式波轮式波轮式滚筒洗衣机-介绍滚筒洗衣机-主要结构图工作原理工作原理模仿棒锤击打衣物原理设模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械做计，利用电动机的机械做功使滚筒旋转，衣物在滚功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。同作用使衣物洗涤干净。滚筒洗衣机-洗涤、脱水系统滚筒通常都是用滚筒通常都是用0.40.7mm0.40.7mm厚的不厚的不
43、锈钢板卷制成，筒壁上布满直径为锈钢板卷制成，筒壁上布满直径为3.55mm3.55mm的圆孔。前盖中心开有装、的圆孔。前盖中心开有装、取衣物用的大圆孔。取衣物用的大圆孔。滚筒内壁上有凸筋（举升筋），滚筒内壁上有凸筋（举升筋），如下图：如下图：滚筒洗衣机-支承机构波轮洗衣机-介绍工作原理工作原理洗衣机桶底装有一个圆盘波轮，当波轮洗衣机桶底装有一个圆盘波轮，当波轮在电动机带动下做正反方向旋转时，洗在电动机带动下做正反方向旋转时，洗涤液在洗衣桶内受到水平方向和垂直方涤液在洗衣桶内受到水平方向和垂直方向的两个作用力。由于洗涤液与衣物之向的两个作用力。由于洗涤液与衣物之间的摩擦力和桶壁与衣物的摩擦，两个间
44、的摩擦力和桶壁与衣物的摩擦，两个力的作用方向与大小均不断变化，从而力的作用方向与大小均不断变化，从而产生水平和垂直运动着的两个涡流，它产生水平和垂直运动着的两个涡流，它们的合成作用就形成了衣物在洗衣桶内们的合成作用就形成了衣物在洗衣桶内的强烈翻滚，同时在衣物之间、衣物与的强烈翻滚，同时在衣物之间、衣物与桶壁之间产生了摩擦力与撞击力。这样桶壁之间产生了摩擦力与撞击力。这样反复的机械运动，产生了类似手工洗衣反复的机械运动，产生了类似手工洗衣时的手搓、棒打的洗涤效果，从而达到时的手搓、棒打的洗涤效果，从而达到洗净的目的。洗净的目的。波轮洗衣机-波轮结构波轮轴是支撑波轮、传递动力的关键部件，其波轮轴是
45、支撑波轮、传递动力的关键部件，其质量的好坏将直接影响整机的运行状态、噪声质量的好坏将直接影响整机的运行状态、噪声大小、振动情况及整机的寿命。大小、振动情况及整机的寿命。波轮轴的主要作用是支撑波轮和传递电动机的波轮轴的主要作用是支撑波轮和传递电动机的动力，要承受很大的转矩，且工作条件比较恶动力，要承受很大的转矩，且工作条件比较恶劣，因此，要求它必须具有足够的强度和刚度、劣，因此，要求它必须具有足够的强度和刚度、耐磨和抗腐蚀能力。耐磨和抗腐蚀能力。波轮是波轮式洗衣机对洗涤物产生机械洗涤作波轮是波轮式洗衣机对洗涤物产生机械洗涤作用的主要部件，一般采用聚丙烯塑料或用的主要部件，一般采用聚丙烯塑料或AB
46、S塑塑料注塑成型，通常外表面有几条凸起的光滑过料注塑成型，通常外表面有几条凸起的光滑过渡筋。多数洗衣机的波轮装配在洗衣桶底部中渡筋。多数洗衣机的波轮装配在洗衣桶底部中心偏一些位置。心偏一些位置。台式电风扇台式电风扇台式电风扇爆炸图台式电风扇爆炸图摇头机构摇头机构n减速机构减速机构n连杆机构连杆机构n控制机构控制机构组 成形 式离合式摇头机构如图摇头机构摇头机构电风扇摇头所实行机构，是双摇杆机构双摇杆机构，在四连杆机构中，是以最短杆相对的杆件为机架（3号构建），为双摇杆机构，其最短杆是作为浮杆(1号构件），与机架没有任何接触。扇叶转动机构扇叶转动机构n主要部件：交流电动机。主要部件：交流电动机。
47、n工作原理：通电线圈在磁场中受力工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。而转动。n能量的转化形式是：电能能量的转化形式是：电能机械能机械能（同时由于线圈有电阻，有一部分电同时由于线圈有电阻，有一部分电能要转化为内能。能要转化为内能。）电风扇的摇头与风叶转动的电风扇的摇头与风叶转动的关系关系基本原理就是风扇的电机先通过涡轮蜗杆减速，然后再是曲柄摇杆机构，达到往复运动。摇头的动力和电扇的动力同来自电机（构件1）。电机轴的前端连接风扇，另一端套着一个蜗杆。那么由于风扇电机转速较高，而摇头不需要那么高的频率。所以先要进行减速。图中的减速方式是通过蜗轮蜗杆（构件1和构件2），以及齿轮变速（构件2和构件3）进行的。蜗轮蜗杆机构虽然简单，但是减速比很高。比如30齿的蜗轮配合头数为1的蜗杆，就能进行30：1的减速。另外一点是这个机构具有自锁性，也就是说动力只能从蜗杆处传入，带动蜗轮。
