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1、机械机械设计设计基基础础成都理工大学工程技成都理工大学工程技成都理工大学工程技成都理工大学工程技术术术术学院学院学院学院机械工程教研室机械工程教研室机械工程教研室机械工程教研室唐克岩唐克岩唐克岩唐克岩9/22/20241第六章第六章 间间歇运歇运动动机构机构本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：掌握棘掌握棘掌握棘掌握棘轮轮轮轮机构、槽机构、槽机构、槽机构、槽轮轮轮轮机构、不完全机构、不完全机构、不完全机构、不完全齿轮齿轮齿轮齿轮机机机机构的常用构的常用构的常用构的常用间间间间歇机构的工作原理和主要参数。歇机构的工作原理和主要参数。歇机构的工作原理和主要参数。歇机构的工作原理和主要参数。本章重
2、点：本章重点：本章重点：本章重点：1.1.棘棘棘棘轮轮轮轮机构的工作原理机构的工作原理机构的工作原理机构的工作原理2.2.槽槽槽槽轮轮轮轮机构的工作原理和主要参数机构的工作原理和主要参数机构的工作原理和主要参数机构的工作原理和主要参数9/22/20242 61 61 棘棘棘棘轮轮轮轮机构机构机构机构 62 62 槽槽槽槽轮轮轮轮机构机构机构机构 64 64 凸凸凸凸轮间轮间轮间轮间歇运歇运歇运歇运动动动动机构机构机构机构 63 63 不完全不完全不完全不完全齿轮齿轮齿轮齿轮机构机构机构机构 教学内容：教学内容：9/22/202436-1 棘棘轮轮机构机构一、一、棘棘轮轮机构的机构的基本基本结结
3、构构和和工作原理工作原理二、二、常常见见的棘的棘轮轮机构的机构的类类型型三、三、棘棘轮轮机构的特点和机构的特点和应应用用9/22/20244一、棘一、棘轮轮机构的机构的基本基本结结构构和和工作原理工作原理1.棘棘轮轮机构机构的的组组成成：主：主要由棘要由棘轮轮、棘爪、主棘爪、主动动摆摆杆和机架杆和机架所所组组成。成。1652439/22/20245 主主动摆动摆杆杆1空套在与空套在与棘棘轮轮3固固联联的从的从动轴动轴上，上，驱动驱动棘爪棘爪2与主与主动摆动摆杆杆1用用转动转动副相副相联联，止，止动动棘爪棘爪4与机架用与机架用转动转动副副连连接，接，弹弹簧簧5是保是保证证棘爪与棘棘爪与棘轮啮轮啮
4、合。合。9/22/20246 当当摆摆杆杆1左左摆时摆时，棘爪，棘爪2插入插入棘棘轮轮3的的齿齿内推内推动动棘棘轮转过轮转过某一某一角度。角度。 这这种有种有齿齿的棘的棘轮轮其其进进程的程的变变化最少是化最少是1个个齿齿距，且工作距，且工作时时有响声。有响声。 当当摆摆杆右杆右摆时摆时，棘爪，棘爪2滑滑过过棘棘轮轮3，而棘，而棘轮轮静止不静止不动动，往，往复循复循环环。制。制动动爪爪4防止棘防止棘轮轮反反转转。 2.工作工作过过程：程：当主当主动摆动摆杆杆1作往复作往复摆动时摆动时，从，从动动棘棘轮轮3作作单单向向间间歇歇转动转动。9/22/20247二、常二、常见见的棘的棘轮轮机构的机构的类
5、类型：型：1.轮齿轮齿轮齿轮齿式棘式棘式棘式棘轮轮轮轮机构机构机构机构 根据根据啮啮合方式合方式分分为为外外啮啮合合与与内内啮啮合合式。式。2.摩擦式棘摩擦式棘轮轮机构机构 根据根据棘棘轮轮运运动动方式分方式分为为单单向式棘向式棘轮轮机构机构 和和可可变变向棘向棘轮轮机构机构 根据根据原原动动件的件的结结构构分分为为双双动动式棘式棘轮轮机构机构。9/22/20248外外啮啮合式合式内内啮啮合式合式9/22/20249摆摆杆向一个方向杆向一个方向摆动时摆动时，棘棘轮轮沿同一个方向沿同一个方向转过转过某一某一角度角度；而；而摆摆杆向另一个方向杆向另一个方向摆动时摆动时，棘棘轮轮静止不静止不动动。单
6、单向式棘向式棘轮轮机构机构9/22/202410双向式棘双向式棘轮轮机构，棘机构，棘轮轮的的轮齿轮齿是短梯形或是短梯形或矩形，当矩形，当变动变动棘爪的棘爪的放置位置或方向后，放置位置或方向后，可以改可以改变变棘棘轮轮的的转动转动方向。棘方向。棘轮轮在正、反在正、反两个两个转动转动方向上都可方向上都可以以实现间实现间歇歇转动转动。双向式棘双向式棘轮轮机构机构9/22/202411 当当摆摆杆作往复杆作往复摆动时摆动时，都能使棘，都能使棘轮轮沿沿单单一方向一方向转转动动，棘，棘轮轮的的转动转动方向是不可改方向是不可改变变的。的。双双动动式棘式棘轮轮机构机构9/22/202412 驱动驱动棘爪形状可
7、以制成直的或棘爪形状可以制成直的或带钩头带钩头的。的。9/22/202413 如果需要棘如果需要棘轮轮作双向的作双向的间间歇运歇运动动，可以把棘，可以把棘轮轮的的轮齿轮齿做成矩形，做成矩形，棘爪做成可翻棘爪做成可翻转转的的结结构，构， 翻翻转变转变向棘向棘轮轮机构机构 回回转变转变向棘向棘轮轮机构机构9/22/2024142. 2. 摩擦式棘摩擦式棘摩擦式棘摩擦式棘轮轮轮轮机构机构机构机构偏心楔偏心楔块块式棘式棘轮轮机构机构9/22/202415u利用楔利用楔块块与摩擦与摩擦轮间轮间的的摩擦力与楔摩擦力与楔块块偏心的几何偏心的几何条件条件实现实现摩擦摩擦轮轮的的单单向向间间歇歇转动转动。u当当
8、摆摆杆逆杆逆时针时针方向方向转动转动时时，构件，构件1（楔（楔块块）使摩）使摩擦擦轮轮依同一方向依同一方向转动转动，构，构件件3是止是止动动楔楔块块。当。当摆摆杆杆顺时针顺时针方向方向摆动时摆动时，摩擦，摩擦轮轮静止不静止不动动。9/22/202416三、棘三、棘三、棘三、棘轮轮轮轮机构的特点和机构的特点和机构的特点和机构的特点和应应应应用用用用1、特点、特点 轮齿轮齿式棘式棘轮轮机构机构结结构构简单简单，易于制造，运，易于制造，运动动可靠，可靠，棘棘轮转轮转角容易角容易实现实现有有级调级调整，但棘爪在整，但棘爪在齿齿面滑面滑过过会引会引起噪音和冲起噪音和冲击击，经经常在低速、常在低速、轻载轻
9、载、用作、用作间间歇运歇运动动的的控制中。控制中。 摩擦式棘摩擦式棘轮轮机构机构传递传递运运动动平平稳稳，无噪音，从，无噪音，从动动件件的的转转角可以做无角可以做无级调级调整。但整。但难难以避免打滑以避免打滑现现象，因此象，因此运运动动的准确性的准确性较较差，不适合用于精确差，不适合用于精确传递传递运运动动的的场场合。合。2、应应用：用：棘棘轮轮机构主要用于作机构主要用于作进给进给、超越和、超越和转转位位 等工等工艺动艺动作的控制。作的控制。9/22/202417实现实现实现实现超越运超越运超越运超越运动动动动的棘的棘的棘的棘轮轮轮轮机构机构机构机构9/22/202418在生在生在生在生产产产
10、产中，棘中，棘中，棘中，棘轮轮轮轮机构的机构的机构的机构的单单单单向向向向间间间间歇运歇运歇运歇运动动动动的特性可的特性可的特性可的特性可满满满满足多种要求。足多种要求。足多种要求。足多种要求。牛牛牛牛头头头头刨床上用于控制工作台横向刨床上用于控制工作台横向刨床上用于控制工作台横向刨床上用于控制工作台横向进给进给进给进给的的的的齿齿齿齿式棘式棘式棘式棘轮轮轮轮机构。当主机构。当主机构。当主机构。当主动动动动曲柄曲柄曲柄曲柄1 1转动时转动时转动时转动时，摇摇摇摇杆杆杆杆3 3作往复作往复作往复作往复摆动摆动摆动摆动，通，通，通，通过过过过棘爪使棘棘爪使棘棘爪使棘棘爪使棘轮轮轮轮作作作作单单单单
11、向向向向间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动，从而，从而，从而，从而带动带动带动带动工作台工作台工作台工作台4 4作横向作横向作横向作横向进绐进绐进绐进绐运运运运动动动动。9/22/202419 多爪棘多爪棘轮轮机构机构实现实现棘棘轮轮每次每次转过转过小于一个小于一个轮齿轮齿所所对对的中心角。的中心角。 9/22/2024206-2 槽槽轮轮机构机构二、二、槽槽轮轮机构的特点和机构的特点和应应用用一、一、槽槽轮轮机构的机构的基本基本结结构构和和工作原理工作原理9/22/202421一、一、槽槽轮轮机构的机构的基本基本结结构构和和工作原理工作原理 槽槽轮轮机构是由装机构是由装有有圆圆柱柱销销的的主主
12、动拨盘动拨盘和开有径向槽的和开有径向槽的从从动动槽槽轮轮及安装两者的及安装两者的机机架架组组成的高副机构。成的高副机构。 主主动拨盘连续转动拨盘连续转动时动时，从，从动动件槽件槽轮轮作作单单向向间间歇歇转动转动。9/22/202422工作原理：工作原理： 在槽在槽轮轮机构中，通常机构中，通常拨盘拨盘1为为主主动动件，槽件，槽轮轮2为为从从动动件。件。当当拨盘拨盘1以等角速度以等角速度作逆作逆时针时针的的连续转动时连续转动时，驱动驱动槽槽轮轮2作反向作反向间间歇运歇运动动。9/22/202423二、槽二、槽轮轮机构的机构的类类型型1根据根据啮啮合情况分合情况分类类分分为为外外啮啮合和内合和内啮啮
13、合两种合两种类类型型 外外啮啮合槽合槽轮轮机构机构 内内啮啮合槽合槽轮轮机构机构9/22/2024242根据根据圆圆柱柱销销数分数分类类圆圆柱柱销销可以是一个，也可以是多个在可以是一个，也可以是多个在单圆单圆柱柱销销槽槽轮轮机构中，机构中，拨盘转动拨盘转动一周，槽一周，槽轮转动轮转动一次，如果有多个一次，如果有多个圆圆柱柱销销，拨盘转动拨盘转动一周，一周，则则槽槽轮转动轮转动多次。多次。 9/22/202425槽槽轮轮机构的特点及机构的特点及实际应实际应用用 槽槽轮轮机构机构结结构构简单简单，容易制造，工作可靠。，容易制造，工作可靠。但工作但工作时时有一定程度的冲有一定程度的冲击击，一般不宜用
14、于，一般不宜用于高速高速转动转动的的场场合。合。电电影放映机卷片机构影放映机卷片机构9/22/202426外外外外啮啮啮啮合不完全合不完全合不完全合不完全齿轮齿轮齿轮齿轮内内内内啮啮啮啮合不完全合不完全合不完全合不完全齿轮齿轮齿轮齿轮机构机构机构机构63 不完全不完全齿轮齿轮机构机构9/22/2024276-4 6-4 凸凸轮间轮间歇运歇运动动机构机构vv凸凸凸凸轮间轮间轮间轮间歇运歇运歇运歇运动动动动机构通常有两种型式。机构通常有两种型式。机构通常有两种型式。机构通常有两种型式。vv一一一一种种种种是是是是圆圆圆圆柱柱柱柱形形形形凸凸凸凸轮轮轮轮间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动机机机机构构构
15、构。凸凸凸凸轮轮轮轮1 1呈呈呈呈圆圆圆圆柱柱柱柱形形形形，滚滚滚滚子子子子3 3均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布在在在在转转转转盘盘盘盘2 2的的的的端端端端面面面面，滚滚滚滚子子子子中中中中与与与与转转转转盘盘盘盘中中中中心心心心的的的的距距距距离离离离等等等等于于于于R R2 2。当当当当凸凸凸凸轮轮轮轮转转转转过过过过角角角角度度度度 t t时时时时，转转转转盘盘盘盘以以以以某某某某种种种种运运运运动动动动规规规规律律律律转转转转过过过过的的的的角角角角度度度度 2max2max=2/=2/z z（式式式式中中中中z z为为为为滚滚滚滚子子子子数数数数目目目目）；当当当当凸凸凸凸轮轮轮
16、轮继继继继续续续续转转转转过过过过其其其其余余余余（2-2-t t）时时时时，转转转转盘盘盘盘静静静静止止止止不不不不动动动动。当当当当凸凸凸凸轮轮轮轮继继继继续续续续转转转转动动动动时时时时，第第第第二二二二个个个个圆圆圆圆销销销销与与与与凸凸凸凸轮轮轮轮槽槽槽槽相相相相作作作作用用用用，进进进进入入入入第第第第二二二二个个个个运运运运动动动动循循循循环环环环。这这这这样样样样，当当当当凸凸凸凸轮轮轮轮连连连连续续续续转转转转动动动动时时时时，转转转转盘盘盘盘实实实实现现现现单单单单向向向向间间间间歇歇歇歇转转转转动动动动。这这这这种种种种机机机机构构构构实实实实质质质质上上上上是是是是一一
17、一一个个个个摆摆摆摆杆杆杆杆长长长长度度度度等等等等于于于于R R2 2、只只只只有有有有推推推推程程程程和和和和远远远远休休休休止止止止角角角角的的的的摆摆摆摆动动动动从从从从动动动动件件件件圆圆圆圆柱凸柱凸柱凸柱凸轮轮轮轮机构。机构。机构。机构。9/22/2024289/22/202429vv另另另另一一一一种种种种是是是是蜗蜗蜗蜗杆杆杆杆形形形形凸凸凸凸轮轮轮轮间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动机机机机构构构构。凸凸凸凸轮轮轮轮形形形形状状状状如如如如同同同同圆圆圆圆弧弧弧弧面面面面蜗蜗蜗蜗杆杆杆杆一一一一样样样样，滚滚滚滚子子子子均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布在在在在转转转转盘盘盘盘的
18、的的的圆圆圆圆柱柱柱柱面面面面上上上上，犹犹犹犹如如如如蜗蜗蜗蜗轮轮轮轮的的的的齿齿齿齿。这这这这种种种种凸凸凸凸轮轮轮轮间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动机机机机构构构构可可可可以以以以通通通通过过过过调调调调整整整整凸凸凸凸轮轮轮轮与与与与转转转转盘盘盘盘的的的的中中中中心心心心距距距距来来来来消消消消除除除除滚滚滚滚子子子子与与与与凸凸凸凸轮轮轮轮接接接接触触触触面面面面间间间间的的的的间间间间隙以隙以隙以隙以补偿补偿补偿补偿磨磨磨磨损损损损。9/22/202430vv凸凸凸凸轮轮轮轮间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动机机机机构构构构常常常常用用用用于于于于传传传传递递递递交交交交错错错错轴
19、轴轴轴间间间间的的的的分分分分度度度度运运运运动动动动和和和和需要需要需要需要间间间间歇歇歇歇转转转转位的机械装置中。位的机械装置中。位的机械装置中。位的机械装置中。vv凸凸凸凸轮轮轮轮间间间间歇歇歇歇运运运运动动动动机机机机构构构构的的的的优优优优点点点点是是是是运运运运转转转转可可可可靠靠靠靠、传传传传动动动动平平平平稳稳稳稳、转转转转盘盘盘盘可可可可以以以以实实实实现现现现任任任任何何何何运运运运动动动动规规规规律律律律，还还还还可可可可以以以以用用用用改改改改变变变变凸凸凸凸轮轮轮轮推推推推程程程程运运运运动动动动角来得到所需要的角来得到所需要的角来得到所需要的角来得到所需要的转盘转动转盘转动转盘转动转盘转动与停歇与停歇与停歇与停歇时间时间时间时间的比的比的比的比值值值值。9/22/202431
