机械设计基础 第6节间歇运动机构.ppt

第6章 间歇运动机构 间歇运动机构：主动件连续运动时，从动件做周期性时动、时停运动的机构称--- §6－2 槽轮机构 §6－1 棘轮机构 §6－3 不完全齿机构 §6－4 凸轮式间隙运动机构 二、工作原理： ①棘轮2固定在轴4上，其轮齿分布在轮的外缘（也可内），原动件1空套在轴4上。 ②原动件1逆时针摆动时，与其相连的棘爪3借助弹簧或自重的作用插入棘轮齿槽内，使棘轮随着转 §6－1 棘轮机构 工作原理：原动件往复摆动，棘爪推动棘轮单向间歇转动。 §6－1 棘轮机构 图6-1 外啮合棘轮机构 4 2 1 3 5 过一定角度，此时止回棘爪5在棘轮的齿背上划过。 ③1顺时针摆动时，驱动棘爪3在棘轮齿背上划过，而止回棘爪5则在弹簧的作用下插入棘轮的齿槽，阻止棘轮顺时针方向转动，故棘轮静止不动。 一、组成：摇杆、棘爪、棘轮、止动棘爪。 改变原动件可以得到图示双动式棘轮机构。原动件来回摆动时，使棘轮2沿同一向转动。驱动棘爪3可是直的或带钩的。 双动棘轮机构2 双动棘轮机构1 三、双动式棘轮机构 A B’ B 图a 双向棘轮1 图b 双向棘轮2 棘轮可双向运动 四、双向棘轮：棘轮轮齿制成方形时，成为可变向棘轮机构。 特点：图a棘爪1在B位置时，棘轮2将沿逆时针方向作间歇运动；当棘爪1翻转到A位置时，棘轮2将沿顺时针方向作间歇运动。 图b一种可变向棘轮机构，当棘爪1提起并绕自身轴转180°后再插入棘轮齿中，可实现棘轮沿相反方向单向间歇转动。若将棘爪提起并绕自身轴转90°后放下，架在壳体的顶部的平台上，使轮与爪脱开，则当棘爪往复摆动时，棘轮静止不动。——常应用在牛头刨床工作台的进给机构。 1 A 1 牛头刨床进给机构 上述棘轮机构中，棘轮的转角都是相邻齿所夹中心角的倍数。即棘轮的转角是有级性改变的。 五、摩擦式棘轮机构： 无棘齿棘轮可实现无级性改变。这种机构是通过棘爪1与棘轮2之间的摩擦力传递运动。——摩擦式棘轮机构(机构传动较平稳，噪声小，但接触面间易发生滑动，故运动准确性差)。 摩擦式棘轮机构 1 2 (制动棘爪) 3 设计：潘存云 2 1 3 4 超越离合器 3 六、超越式棘轮机构： 棘轮机构除常用于间歇运动外,还能实现超越运动。自行车中后轮轴上的棘轮机构。 动作原理P89 da o1 A o2 Σ=90° L pr pn Ff 二、棘爪工作条件 Pn sin φ ∵ Ff= Pn f 代入得： tgφ f φp（为齿与爪间的摩擦角） 当 f=0.2 时，p＝11°30’ 通常取φ＝20° φ Ft Fr M =tgp 齿偏角 φ φ Ff cos φ L L pt 为使棘爪受力最小，应使棘轮齿顶A和棘爪的转动中心O2的连线垂直于棘轮半径O1A，即∠O1AO2=90°。齿轮对棘爪的作用力 有正压力－Pn和摩擦力－Ff。棘齿偏斜角为φ时，Pn有使棘爪顺时针转动落向齿根的倾向；而摩擦力Ff阻止棘爪落向齿根。为保证棘轮正常工作，须Pn对O2的力矩大于Ff对O2的力矩，即 Ff cos φ 方向解释 pt Ft 摩擦系数 a1 L p 60°~80° h a da α o1 o2 h’ h1 rf r1 齿槽角 三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法 模数m 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 齿顶厚 α＝m 齿槽夹角 =60°或55 ° 齿数z 12~25 齿高h h=0.75m θ 顶圆直径da D =mz 与齿轮不同 棘爪长度 L=2p=2πm 选定 画法（了解-----自看---步骤）：根据D和h先画出齿顶圆和齿根圆；按照齿数等分齿顶圆。 o2 ω1 ω2 §6－2 槽轮机构（马尔它机构） 作用：将连续回转变换为间歇转动。 组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。 特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化 ，不适合高速运动场合。 P91 电影放映机卷片机构 o1 工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。 锁止弧 槽轮 拨盘 圆销 一、槽轮机构的工作原理 二、槽轮机构的主要参数 主要参数：槽数z、拨盘圆销数k。 为使槽轮开始和终止转动时瞬时角速度为0，避免圆销与槽撞击，圆销进入或脱出径向槽的瞬时，槽中心线O2A应与O1A垂