第7章 其他常用机构 《机械设计基础（第3版）》教案.doc

PAGE PAGE 10 第7章 其他常用机构 基本要求：了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇机构、开式链机构的工 作原理，应用情况；掌握棘轮机构、槽轮机构的设计要点。 重????????点：常用的间歇运动机构。 难 点：棘轮机构、槽轮机构的设计。 学???????时：课堂教学：1学时。 教学方法：多媒体结合板书。 7.1 棘轮机构 7.1.1 棘轮机构的组成及其工作特点 如图7-1所示，棘轮机构由5个部分组成。 图7-1 棘轮机构的基本结构 7.1.2 棘轮机构的类型与应用 1、棘轮机构的类型 2、棘轮机构的应用 棘轮机构主要应用于各种机床的进给、 转位和分度系统，如图7-2所示：牛头刨工作台横向 进给机构。 图7-2 牛头刨工作台横向进给机构 3、棘轮机构的设计要点 设计的棘轮轮齿的工作齿面与向径OA的倾斜角α应使棘爪能顺利的滑入棘轮齿底。如图6-3所示，已知∠OAO′=Σ，若不计棘爪的重力和转动副中的摩擦，则棘爪受到棘轮轮齿对其作用的法向压力和摩擦力。为使棘爪不致从棘轮轮齿上滑脱出来，则要求和的合力对O′的力 矩方向，应迫使棘爪进入棘轮齿底。即合力的作用线应位于之间，亦即应使 βΣ 式中β是合力与OA方向之间的夹角。又由图知： β=90°-α+φ 代入上式，得： α90°+φ-Σ 为了在传递相同的转矩时，棘爪受力最小，一般取Σ=90°。 所以，有： αφ 图7-3 棘轮轮齿 当f =0.2时，φ=11°30′，故常用α=20°。 7.2 槽轮机构 7.2.1 槽轮机构的组成及其工作特点 如图6-4所示，槽轮机构由3个部分组成。 7.2.2 槽轮机构的类型及其应用 1、槽轮机构的类型 图7-4 槽轮机构基本构成 2、槽轮机构的应用 槽轮机构主要应用于电影放映机、车床的转位及分度机构。 7.2.3 槽轮机构的运动系数及运动特性 1、槽轮机构的运动系数 如图7-5所示外槽轮机构中，当拨盘 1 回转一周时，槽轮 2 的运动时间 td 与主动拨盘转一周的总时间 t 之比，称为该槽轮机构的运动系数，用 k 表示，即 设槽轮的槽数为 z，拨盘圆销数为 n，为 使槽轮在开始和终止运动时的瞬时角速度为零， 以避免圆销与槽发生撞击，圆销进入和脱出径 向槽时，槽的中心线O2A应垂直于O1 的槽均布，则槽轮 2 转过时，拨 盘 1 的转角为 图7-5 外槽轮机构 因此，外槽轮的运动系数为 为了保证槽轮运动，其运动系数 k 应大于零（td 大于零）。由上式知，外槽轮的槽数应大于或等于3。 又由上式知，当拨盘圆柱销数为 n 等于 1 时，k 总是小于0.5。 若拨盘上均匀地分布有 n 个圆柱销数，则当拨盘转一周时，槽轮将被拨动 n 次，故： 由因 k 应小于或等于 1 ，即： 即 所以，槽数 z 与圆柱销数 n 的关系如下： z 3 4 5，6 ≥7 n 1~6 1~4 1~3 1~2 2、外槽轮机构的运动特性 图7-6所示为外槽轮机构在运动过程中的任一位置， 其几何关系为：