《机械设计基础 第4版》 教案 朱龙英 第7--9章 其他常用机构、 机械的调速与平衡、带传动.doc

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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O1A。设槽轮

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：

z345，6≥7

n1~61~41~31~2

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：