第5章 间歇运动机构

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5.1.1 棘轮机构的工作原理
图5.2 双动式棘轮机构
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
(3) 可变向棘轮机构 当棘轮轮齿制成方形时，成为可变向 当棘轮轮齿制成方形时， 棘轮机构。如图5.3(a)所 示，当棘爪 处于实线位置时，棘 当棘爪1处于实线位置时 处于实线位置时， 棘轮机构。如图 所 作逆时针间歇转动； 处于虚线位置时， 轮2作逆时针间歇转动；当棘爪 处于虚线位置时，棘轮则 作逆时针间歇转动 当棘爪1处于虚线位置时 作顺时针间歇运动。 所示采用回转棘爪， 作顺时针间歇运动。图5.3(b)所示采用回转棘爪，当棘爪 所示采用回转棘爪 当棘爪1 按图示位置放置时，棘轮2将作逆时针间歇转动 将作逆时针间歇转动。 按图示位置放置时，棘轮 将作逆时针间歇转动。若将棘爪 提起，并绕本身轴线转180°后再插人棘轮齿槽时，棘轮将 提起，并绕本身轴线转 °后再插人棘轮齿槽时， 作顺时针间歇转动。若将棘爪提起并绕本身轴线转动90° 作顺时针间歇转动。若将棘爪提起并绕本身轴线转动 °， 棘爪将被架在壳体顶部的平台上，使轮与爪脱开， 棘爪将被架在壳体顶部的平台上，使轮与爪脱开，此时棘轮 将静止不动。 将静止不动。这种棘轮机构常用在牛头刨床工作台的进给装 置中。 置中。
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5.1.2 棘轮转角的调节
图5.5 改变曲柄长度调节棘轮转角
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5.1.2 棘轮转角的调节
图5.6 用遮盖罩调节棘轮转角
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5.2 槽轮机构
5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型 5.2.2 槽轮机构的特点和应用 5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数K的选择
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5.2.1 槽轮机构的工作原理和 类型
第5章 间歇运动机构
（时间：1次课，2学时）
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第5章 间歇运动机构
本章要点及学习指导： 间歇运动机构类型很多，本章仅介绍棘轮机构、 槽轮机构和不完全齿轮机构的工作原理、运动 特点和应用。通过本章的学习，要求学习者了 解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点 和应用。
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5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型
图5.7 外槽轮机构
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5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型
图5.8 内槽轮机构
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5.2.2 槽轮机构的特点和应用
槽轮机构结构简单、工作可靠、机械效率高， 槽轮机构结构简单、工作可靠、机械效率高，能较 平稳、间歇地进行转位。但槽轮转角不可调整， 平稳、间歇地进行转位。但槽轮转角不可调整，在 圆销进入和脱离径向槽时也会产生柔性冲击，不适 圆销进入和脱离径向槽时也会产生柔性冲击， 合高速场合。 合高速场合。因此只能用于定转角的间歇运动机构 如自动机床的刀架转位机构，如图5.9所示。 所示。 中。如自动机床的刀架转位机构，如图 所示 电影放映机卷片机构如图5.10所示等自动机械中得 电影放映机卷片机构如图 所示等自动机械中得 到广泛的应用。 到广泛的应用。
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5.2.2 槽轮机构的特点和应用
图5.9 自动机床的刀架转位机构
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5.2.2 槽轮机构的特点和应用
图5.10 电影放映机卷片机构
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5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数 K的选择
是槽轮机构的主要参数。如图5.7 槽轮槽数z和拨盘圆销数K是槽轮机构的主要参数。如图 所示，为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时角速度为零 在开始和终止转动时的瞬时角速度为零， 所示，为了使槽轮 在开始和终止转动时的瞬时角速度为零， 以避免刚性冲击，在圆销进入或脱出径向槽的瞬间， 以避免刚性冲击，在圆销进入或脱出径向槽的瞬间，径向槽 的中线应与圆销中心相切， 垂直。 的中线应与圆销中心相切，即O2A应与O1A垂直。设z为均 匀分布的径向槽数，当槽轮2转过 转过2 匀分布的径向槽数，当槽轮 转过 ϕ2=2π/z弧度时，拨盘 π/ 弧度时，拨盘1 相应转过的转角为
槽轮机构又称马尔他机构，如图5.7所示，它是由带圆销A的主动拨盘1、 槽轮机构又称马尔他机构，如图 所示， 的主动拨盘 、 所示 具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。拨盘作匀速转动时，驱动槽轮作 具有径向槽的从动槽轮 和机架组成。拨盘作匀速转动时， 和机架组成 时转时停的单向间歇运动。当拨盘上圆销A未进入槽轮径向槽时，由于 时转时停的单向间歇运动。 未进入槽轮径向槽时， 卡住，故槽轮静止。 槽轮的内凹锁止弧 β 被拨盘的外凸圆弧α 卡住，故槽轮静止。图示位置 是圆销A刚开始进入槽轮径向槽时的情况，这时锁止弧刚被松开，因此 刚开始进入槽轮径向槽时的情况，这时锁止弧刚被松开， 槽轮受圆销A的驱动开始沿顺时针方向转动；当圆销A离开径向槽时， 的驱动开始沿顺时针方向转动； 离开径向槽时， 槽轮的下一个内凹锁止弧又被拨盘的外凸圆弧卡住，致使槽轮静止， 槽轮的下一个内凹锁止弧又被拨盘的外凸圆弧卡住，致使槽轮静止，直 到圆销A再进入槽轮另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。 再进入槽轮另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。 槽轮机构有两种基本型式：一种是外槽轮机构，如图5.7所示，另一种 所示， 槽轮机构有两种基本型式：一种是外槽轮机构，如图 所示 是内槽轮机构，如图5.8所示。 所示。 是内槽轮机构，如图 所示
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
图5.3 可变向棘轮机构
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
2. 摩擦式棘轮机构 所示为摩擦式棘轮机构， 图5.4所示为摩擦式棘轮机构，与齿式棘轮机构相 所示为摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构能无级调节棘轮转角的大小， 比，摩擦式棘轮机构能无级调节棘轮转角的大小， 而且降低了机构的冲击和噪声。当摆杆1作逆时针 而且降低了机构的冲击和噪声。当摆杆 作逆时针 转动时，利用棘爪2与棘轮 之间的摩擦带动棘轮3 与棘轮3之间的摩擦带动棘轮 转动时，利用棘爪 与棘轮 之间的摩擦带动棘轮 和摇杆一起转动；当摇杆作顺时针转动时，棘爪2 和摇杆一起转动；当摇杆作顺时针转动时，棘爪 与棘轮3之间产生滑动 这时由于制动爪4的作用能 之间产生滑动， 与棘轮 之间产生滑动，这时由于制动爪 的作用能 阻止棘轮反转。 阻止棘轮反转。
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5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数 K的选择
在一个运动循环内，槽轮 的运动时间 与主动拨盘转一周 在一个运动循环内，槽轮2的运动时间tm与主动拨盘转一周 之比，称为槽轮机构的运动系数， 表示。 的总时间t之比，称为槽轮机构的运动系数，用 τ 表示。当 拨盘匀速转动时，时间之比可用槽轮与拨盘相应的转角之比 拨盘匀速转动时， 来表示。如图5.8所示 只有一个圆销的槽轮机构， m和 所示， 来表示。如图5.8所示，只有一个圆销的槽轮机构，tm和t 分别为对应于拨盘的转角为2 和 π 时所用的时间，因此， 分别为对应于拨盘的转角为 ϕ1和2π 时所用的时间，因此， 该槽轮机构的运动系数 τ 为：
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
图5.1 单动式棘轮机构
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
常用的棘轮机构可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两大 类。 1. 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构按其运动形式又可分为三类： 齿式棘轮机构按其运动形式又可分为三类： (1) 单动式棘轮机构 如图 如图5.1所示，当主动摇杆往复摆动一 所示， 所示 次时，棘轮只能单向间歇地转过某一角度。 次时，棘轮只能单向间歇地转过某一角度。 (2) 双动式棘轮机构 如图 如图5.2所示，在摇杆往复摆动时都能 所示， 所示 使棘轮作同一方向的间歇转动。棘爪可做成钩头， 使棘轮作同一方向的间歇转动。棘爪可做成钩头，如图 5.2(a)所示，或直头，如图 所示， 所示。 所示 或直头，如图5.2(b)所示。 所示
5.1.3 棘轮机构的特点与应用
棘轮机构具有结构简单、容易制造和运动可靠， 棘轮机构具有结构简单、容易制造和运动可靠，棘轮转角调 节方便，而且制动爪还有防止棘轮反转的作用。 节方便，而且制动爪还有防止棘轮反转的作用。但传动时冲 击较大，运动的平稳性差。故棘轮机构只能用于低速、 击较大，运动的平稳性差。故棘轮机构只能用于低速、轻载 的间歇运动的场合。 的间歇运动的场合。 棘轮机构在生产中可满足送进、制动、 棘轮机构在生产中可满足送进、制动、超越和转位分度等要 求。 所示为提升机中的棘轮机构。 图5.5所示为提升机中的棘轮机构。在吊起重物后，制动爪 所示为提升机中的棘轮机构 在吊起重物后， 可以防止棘轮反转，起到制动作用。 可以防止棘轮反转，起到制动作用。
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第5章 间歇运动机构
案例导入： 从牛头刨床工作台的进给装置及自动机床的刀 架转位机构导入，介绍棘轮机构和槽轮机构和 不完全齿轮机构的组成及基本类型，分析它们 的工作原理是什么，运动特点如何，并简要介 绍它们的应用。
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Hale Waihona Puke 第5章 间歇运动机构5.1 棘轮机构 5.2 槽轮机构 5.3 不完全齿轮机构 习题与练习
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5.1 棘轮机构
5.1.1 棘轮机构的工作原理 5.1.2 棘轮转角的调节 5.1.3 棘轮机构的特点与应用
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5.1.1 棘轮机构的工作原理
图5.4 摩擦式棘轮机构
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5.1.2 棘轮转角的调节
齿式棘轮机构中，棘轮的转角可以进行有级调节。 齿式棘轮机构中，棘轮的转角可以进行有级调节。常用的调节方法有如 下两种： 下两种： 1. 改变摇杆摆角 如图5.5所示，通过调节丝杆来改变曲柄摇杆机构ABCD中曲柄AB的长 所示， 如图 所示 从而改变摇杆和棘爪的摆角，最终导致棘轮转角的变化。 度，从而改变摇杆和棘爪的摆角，最终导致棘轮转角的变化。摇杆摆角 随曲柄长度增加而增加，因此棘轮转角也相应增大。反之， 随曲柄长度增加而增加，因此棘轮转角也相应增大。反之，则棘轮转角 减小。 减小。 2. 利用遮盖罩 如图5.6所示，利用遮盖罩遮住棘爪行程内的部分棘齿，使棘爪只能在 所示， 如图 所示 利用遮盖罩遮住棘爪行程内的部分棘齿， 遮盖罩上滑过，而不能与这部分棘轮齿接触，从而减小棘轮的转角。 遮盖罩上滑过，而不能与这部分棘轮齿接触，从而减小棘轮的转角。调 整遮盖罩的位置，即可实现棘轮转角的调节。 整遮盖罩的位置，即可实现棘轮转角的调节。