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机械设计基础.第六章_间歇运动机构

机械设计基础.第六章_间歇运动机构

21 2 2
2
运动关系(运动特性系数τ ):
tm 21 z 2 t 2 2z
讨论:τ >0,z≥3
21 z 2 2 2z
(2)销数 K
在0~0.5 之间,运动时间小于 静止时间。
K ( z 2) 2z
讨论:τ <1 常用K=1
§6-1 棘轮机构
组成:棘轮机构主要由
棘轮2、驱动棘爪3、摇杆1、 止动爪5和机架等组成 。
工作原理: 原动件1逆时针摆动时,棘轮逆时针转动 原动机1顺时针摆动时,棘轮不动
类型1:运动形式来分
单动式棘轮机构(转动、移动) 齿式棘轮机构 双动式棘轮机构 可变向棘轮机构
棘条机构(移动) 钩头双动式棘轮机构
运动;
加工复杂;
刚性冲击,不适于高速。
应用于计数器、电影放映机和某些具 有特殊运动要求的专业机械中。
§ 6-4 凸轮式间歇机构(不讲)
图6-11 圆柱形凸轮间歇运动机构
此机构实质上为一个摆 杆长度为R2、只有推程 和远休止角的摆动从动 件圆柱凸轮机构。
蜗杆凸轮分度机构
凸轮如蜗杆,滚子如涡 轮的齿。
作业:
6-2、6-3
2z K z2
增加径向槽数z可以增加机构运动的平稳性,但是机构尺寸 随之增大,导致惯性力增大。一般取 z = 4~8。

几何尺寸计算,学会参考机械设计手册
§6-3. 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演化而成。如图 所示,主动轮1为只有一个齿或几个齿的不完全齿轮, 从动轮2由正常齿和带锁止弧的厚齿彼此相间组成。
(2)制动机构
在卷扬机中通过棘轮机构实现制动功能,防止
链条断裂时卷筒逆转。

2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动

2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动

安全系数
在强度计算中引入安全系数,以保证齿轮 在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下,经过一定次 数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响,如 材料性能、制造工艺、润滑条件和使 用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论,结合齿轮的 受力分析和材料特性,采用试验或数 值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等, 以满足传动比、承载能力和传动平稳 性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择,确 保齿轮具有足够的精度和强度,以承 受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷 却,以减少磨损、降低温度和防止腐 蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力,降低硬度,便 于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度,改善切削性 能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性,提 高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力,稳定齿轮 尺寸,提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺, 获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等 优点。同时,齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺 点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置,齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、 相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形,齿轮传 动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。

机械设计基础知识06

机械设计基础知识06

t m 21 τ= = t 2π
讨论: 1、τ>0,∴Z≥3 、 , 2、 τ = 2 Z < 2 3、要使 τ >
1 1 1
τ=
21 Z 2 1 1 = = 2π 2Z 2 Z
=0, (τ=0,槽轮始终不动 ) 。 槽轮的运动时间总小于静止时间。 槽轮的运动时间总小于静止时间。
1 须在构件1上安装多个圆销。 须在构件1上安装多个圆销。 2 2Z 设K为均匀分布的圆销数 τ = K ( Z 2) < 1 K< Z 2 2Z
槽轮机构的主要参数是槽数 Z和拨盘圆销数 和拨盘圆销数K 和拨盘圆销数 通常,为了使槽轮 在开始和 通常,为了使槽轮2在开始和 终止运动时的瞬时角速度为零。 终止运动时的瞬时角速度为零。 以避免圆销与槽发生撞击, 以避免圆销与槽发生撞击,圆 销进入、 销进入、退出径向槽的瞬间使 O1A⊥O2A 则有: 则有: ⊥
四、槽论机构应用 一般用于转速不很高的自动机械、 一般用于转速不很高的自动机械、轻工机 械或仪器仪表中。 械或仪器仪表中。 电 影 放 映 机 的 送 片 机 构
ξ6ξ6-3 凸轮式间歇运动机构
一、凸轮式间歇运动机构工作原理及特点
1. 组成 主动凸轮、 主动凸轮、从动盘 2. 工作原理 主动凸轮连续转动,推动 主动凸轮连续转动, 从动盘实现间歇分度转动。 从动盘实现间歇分度转动。 3. 机构特点 ★结构紧凑,不需定位装置即 结构紧凑, 可获得高的定位精度 ★廓线设计得当,可使从动件 廓线设计得当, 获得预期的任意运动; 获得预期的任意运动; ★动载荷小,无冲击,宜高速; 动载荷小,无冲击,宜高速; ★加工成本高,安装、调整要 加工成本高,安装、 求严。 求严。
2π 2 1 = π 2 2 = π Z

机械设计基础第六章

机械设计基础第六章

§6-4 蜗杆传动受力分析与强度计算
一、受力分析 作用于工作面上法向力Fn 可分解为圆周力Ft,径向力Fr 和轴向力Fa。 如图 由于Σ=90°,三力大小: Ft1= - Fa2=2000T1/d1 Ft2= - Fa1=2000T2/d2 Fr2= - Ft2tg1
各力方向: 圆周力Ft——主反从同 径向力Fr——指向轮心 轴向力Fa——主动轮按左、右手定则 运用:Fa1(左、右手定则)
蜗杆传动概述
三、传动类型 按蜗杆形状分圆柱蜗杆传动 圆弧面蜗杆传动。 圆锥面蜗杆传动。
按蜗杆螺旋面形状分阿基米德、 渐开线、延伸渐开线蜗杆传动。
§ 6-2 蜗杆传动主要参数与几何尺寸计算
蜗杆传动主要参数有:模数m、压力角α、蜗杆分度圆直径 d1、直径系数q、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2。
这些参数不仅影响结构尺寸,也影响传动性能,它们相互 联系,不应孤立确定。 一、模数m和压力角α 同齿轮传动一样,模数也作为主要计算参数。标准见表6-1 二、蜗杆分度圆直径d1、导程角r和直径系数q
第六章 蜗杆传动
§6-1 蜗杆传动概述
一、蜗杆传动的特点
蜗杆传动是在齿轮传动的基础上,为了获得较大的传动比 而发展起来的。
蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成,用于传动概述
它具有齿轮传动的某些特点,即在中间平面或称主平面—— (通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面)内的啮合情况与 齿轮和齿条啮合情况相似;又有区别于齿轮传动的特性,即 其运动特性相当于螺旋副的工况。蜗杆相当于一个单头或多 头螺杆,蜗轮相当于一个“不完整的螺母”。蜗杆转动一周, 蜗轮相应转过一个或多个齿。
(3)q与效率关系 tg = z1/q 故当Z1一定,q↑下降,所以q取大值会降低效率。 三、传动比i,蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2 1、传动比i

机械设计基础6间歇运动机构

机械设计基础6间歇运动机构

则:
K ( Z 2) 2Z
§6-2 棘轮机构
1.组成
原动件1、
棘轮2(从动件)、 驱动棘爪3 (主动棘爪的运动由 连杆机构等其它机 构传递)、 机架4、
制动棘爪5。
2.工作原理: 原动杆1空套在轴4上作连续往复摆动。 原动杆1逆时针摆动时,驱动棘爪3插入棘轮齿槽, 推动其转过一角度。 原动杆1顺时针摆动时,驱动棘爪3在棘轮上滑过, 制动棘爪5阻止其反转,所以棘轮保持静止。

2 2 1 2 2 z
从推导可以看出:
a.为保证槽轮转动 > 0 则Z 3
(Z=3,冲击、振动大,不用)
b. 槽数Z越多--> 越大 -->转动时间tm 越长,
停止时间越短。 C.单园销(运动系数) < 1/2, 转动时间<停止时间, 如要求> 1/2 须在拨盘上安装多园销. 设 圆销数为K
rs—园销的半径
1)槽轮与拨盘之间的转角关系 当拨盘每拨过槽轮一个径向槽时 槽轮转过的角度 2 2 2
z
拨盘相应转过的角度 2 21 2 2
z
2)运动系数
在一个运动循环内,槽轮的运动时间 tm与拨盘的运动 时间 t 之比称为运动系数。
槽轮运动时间 t m 21 1 21 拨盘转一周时间 t 2 1 2
若提起棘爪绕其轴线旋转900 后将其架在机架的平台上,则棘 爪与棘轮脱开,此时,棘爪作往 复摆动,而棘轮静止。该机构用 于牛头刨床的进给机构。
5. 转角可调式棘轮机构
一般棘轮机构的转角是一 定的。但有时根据工作要求需 要改变棘轮转角。通过改变摆 杆摆角可实现这一要求,也可 以采用图示的在棘轮外面加装 遮板的方法。 遮板用以遮盖摇杆摆角范 围内的一部分棘轮齿。当摇杆 沿逆时针方向转动时,棘爪先 在遮板上滑动,然后才插入棘 轮齿推动棘轮转动。 通过改变遮板的位置,可控制棘轮的转角。

机械设计基础第6章间歇运动机构

机械设计基础第6章间歇运动机构
1.轮齿式棘轮机构
根据啮合方式分为 外啮合 内啮合式 根据棘轮运动方式分为 单向式棘轮机构
(动画)
(动画)
可变向式棘轮机构 (动画)
2.摩擦式棘轮机构
(动画)
三、棘轮机构的特点及应用
1、特点:
轮齿式棘轮机构: 优点:结构简单,运动可靠, 棘轮转角可实现有级调整; (这种有齿的棘轮其进程的变化最少是1个齿距) 缺点:棘爪在齿面滑过会引起噪音和冲击, 应用:常用在低速、轻载、作间歇运动的机械中。 摩擦式棘轮机构: 优点:运动平稳,无噪音,棘轮转角可做无级调 整。 缺点:但有打滑现象,因此运动的准确性较差。 应用:不适合用于精确传递运动的场合。 2、应用:工作进给、超越和提升等工艺动作的控制
90°-θ
③再由B到第二等分点C作弦BC;
然后自B、C点分别作角度 ∠O′BC=∠O′CB=90°-θ
D
θ
得O′点;
④以O′为圆心,O′B为半径画圆 交齿根圆于E点,连CE得轮齿工作 面连BE得全部齿形。
§6-2 槽轮机构
一、槽轮机构的基本结构和工作原理
1、组成: 主动拨盘 、从动槽轮 、机架。 2、工作原理: 主动拨盘连续转动时,从动件槽轮作单向间歇运动 3、常见类型 ① 单销式槽轮机构
组合机构的特点:(链接详细内容) 例1:五角星——曲柄滑块机构 例2:小型抓片机抓片机构凸轮 例3:联动凸轮曲柄滑快(介绍第1页) 机构组合是机械创新的最重要的途径之一,涉 及的理论和技能较多,机构组合方式往往也并非上
述组合方式的单一使用,有兴趣的同学可参考有关
资料。
本章小结
间歇运动机构的类型很多,本章简单介绍了 如下内容: 棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮间歇机构 组合机构 本章属于了解性质,着重了解各机构的工作 原理和特点。

机械设计基础课件 第六章 凸轮机构

机械设计基础课件 第六章 凸轮机构
这个是我的小伙伴画的,我的找不到了, 有一点点小错误,推杆的位置画错了
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角 从动件,F与V所夹锐角 αmax≤[α] 直动推杆[α] =30° 二、基圆半径r0和α成反比 α ↑ → r0 ↓ α ↓ → r0 ↑ 三、滚子半径rR 外凸凸轮ρ0= ρ-rR 内凹凸轮ρ0= ρ+rR (1)ρ实=0,则出现尖点,磨损严重 (2)ρ实﹤0,则出现运动失真 经验公式rR=(0.1-0.5)r0
与理论轮廓曲线相交的近点,O到近
点距离为半径画圆,为基圆
3.S:连接滚子中心和O,理论轮廓曲
线到基圆的距离
4. α:力与速度的夹角
S
(法向线)与(滚子中心与回转中
心连线)
这点与几何中心连线,
这点与转动中心连线,
δ
这两条线的夹角
OA
5. δ:最低位置到图示位置,沿-ω的 转角
已知凸轮机构,(1)Smax(2)D点处的δ,α,S
导路和偏心圆相切
3. Smax OA反向延长线与理论轮廓曲线 的交点处
凸轮机构小结:
1.推杆的运动规律 等速运动规律(刚性冲击)起点,终点
等加速等减速运动规律(柔性冲击)起点中间点终点
余弦加速度运动规律(柔性冲击)起点,终点
正弦加速度运动规律(最理想)
2.基圆半径r0和α成反比 α ↑ → r0 ↓ α ↓ → r0 ↑ 3.出现尖点,运动失真是所采取的办法: 增大基圆半径 减小滚子半径
对心尖底直动从动件盘状凸轮机构 轮廓设计 (1)分角度(在偏心圆分角度) (2)做导路 (3)取位移 (4)连线
这章大概谁都会有一个大作业, 应该是设计一个 偏心滚子直动从动件盘状凸轮机构
先根据运动规律计算距离( 公式在书上查,但是我的这 版书上,有一个公式打印的 是错的),推程,远休止段, 回程,近休止段的s,(右边 这个图就能画出来了) 先画基圆,基圆半径是已知 从OA开始分角度,大概10° 一份, 根据对应的角度,量取对应 的s值,描点,s是基圆到轮廓 的距离到这,就把1’,2’,3’。。 都确定出来了 最后把所有的点连起来就行了, 完工

机械设计基础课件 第六章 带传动

机械设计基础课件 第六章 带传动
有效拉力 F= F1- F2 F1=F0+F/2 F2=F0-F/2
O1 n1
F0 F1 O2
30/115
工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
31/115
1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大?
功率 圆周速度
带速一定时,传递的功率越大,有效拉力越大,要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时,正压力产生摩擦力拖拽带 运动,同样带拖拽从动轮旋转
14/115
d1
d2
第二节 带传动类型及工作原理
类型: 按带的截面形状,分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
15/115
第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行,转向相同的
平带传动
16/115
远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动,中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整, 而依靠原动机调速往往不经济,甚至不可能,而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
(3) 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 (4) 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍,减速传动装臵可实现增大转矩的要求 (5) 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。

机械设计基础课件第六章蜗杆传动

机械设计基础课件第六章蜗杆传动

例如,齿形为A、齿形角α为20°、模数为10 mm、 分度圆直径为90 mm、头数为2的右旋圆柱蜗杆;齿数 为80的蜗轮以及由它们组成的圆柱蜗杆传动的标记如下。 蜗杆标记为:蜗杆
ZA10 90 R2
蜗轮标记为:蜗轮
ZA10 80
蜗杆传动标记为: ZA10 90 R 2 / 80
6.3
6.3.1
6.4.2
蜗杆传动的强度计算
蜗轮齿面接触疲劳强度计算与斜齿轮相似,由赫 兹公式可得,蜗杆传动接触强度校核公式
中间平面
2、传动比 i 、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2 传动比——从动轮齿数比主动轮齿数
n i 1
n2
Z 2
Z1
u
蜗杆头数Z1 一般Z1=1、2、4, 单头,i大,易自锁,效率低, 但精度好;多头杆,η↑,但加工困难,精度↓ 蜗轮齿数Z2 为避免根切, Z2 26 动力传动, Z2 80 具体应用传动比 i 、蜗杆头数Z1、蜗轮齿数Z2, 可以参考教材表6-1、6-2。
蜗杆传动的失效形式、材料和结构
蜗杆传动的滑动速度
在蜗杆传动中,蜗杆蜗轮的啮合齿面间 会产生很大的相对滑动速度 s 如图所示。
s
cos
1

sin
2
式中: 1 2 ——蜗杆和蜗轮 分度圆上的圆周速度.
6.3.2
蜗杆传动的失效形式和设计Байду номын сангаас则
和齿轮传动一样,蜗杆传动的失效形式主要 有:胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于 蜗杆传动啮合面间的相对滑动速度较大,效率低, 发热量大,在润滑和散热不良时,胶合和磨损为 主要失效形式。 蜗杆传动的设计准则为:闭式蜗杆传动按蜗 轮轮齿的齿面接触疲劳强度进行设计计算,按齿 根弯曲疲劳强度校核,并进行热平衡验算;开式 蜗杆传动,按保证齿根弯曲疲劳强度进行设计。
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