最新机械设计基础教案——第6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。
机械设计基础第6章间歇运动机构与组合机构
contents
目录
• 引言 • 间歇运动机构 • 组合机构 • 间歇运动机构与组合机构的应用案例 • 总结与展望
01 引言
主题简介
间歇运动机构
主要研究能够实现周期性运动的 机构，如凸轮机构、槽轮机构等 。
组合机构
将两个或多个基本机构组合在一 起，以实现更复杂运动的机构。
智能化与自动化
随着工业4.0和智能制造的推进，间歇运动机构和组合机 构的设计与优化将更加依赖于智能化技术和自动化手段。
性能优化与绿色设计
未来的机械系统对效率和能耗的要求越来越高，如何实现 间歇运动机构和组合机构的性能优化和绿色设计是亟待解 决的问题。
实践建议与进一步学习资源
实践操作与实验
建议学习者通过实验和实践操作来加深对间歇运动机构和组合 机构的理解，可以通过设计、制作和测试简单的机构模型来锻 炼自己的实际操作能力。
感谢您的观看
类型
常见的组合机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等，这些机构可以按照一定 的方式进行组合，形成各种复杂的运动形式。
组合方式与原理
01
串联式组合
串联式组合是指将两个或多个机构依次连接，前一个机构的输出作为后
一个机构的输入，最终实现复杂的运动功能。串联式组合的原理是各组
成机构的运动规律叠加。
02
并联式组合
组合机构介绍
阐述了组合机构的概念、 设计方法和应用，通过实 例说明了组合机构的优势 和设计技巧。
机构性能分析
介绍了如何对间歇运动机 构和组合机构进行性能分 析和优化，包括运动学和 动力学分析。
未来发展方向与挑战
技术进步与新机构研发
随着科技的不断发展，未来可能会出现更多新型的间歇运 动机构和组合机构，以满足更复杂和多样化的机械系统需 求。
杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(间歇运动机构)
第6章 间歇运动机构6.1 复习笔记主动件连续运动（连续转动或连续往复运动）时，从动件做周期性时动、时停运动的机构成为间歇运动机构。
一、棘轮机构如图6-1所示，机构是由棘轮2、棘爪3、主动摆杆和机架组成的。
运动原理：主动棘爪作往复摆动，从动棘轮作单向间歇转动。
优点：结构简单、制造方便、运动可靠、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。
缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。
因此棘轮机构适用于速度较低和载荷不大的场合。
棘轮机构按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按啮合方式分：外啮合棘轮机构和内啮合机构；按运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮结构和双向式棘轮机构。
图6-1 棘轮机构1．棘爪工作条件在工作行程中，为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应满足：90αϕ>︒+-∑其中，α为棘齿的倾斜角，ϕ为摩擦角，∑为棘爪轴心和棘轮轴心与棘轮齿顶点的连线之间的夹角。
为了使传递相同的转矩时棘爪受力最小，一般取90∑=︒，为保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，则有：αϕ>2．棘轮、棘爪的几何尺寸计算选定齿数z 和确定模数m 之后，棘轮和棘爪的主要几何尺寸计算公式如下： 顶圆直径 D m z =；齿高 0.75h m =；齿顶厚 a m =； 齿槽夹角6055θ=︒︒或；棘爪长度 2=L m π。
二、槽轮机构如图6-2中所示，该机构是由带圆销的主动拨盘1、带有径向槽的从动槽轮2以及机架组成的。
其中，拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧都是起锁定作用。
工作特点：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动，实现了将连续回转变换为间歇转动。
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，存在柔性冲击，因此不适合高速运动场合。
图6-2 槽轮机构运动特性系数τ：槽轮每次运动的时间m t 对主动构件回转一周的时间t 之比，有：m 2=2-=t z t zτ 其中，z 为槽数，是槽轮机构的主要参数。
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6章间歇运动机构
间歇运动机构的应用
要点一
总结词
间歇运动机构在机械、汽车、轻工等领域有广泛应用。
要点二
详细描述
间歇运动机构在许多领域都有广泛的应用。在机械领域， 间歇运动机构被用于实现各种自动化生产线上的间歇传动 和定位。在汽车领域，间歇运动机构被用于实现汽车座椅 调节、车窗升降等功能。在轻工领域，间歇运动机构被用 于实现包装机、印刷机等设备的间歇传动和定位。此外， 间歇运动机构还可以应用于机器人关节、医疗器械等领域 。
印刷机械
在印刷机械中，槽轮机构 用于控制印刷版的进给和 退回。
纺织机械
在纺织机械中，槽轮机构 用于控制织布机的梭子进 给和退回。
05 其他间歇运动机构
凸轮机构
总结词
凸轮机构是一种常见的间歇运动机构，通过凸轮的转动实现间歇性运动。
详细描述
凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成，通过凸轮的轮廓曲线与从动件之间的相 互作用，使从动件产生间歇性运动。根据需要，可以选择不同的凸轮轮廓曲线 以实现不同的运动规律和运动轨迹。
不完全齿轮间歇机构：设计一个不完 全齿轮机构，通过优化齿轮的设计参 数，减小机构的体积和重量，提高其 紧凑性。
实例二
槽轮间歇机构：设计一个槽轮机构， 通过调整槽轮的尺寸和转动惯量，降 低机构的振动和噪声，提高其工作性 能。
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的机构。
常见间歇运动机构
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿 轮机构等。
运动特点
能够使主动件作连续转动，而从 动件作周期性的停歇。
章节目标
01 掌握间歇运动机构的基本原理和特点。
02 了解常见间歇运动机构的工作原理和应用。
03
学习如何根据实际需求选择合适的间歇运 动机构。
机械设计基础 第6章间歇运动机构
机械设计基础第三、四章小测试题
一、填空 1、凸轮机构主要由（ ）、（ ）和（ ）三个基本构件组成 。 2、凸轮机构按从动件型式可分为（ ）、（ ）、（ ）三类。
1
A B
A B’
棘轮可双向运动
1
图a
双向棘轮1
图b
双向棘轮2
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。
牛头刨床进给机构
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
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---
§6－1 棘轮机构 §6－2 槽轮机构 §6－3 不完全齿机构 §6－4 凸轮式间隙运动机构
§6－1 棘轮机构
一、组成：摇杆、棘爪、棘轮、止动棘爪。 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
代入得：
摩擦系数
pn Σ =90°
齿偏角
∵ Ff= Pn f
da
o1 通常取φ＝20°
tgφ > f =tgp
φ>p（为齿与爪间的摩擦角）
当 f=0.2 时，p＝11°30’
三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法 选定 齿数z 模数m 顶圆直径da 12~25 o2 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 D =mz
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
双动棘轮机构
A
B
B’
洛阳高专用
棘轮可双向运动
可调转角的棘轮
φ
0 1 2 3 4 5
调滑动罩
牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角
洛阳高专用
1 2 3
摩擦棘轮
3 2 1
超越离合器
3 4 2
1
洛阳高专用
运动特点： 轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动 准确。而摩擦棘轮正好相反。
应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例：止动器、牛头刨床、冲床转
da =mz 与齿轮不同 P=πm
齿高h
齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1
齿偏角α
h=0.75m
a=m a1=(0.5~0.7)a α＝20°
棘轮宽b
b=(1~4)m
棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf 棘爪尖端圆角半径r1
棘爪长度L
洛阳高专用
h1=h’ ≈h/cosα
rf =1.5 mm r1 =2 mm 一般取 L=2p
槽轮
弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。
ω2
作用：将连续回转变换为间歇转动。
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。
洛阳高专用
二、槽轮机构的类型与应用
槽轮 机构
外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构
轴线平行
类型 球面槽轮机构 轴线相交
k= n(1/2-1/z) ∵ k≤1 得：n≤2z/ (z -2)
提问：why k≤1？ 事实上，当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了。
槽数z
3
机械设计基础第6章间歇运动机构
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》6 间歇传动
6.2 槽轮机构
三、槽轮机构主要参数和几何尺寸计算
主要参数：运动特性系数 、槽轮槽数Z、圆销数K 运动特性系数：在一个运动循环中，槽轮 的运动时间与拨盘的运动时间的比值。
21 22 (2 z)
t2 21 1 z 2 t1 2 1 2z
tm z 2 t 2z
外啮合槽轮机构
内啮合棘轮机构
空间棘轮机构
双圆销槽轮机构
6.1 棘轮机构
2. 用遮板调节棘轮转角
6.1 棘轮机构
三、棘轮机构的特点与应用 1、特点：
• 结构简单，制造容易运动可靠 • 棘轮的转角在很大范围内可调 • 工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高，常用于低速场合 • 棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
2、应用：
• 间歇送进功能 • 制动功能
得到：
k tm k ( z 2) 1 t 2z 2z k z2
z=3 z=4或5 z≧6
k=1~5 k=1~3 k=1或2
(k、z为整数)
外啮合槽轮机构尺寸计算：参见教材表6.3（P84）
6.3 不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
内啮合不完全齿轮机构
•优点：结构简单、制造方便，从动轮的运动时间和静止时间 的比例不受机构结构的限制
•缺点：从动轮在转动开始及终止时速度又突变，冲击较大 一般仅用于低速、轻载场合
6.4 凸轮式间歇运动机构
优点：结构简单、运转可靠、传动平稳、无噪声，适用于高 速、中载和高精度分度的场合。 缺点：凸轮加工比较复杂，装配与调整要求也较高
双动式棘轮机构
钩头双动式棘轮机构
直头双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
第6章 间歇运动机构
杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题详解(间歇运动机构)
第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。
学习时需要牢记特点和相关计算公式。
本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。
2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。
6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。
解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。
图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。
解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。
拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。
槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。
槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。
机械设计基础复习精要：第6章间歇运动机构
第6章其他常用机构6.1 考点提要6.1.1 重要概念及术语槽轮机构，运动系数，棘轮机构，不完全齿轮机构6.1.2．槽轮机构槽轮机构由主动拨盘及拨盘上的圆销和具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。
可将主动拨盘的匀速转动变换为槽轮的间歇运动，但槽轮的转动角不能调节，在槽轮转动的开始和结束时有柔性冲击。
但鉴于其结构简单紧凑，效率高，能平稳地间歇转位，所以得到广泛运用。
槽轮机构的运动系数是指主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间d t 与主动拨盘转一周的时间t 之比，所以又称动停比。
对于外槽轮有：11()2d t k t Zτ==- （6-4） 式中：k 为圆销数；Z 为槽轮的槽数。
由于01τ<≤，所以槽数3Z ≥，且 22Z k Z <- （6-5） 槽轮设计要把握以下原则：（1） 槽数不能太少，槽数多，则转动时间增加，运动更可以平稳些。
但也不可太多，太多则尺寸大，惯性力加大，而且当Z>9之后，运动系数变化很小了。
所以一般取4到8个槽。
（2） 圆销数多则运动系数增加，当要求槽轮动停时间相等时可以取运动系数为1。
（3） 槽轮的尺寸应按受力情况和实际机械所允许的空间安装尺寸定（4） 内槽轮机构只允许用一个圆销。
6.1.3．棘轮机构棘轮机构是由摇杆，棘爪，棘轮，止动爪及机架组成的饿。
结构简单，加工成本低，运动可靠，但冲击和噪音大，动程只能有级调节。
摩擦式棘轮可以无级调节但准确性相对较差。
为了使棘爪能顺利地进入棘轮空间，棘轮的齿面倾斜角必须大于摩擦角。
棘轮机构要可靠工作不许满足两个条件，一是棘爪推或拉棘轮的自动锁紧条件。
二是棘爪主动时要注意棘爪所在杆的摆动角度范围必须为棘轮行程角并在其前后各加一个空程角，以保证棘爪能落入下一个齿槽中。
6.2 模拟考题6.2.1 填空题1．棘轮机构主要由 、、、和制动棘爪组成。
2．棘轮机构按棘轮的运动方向可分为机构和机构。
3．棘轮机构的特点是、、可调节。
4．棘轮机构通常用调节和的方法调整棘轮转角的大小。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第六章至第七章【圣才出品】
第6章间歇运动机构6.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。
学习时需要牢记特点和相关计算公式。
本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2棘轮机构图6-1-1棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。
2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。
6.2课后习题详解6-1已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。
解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。
图6-2-16-2已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。
解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。
拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。
槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。
槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。
6-3在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z＝6，槽轮静止时间t s ＝5/6s，运动时间t m＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数τ及所需的圆销数K。
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第6章 间歇运动机构
（一）教学要求
1． 掌握各种常用机构的工作原理
2． 了解各种机构的组成及应用
（二）教学的重点与难点
1． 工作原理
2． 常用机构的应用
（三）教学内容
6.1 槽轮机构
一、组成、工作原理
1．组成：具有径向槽的槽轮，具有圆销的构件，机架
2．工作原理：
构件1→连续转动；构件2（槽轮）→时而转动，时而静止
当构件1的圆销A 尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。
当构件1的圆销A 开始进入槽轮径向槽的位置，锁住弧被松开，圆销驱使槽轮传动。
当圆销开始脱出径向槽时，槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。
往复循环。
4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转4
1周。
6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转
6
1周。
二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数
1．基本尺寸
)(s r r l b +-≤ r s ——圆销的半径
2sin ϕl r = b ——槽轮回转中心到径向槽底的距离
2cos ϕl a = a ——槽轮回转中心到径向槽口的距离
r ——圆销中心到构件1中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离
2．运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间t m 对主动构件回转一周的时间t 之比。
π
ϕτ221==t t m （构件1等速回转） 12ϕ ——槽轮运动时构件1转过的角度
（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。
以避免圆销与槽发生撞击，圆销进入、退出径向槽的瞬间使O 1A ⊥O 2A ） ∴Z ππϕπϕ22221-
=-= ∴Z
Z Z 12122221-=-==πϕτ 讨论：1、τ>0，∴Z ≥3
τ=0，槽轮始终不动。
2、2
1121<-=
Z τ：槽轮的运动时间总小于静止时间。
3、要使21>τ，须在构件1上安装多个圆销。
设K 为均匀分布的圆销数， Z
Z K 2)2(-=τ 三、槽轮机构的特点和应用
优点：结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。
常用于要求恒定旋转角的分度机构中。
缺点：①对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。
②在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。
应用：应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。
电影放映机中，用以间歇地移动影片。
自动机中的自动传送链装置。
（布图）
6.2 棘轮机构
二、棘轮机构的工作原理
曲柄摇杆机构中：曲柄AB匀速连续转动→摇杆CD左右摆动，当摇杆左摆时，棘爪4插入棘轮5的齿内推动棘轮转过某一角度。
当摇杆右摆时，棘爪4滑过棘轮5，而棘轮静止不动，往复循环。
制动爪6——防止棘轮反转
这种有齿的棘轮其进程的变化最少是1个齿距，且工作时有响声。
二、棘轮机构的其它类型
1．摩擦棘轮（无声棘轮）
图4—3，外套筒1、内套筒2之间装有受压缩弹簧作用的滚子3。
当外套筒逆时针转动，滚子楔紧，内套筒转动。
当外套筒顺时针转动，滚子松开，内套筒不动。
由于摩擦传动会出现打滑现象，不适于从动件转有要求精确的地方。
2．双向棘轮
图4—4，棘轮齿做成方形；
棘爪与棘轮齿接触的一面也做成方形（传动）
棘爪的另一面则为曲线（以便摆回来时滑过轮齿）
图示位置，棘轮逆时针转动；
反向时，将棘爪绕A点转至双点划线位置。
三、棘轮机构的特点及应用
有齿的棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载的间歇传动。
牛头刨床的横向进给机构（布图）
计数器（布图）
起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的重物能停在任何位置，以防止由于停电等原因造成事故。
6.3 不安全齿轮机构
一、工作原理
由普通齿轮机构演化而来，不同之处在于轮齿不布满整个圆周。
图4—5，主动轮转一周，从动轮转6
1周。
从动轮停歇时，主动轮上的锁住弧与从动轮上的锁住弧互相配合锁住，以保证从动轮停歇在预定位置上。
二、特点和应用
从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次转动的角度变化范围都较大，设计较灵活；但加工工艺复杂，从动轮在运动开始，终了时冲击较大，故一般用于低速、轻载场合。
插秧移行机构（布图、模型）
6.4 凸轮间歇运动机构
一、工作原理
在圆柱凸轮上开有曲线槽，其对应的角度为β。
当凸轮转过β角时，凸轮曲线槽推动滚子，使从动转盘转过Z
π2角度。
当凸轮转过βπ-2角时，转盘静止不动。
并靠凸轮的棱边进行定位。
实现交错轴之间的分度运动。
二、特点与应用
合理地选择转盘的运动规律，使机构传动平稳，动力特性好，冲击振动较小，转盘定位精确，不需要专门的定位装置，主要用于高速分度机构中。
加工复杂，精度要求高，装配调整较困难。
（四）本章小结
在机器工作时，当主动件作连续运动时，常需要从动件产生周期性的运动和停歇，实现这种运动的机构，称为间歇运动机构。
最常用的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构或间歇式机构等，它们广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构、精纺机的成形机构等。
（五）作业与思考
1． 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求齿牛
头刨床工作的台的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为多少度？
2． 某外啮合槽轮的槽数是Z=6，圆销的数目为k=1，若槽轮的静止的时间为t=2s/r ，试求主
动拔盘的转速为多少？
3． 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮的静止时间为t=5/6s/r ，
运动的时间为5/3s/r ，求槽轮机构的运动系数及所需的圆柱销数目。
4． 内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拔盘？。