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。
（3）超越离合装置 例：自行车后轮轴
属内啮合， 棘轮超越链轮而转 动，实现滑行。
棘爪工作条件
在确定棘爪回转轴轴心的位置时， 最好O’A与OA垂直，这样，当传 递相同的转矩时，棘爪受力最小。 设棘轮齿对棘爪的法向压力为Pn，将 其分解成Pr和Pt两个分力。其中径向 分力Pr将棘爪推向棘轮齿的根部。
优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平 稳、间歇地进行转位。 缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存 在柔性冲击，适合高速场合，转角不可调节， 只能用在定角场合。
小结
不完全齿轮机构的工作原理与特点
1.工作原理
工作原理：在主动齿轮只做出一个或几 个齿，根据运动时间和停歇时间的要求 在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。 其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮 合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁 止弧定位使从动轮静止。
6.2.3. 槽轮机构的应用
在自动机械，轻工机械和仪表中，实现间歇送进和 转位功能
电影放映机的卷片机构
刀架转位机构
冰激凌灌装机中的槽轮机构
6.2.4 槽轮机构的设计
1.几何要求
圆销线速度方向与轮槽方向一致
2.设计要点
圆柱销与锁住弧配合
3.基本参数选择
(1) 槽数z
几何关系：
2 2 2 ， z z 21 z
特点：
1、棘轮机构的结构简单，制造方便， 运动可靠 2、从动棘轮的转角大小可在较大范 围内调节 3、工作时有较大的冲击和噪音，运动 平稳性较差,常应用于速度较低，载荷 不大，运动精度要求不高的场合
小结
槽轮机构的组成和工作原理
机架
槽轮
圆柱销
拨盘
工作原理:主动拨盘作等速连续转动， 从动槽轮作间歇转动；外啮合槽轮机构 的主动拨盘与从动拨盘转向相反；内啮 合槽轮机构的主动拨盘与从动拨盘转向 相同。
特点：摇杆来回摆动时，棘轮 向同一方向转动。
可变向棘轮机构
棘爪1在实线位置时 翻转至虚线位置时
类型2：按啮合方式分
外啮合棘轮机构，内啮合棘轮机构
外啮合轮齿式棘轮机构 内啮合轮齿式棘轮机构
特点： 棘轮上的齿做在棘轮的 外缘上，作单向间歇传动。
特点： 棘轮上的齿做在棘轮的 内缘上，作单向间歇传动。
摩擦式棘轮机构
类型（平面和空间）
球面槽轮机构
槽条机构
特点： 主动销轮上的拨销只有一 个,槽轮动、停时间相等。
不等臂长多销槽轮机构
偏置外槽轮机构
径向槽不指向槽轮的 旋转中心
偏置内槽轮机构
曲线槽外槽轮机构
曲线槽内槽轮机构
特点：
优点：槽轮机构结构简单，工作可靠，机械 效率高，在进入和脱离接触时运动比较平稳， 能准确控制转动角度。 缺点：槽轮的转角不可调节。 用于定转角间歇运动机构中，如自动机床转位 机构、电影放映机卷片机构等自动机械。
实现无极性改变。
优点：转动较平稳，噪声小。 缺点：易滑动，运动准确性差。
内啮合摩擦式棘轮机构
滚子内啮合摩擦式棘轮机构
6.1.2. 棘轮机构的应用
在工程中广泛应用于转位分度、进给、单向离合器、超越离 合器、制动器等。
（1）间歇送进机构 牛头刨床工作台进给机构 在牛头刨床中通过棘轮机构实现工作台横向间歇送进功能
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 实现任何运动规律
蜗杆形凸轮间歇运动机构
应用：在传递交错轴间 的分度运动和需要间歇 转位的机械装置中。
小结
棘轮机构的组成、工作原理及特点
组成：棘轮机构主要由棘轮、棘爪 和机架组成。
工作原理：主动棘爪作连续的往 复摆动，从动棘爪作单向间歇运动， 止动棘爪可阻止棘轮的逆向转动。
优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和 静止时间的比例可在较大范围内变化。
缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一 般只用于低速、轻载场合。
小结
凸轮式间歇机构的工作原理及特点
1.工作原理及特点 圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。 特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。 优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、 适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。 缺点：凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。
当棘爪沿工作齿面向齿根滑动时，棘轮 图 5-9 齿对棘爪的摩擦力F =f Pn ，将阻止棘爪 滑入棘轮齿根。为保证棘爪的顺利滑入， 必须保证有： Pr f Pn cos Pr Pn sin 可以得到： 即：
tan f tan （为摩擦角）
尺寸与画法： （不讲）
第6章 间歇运动机构
主动件连续运动时，从动件作周期性时动、时 停运动的机构称为间歇运动机构。
间歇运动机构广泛运用于机床、电子机械和轻工机械等设备中实现
转位、步进、计数等功能。如流水线的送进机构和电影放映机构等。
类型： 1.主动件往复摆动，从动件间歇运动---棘轮机构 2.主动件连续转动，从动件间歇运动---槽轮机构、不完全齿 轮机构
§6-2 槽轮机构
1.槽轮机构的组成、工作原理
组成：槽轮机构由带有 圆销的拨盘1、具有若干径 向槽的槽轮2和机架组成。 又称马尔他机构。 工作原理： 圆柱销
机架
槽轮
拨盘
分类：
外槽轮机构 内槽轮机构
特点： 拨盘与槽轮异向回 转，用平行轴之间的间歇 传动。
特点：主动拨盘与从动槽 轮转向相同。其结构紧凑， 传动较平稳，槽轮停歇时 间较短。
工作原理及特点
主动轮有齿部分作用时，从 动轮转动；无齿部分作用时， 从动轮不动。
为防止从动轮在停歇期间 游动，两轮轮缘上各装有锁 住弧。
不完全齿轮机构
分类及类型：
单齿外啮合传动 部分齿外啮合传动
单齿内啮合轮传动
齿轮与齿条传动
圆锥不完全齿轮传动
不完全齿轮机构的特点和应用
设计灵活，从动轮的运动角范围大； 一个周期内实现多次动、停时间不等的间歇