槽轮机构的参数及设计
《机械设计原理》槽轮机构
1 棘轮机构 2 槽轮机构 3 凸轮式间歇机构 4 不完全齿轮机构
2 槽轮机构
1. 槽轮机构的工作原理 2. 槽轮机构的类型和特点 3. 槽轮机构的应用 4. 槽轮的槽数与运动特性1.槽轮机构的工作原理 Nhomakorabea2槽轮机构
主动销轮作等速转动，当圆销未进入径向槽时，槽 轮因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；
当圆销开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，槽轮在 圆销的驱动下转动。
2 槽轮机构
1. 槽轮机构的工作原理 2. 槽轮机构的类型和特点 3. 槽轮机构的应用 4. 槽轮的槽数与运动特性
2.槽轮机构的类型和特点
2槽轮机构
2.槽轮机构的类型和特点 外啮合与内啮合
2槽轮机构
除从动件转向不同外，内啮合槽轮机构结构紧凑，传动 较平稳。
3.槽轮机构的应用
2槽轮机构
你一定看过电影，屏幕上连续播放的生动画面，让你 心旷神怡。但你知道吗？胶片的走动必须是间歇的，而槽 轮机构则为实现其间歇运动的可选方案之一。
放映机
3.槽轮机构的应用
自动灌装机
2槽轮机构
自动传送链装置
2 槽轮机构
1. 槽轮机构的工作原理 2. 槽轮机构的类型和特点 3. 槽轮机构的应用 4. 槽轮的槽数与运动特性
2.槽轮机构的类型和特点
2槽轮机构
圆销分布不等
用于要求拨盘转一周，槽轮k
次停歇的时间互不相等时。
圆销中心半径不等 用于拨盘旋转一周中槽轮k次的
运动时间也互不相等时。
2.槽轮机构的类型和特点
槽条机构
2槽轮机构
球面槽轮机构
2 槽轮机构
1. 槽轮机构的工作原理 2. 槽轮机构的类型和特点 3. 槽轮机构的应用 4. 槽轮的槽数与运动特性
槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数1. 概述槽轮机构是一种常用于工程机械和运输设备中的传动装置，它通过齿轮、链条、皮带等传动元件将动力传递给工作部件，实现不同部件之间的协调运动。
槽轮机构的设计和选择需要考虑多个参数，以确保其能够满足设备的工作要求并具有良好的可靠性和效率。
2. 主要参数2.1. 功率传递槽轮机构的主要功能之一是将输入功率传递给输出端。
功率传递是一个关键参数。
通常使用额定功率来描述槽轮机构的功率传递能力。
额定功率取决于输入转速、扭矩和效率等因素。
2.2. 转速比转速比是指输入轴与输出轴之间的转速比值。
它决定了输出端的转速与输入端的转速之间的关系。
根据不同应用需求，可以选择不同的转速比来满足设备工作要求。
2.3. 扭矩传递扭矩传递是指槽轮机构将输入端产生的扭矩传递给输出端的能力。
扭矩传递能力通常由额定扭矩来描述，该参数取决于输入端的转矩和输出端的转矩之间的比例。
2.4. 效率效率是指槽轮机构将输入功率转化为输出功率的能力。
高效率表示较少能量损失，选择具有高效率的槽轮机构可以提高设备的工作效率。
2.5. 负载能力负载能力是指槽轮机构能够承受的最大负载。
它通常由额定负载来描述，该参数取决于工作条件、材料强度和结构设计等因素。
2.6. 寿命寿命是指槽轮机构在一定工作条件下能够正常运行的时间。
寿命通常由平均故障间隔时间（MTBF）来描述，该参数取决于材料质量、润滑状态和工作环境等因素。
2.7. 噪音与振动噪音与振动是槽轮机构在工作过程中产生的不可避免的问题。
为了确保设备运行时的舒适性和安全性，需要对槽轮机构的噪音和振动进行评估，并在设计和选择过程中予以考虑。
2.8. 尺寸与重量槽轮机构的尺寸和重量对于整个设备的设计和安装都具有重要意义。
较小的尺寸和重量可以降低设备的体积和成本，并提高运输和安装的便利性。
3. 参数选择与设计在选择和设计槽轮机构时，需要根据具体的应用需求综合考虑以上主要参数。
不同应用场景下，参数的优先级可能会有所不同。
槽轮机构的参数及设计
§4.2槽轮机构4.2.1槽轮机构的类型、工作原理和应用图4.10 槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构，有外啮合和内啮合两种类型，如图4.10所示。
本节仅介绍常用的外槽轮机构。
槽轮机构由具有径向槽的槽轮2和具有圆销G 的拨杆1及机架所组成。
原动件l作等速连续转动时．，从动件2时而转动，时而静止。
当拨杆l的圆销A未进入槽轮2的径向槽时，由于槽轮2的内凹锁止弧夕被拨杆1的外凸锁止弧卡住，故槽轮2静止不动。
图4.10，a所示是圆销A 开始进入槽轮2的径向槽时的位置，这时锁止弧卢开始被松开，因而圆销A能驱使槽轮转动。
当圆销开始脱离槽轮的径向槽时，槽轮的另一锁止弧又被拨杆1的外凸圆弧卡住，致使槽轮2又静止不转，直至拨杆1的圆销A再次进入槽轮的另一径向槽时，两者又重复上述运动过程。
外啮合槽轮机构，原动拨杆1与从动槽轮转向相反；内啮合槽轮机构，原动拨杆l与从动槽轮2转向相同。
图4.11 槽轮机构在电影放映机中的应用槽轮机构具有构造简单、制造容易、工作可靠和机构效率高等特点；但槽轮机构在工作时有冲击，并随着转速的增加及槽数的减少而加剧，故适用范围受到一定的限制。
槽轮机构常用于某些自动机械(如自动机床、电影放映机等)和轻工机械中作转位机构。
图4.11所示为槽轮机构在电影放映机中的应用。
4.2.2槽轮机构的主要参数槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。
为了使槽轮开始转动和终止转动时的角速度为零以免刚性冲击，圆销进入或脱离槽轮的径向槽时，圆销中心的轨迹圆应与径向槽的中心线相切。
由图6.10，a 可得槽轮2转动时拨杆1的转角为01022221z ϕπϕπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ (4-2)在一个运动循环中，槽轮2的运动时间与原动件1的运动时间之比称为运动系数，用τ表示。
对于单销槽轮机构，若原动件等速转动一周为一个运动循环，则时间比可转换成转角之比，即012222d t z t z ϕτπ-=== (4-3)由于d t >0，所以τ>0，因此z ≥3。
槽轮机构设计
3
τ =td/T=（Z-2）K/(2Z)＜1 112.5 112.5
0.75 247.5 22.50
φ 2=at((λ SINφ 1)/(1+λ COSφ 1))
10 W2=d(φ 1)/dt ξ 2=d(W1)/dt 槽轮角位移W2最大时φ 1 0.00 -35.36
φ 1=
Π
W2(MAX)=
6.20
槽轮角加速度ξ 2最大时φ 1 φ 1= ξ 2= ± ± 148.36 34.63
Z、A、r、K根据空间安装尺寸和大小受力决定
槽数 主动件转角 槽间角
Z/个 2α /度 2β /度
8
中心距 2α =PI（1-2/Z） 2β =180-2α
A/mm
81 135.00 45.00 31.00 0.38 6.5
主动件圆柱销中心半径 R1与A的比值 圆销半径 槽轮外圆半径 槽轮深度（最小值）
主动件轮毂直径（最大值）
R1/mm λ r/mm R2/mm h/mm d0/mm dk/mm Rx/mm K/个 K/个
槽轮轮毂直径(最大值) 锁止弧半径(最大值) 圆销个数(最大值) 圆销个数选定值 槽轮每次转位时间td 动停比 周期 运动系数 主动件角位移 槽轮角位移 主动件角速度 槽轮角速度 槽轮角加速度
κ T τ φ 1/度 φ 2/度 W1 W2 ξ 2
κ =td/ti=(Z-2)/(2Z/K-(Z-2))
R1=A*SIN(β ) λ =R1/A=SIN(β )
R2^2=(A*COS(β ))^2+r^2 h≥A(λ +COS(β )-1)+r d0＜2A(1-COS(β )) dk＜2A(1-λ )-2r Rx＜R1-r K＜2Z/(Z-2) 2 槽轮每次停歇时间ti
槽轮机构
优缺点
• 优点：1.槽轮机构结构简单，易加工，工作可 靠，机械效率高。 2.与棘轮机构相比，工作平稳性较好。 3.槽轮转角大小能调节
这是棘轮结构
பைடு நூலகம் • 缺点：其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加
速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不
。 宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动
解释：
顺时针转动
注：
3：圆销
2：径向槽
说明：主动销轮圆销（3）转 动，卡住径向槽，从而使从 动槽轮（2）转动
返回
效果图
工作原理
• 由主动销轮利用圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动
。主动销轮顺时针作等速连续转动，当圆销未进入径向槽 时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止 ；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱动下转 动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住， 从而实现了槽轮的单向间歇运动。
如：图4中，2、3之间冲击很 大，易导致磨损。
应用
槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装 置中 。
如： • 转塔车床上的刀具转位机构 • 电影放映机中用以间歇移动胶片
电影放映机
球面槽轮机构
特点： 主动销轮上的拨销只有 一个,槽轮动、停时间相等。
谢谢观看！
槽轮机构（geneva mechanism）由槽轮和圆柱销组成 的单向间歇运动机构。它常被用来将主动件的连续转动 转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动 。
简介
槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽 轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间 进行间歇传动。它由主动转盘、从动槽轮和机架组成 。
槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数槽轮机构是一种常见的传动装置，由于其独特的结构和优越的性能，被广泛应用于各种机械设备中。
本文将从槽轮机构的主要参数出发，介绍其原理、特点及应用。
一、槽轮机构的主要参数1. 槽数：槽轮机构的槽数是指槽轮上的槽数量，通常为偶数。
槽的数量决定了槽轮的工作周期和输出速度。
2. 槽角：槽轮机构的槽角是指相邻两槽之间的夹角，也称为槽角。
槽角的大小决定了槽轮的工作效率和传动比。
3. 槽高：槽轮机构的槽高是指槽轮上槽的高度，也称为槽高。
槽高的大小决定了槽轮的承载能力和传动稳定性。
4. 槽宽：槽轮机构的槽宽是指槽轮上槽的宽度，也称为槽宽。
槽宽的大小决定了槽轮的传动能力和传动精度。
5. 轮径：槽轮机构的轮径是指槽轮的外径，也称为轮径。
轮径的大小决定了槽轮的传动能力和传动精度。
二、槽轮机构的原理和特点槽轮机构是一种基于槽和滚子的传动装置。
当输入轴旋转时，槽轮上的槽将滚子带动旋转，从而实现功率的传递。
槽轮机构具有以下特点：1. 高传动效率：槽轮机构采用滚动接触，具有较低的摩擦损失和较高的传动效率。
2. 大传动比：槽轮机构通过改变槽角和槽数，可以实现较大的传动比。
这使得槽轮机构在需要大传动比的场合具有优势。
3. 灵活性高：槽轮机构的传动比可以通过改变输入轴和输出轴的位置来调节，具有较高的灵活性。
4. 承载能力强：槽轮机构采用滚子传动，可以承受较大的载荷，具有较强的承载能力。
5. 传动平稳：槽轮机构的滚子与槽之间采用点接触，传动过程相对平稳，噪音和振动较小。
三、槽轮机构的应用槽轮机构广泛应用于各种机械设备中，如：1. 工程机械：槽轮机构常用于挖掘机、推土机等工程机械中，用于传递动力和控制运动。
2. 纺织机械：槽轮机构被应用于纺织机械中的传动系统，用于控制纺纱、织布等工艺过程。
3. 机床设备：槽轮机构常用于机床设备中的传动系统，用于控制切削、加工等工艺过程。
4. 交通运输设备：槽轮机构被应用于汽车、飞机等交通运输设备中的传动系统，用于控制车辆的运动和转向。
槽轮机构
槽轮机构一．槽轮机构的组成及工作特点（1）机构组成槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。
（2）工作特点槽轮机构可将主动拨盘的等速回转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动，并具有结构简单、外形尺寸小、机械效率高，以及能较平稳的、间歇地进行转位等优点，但存在柔性冲击的缺点，故常用于速度不太高的场合。
二、槽轮机构的类型及应用（1）槽轮机构的类型普通型特殊型外槽轮机构内槽轮机构槽条机构不等臂多销槽轮机构球面槽轮机构偏置式槽轮机构偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构内啮合棘轮机构外啮合棘轮机构空间棘轮机构外槽轮机构内槽轮机构内槽轮机构特殊槽轮机构特殊槽轮机构 运动时间均不等槽轮机构时间间隔不等槽轮机构 空间球面槽轮机构参数变化时的槽轮机构运动情况（2）槽轮机构的应用例1 蜂窝煤制机模盘转位机构例2 幻灯片放映机机构自动灌装机切糕机三、槽轮的设计（1）槽轮机构的典型结构如图所示，它由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。
拨盘以等角速度作连续回转，当上的圆销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧nn被拨盘的外凹槽锁止弧mm卡住，故槽轮不懂。
图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置，此时锁止弧nn又也刚被松开。
此后，槽轮受圆销的驱使而转动。
当圆销在另一边离开径向槽时，锁止弧nn又被卡住，槽轮又静止不懂。
直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。
所以槽轮作时动时停的间歇运动。
槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的、间歇的进行转位。
但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合普通槽轮机构的运动系数在图中所示，当主动拨盘B回转一周时，槽轮A的运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比，称为槽轮机构的运动系数，并以к表示因为拨盘B一般为等速回转，所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示。
对于单圆销外槽轮机构，时t1与t2所对应的拨盘转角分别为2和2又为了避免圆销B和径向槽发生刚性冲击，圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线。
槽轮机构(马耳他机构)概述
k(z 2)
2z
还应该有 1 ，即：
由此可得：
k(z 2) 1 2z
k 2z z2
当z=3时，k=1～5；当z=4～5时，k=1～3；当z≥6时，k=1～2。
z↓ 生产效率↑ z↑ 动力特性好
通常z=4～8
三、槽轮机构的几何尺寸计算
设计槽轮机构，首先应根据工作
要求确定槽轮的槽数z和主动拨盘
的圆销数k，再按受力情况和实际
机器所允许的空间安装尺寸，确
定中心距L和圆销半径r。然后按
图4-8所示几何关系，可求出圆销
的回转半径R、槽轮外廓径向高度
S、径向槽深度h、拨盘锁止弧张
开角 、拨盘轴直径d1和槽轮轴
直径d2，定出槽顶侧壁厚b和锁止 弧β的半径，具体的求解方法可
应用举例1：图4-10所示为电影放映机的卷片机构，槽轮2具有 四个径向槽，拨盘1上装一个圆销A。拨盘转1周，圆销A拨动槽 轮转过1／4周，胶片移动一个画格，并停留一定时间。拨盘继 续转动，重复上述运动。利用人眼的视觉暂留特性，当每秒钟 放映24幅画面时即可使人看到连续的画面。
应用举例2：图4-ll所示为六角车床刀架的转位槽轮机构，刀 架3上可装六把刀具，并与具有相应径向槽的槽轮2固联，拨盘 1上装有一个圆销A。拨盘每转1周，圆销进入槽轮一次，驱使 槽轮(即刀架)转600，从而将下一工序的刀具转换到工作位置。
循环(拨盘转1周)内，槽轮的运动时 间td与拨盘转1周的总时间t之比。对 于只有一个圆销的槽轮机构：
td
21
2
z
z2 11
t 2 2 2z 2 z
为了保证槽轮运动，应有 0 。所以有z≥3， 0.5 ，即槽
槽轮机构ADAMS机构分析报告
槽轮机构ADAMS机构分析报告一.题目分析1、题目题20图1如上图所示，这个设计将一个行星轮并入到传动机构中来。
输出轴的运动周期减少，最大角速度比具有相同沟槽数的未改进的槽轮机构的大。
曲柄轮的一个驱动单元由行星轮b和传动滚c组成。
传动滚轴与行星节圆上的一点同线。
因为行星轮沿固定的太阳轮d转动，传动滚c轴的轨迹是一个心形的曲线e。
为防止圆滚妨碍锁紧盘f,弧度g应该比未改进时槽轮所要求的大。
2、机构运动简图(1)太阳轮：模数5,齿数40,厚50mm(2)行星轮：模数5,齿数40,厚50mm,孔径d=40(3)锁紧盘：直径500111111,圆弧直径320mm,厚40mm(4)槽轮：直径500mm,槽宽30mm,长宽为：480mm,厚度40mm(5)传动滚：长100mm,宽80inm,厚20mm,滚直径30mm(6)输入圆盘：直径450nun,孔径40mm,厚50mm二、分析目的根据题意，要求输入盘，每转动一圈，槽轮就转过90°,并且不断循环下去。
从动力传递的顺序来分析，动力是由输入盘传递给传动滚与行星轮组成的曲柄轮，然后由传动滚传递给槽轮，再由槽轮轮传递给输出轴，因为行星轮与太阳轮之间的齿轮副的传动是平稳的，所以输出轴的一些运动信息可以通过对槽轮的测量来获取。
下面将对槽轮转动的情况做简要的分析：1、运动要求：若以图2所示位置为初始位置，输入盘的转动方向为顺时针，当输入盘转动时带动曲柄轮转动，同时传动滚与槽轮接触并带动槽轮转动，当输入盘转过一定角度时，传动滚与槽轮分离，锁止盘与槽轮接合将槽轮锁止，槽轮不转动，当输入盘再次转过一定角度后，锁止盘与槽轮分离，传动滚再次与槽轮接合带动槽轮转动，槽轮就是如此间歇运行下去。
图32、力的要求：在实际机构中，总是存在着各种各样的摩擦，因此在槽轮与输入盘的转动副上需要添加摩擦力；在传动滚与槽轮以及锁止盘与槽轮接合时应该添加接触力，接触时会有能量的损失，所以在接触力的设置时应有摩擦的设置。
12-2槽轮机构
运动特性分析： ①槽轮运动的ω max、amax随槽数z的增多而减小。 ②存在柔性冲击。Z愈少，冲击愈大。
圆销进入或退出径向槽时，角速度有突槽轮机构
用同样方法可求得内啮合槽轮机构 的运动曲线如图所示。
2 12
1.0 0.75 0.5 0.25 0 -0.25 -0.5 -0.75 0.8 0.4 0.2
ω1
R
o1
－α1≤α≤α1 －φ2≤φ≤φ2 在△ABO2中有如下关系：
AB R sin tg O2 B L R cos
α
α 1 -α 1
A L
φ B
φ2
O2 -φ2
ω2
令λ＝ R / L，并代入上式得： sin 1 ＝tg 1 cos
分别对时间求一阶导数、和二阶导数，得：
槽数z 圆销数n 3 1~6 1/6~1
k≤1 得：n≤2z/ (z -2)
4
1~4 0.25~1 5 、6 1~3 ≥7
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。
1~2
0.36~1
运动系数k
0.3~1
当z=4及n=2时 k=n(1/2－1/z) = 0.5 说明此时槽轮的运动时间和静止时间相等。
ω1
2α1 90° 90° 2φ
2
ω2
为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中 心连线成90°角。故有： 2α1=π －2φ2 =π －(2π /z) = 2π (z-2)/2z 代入上式
k =1/2-1/z ∵ 将2α1代入得：
k>0 ∴ 槽数 z≥3
可知：当只有一个圆销时，k=1/2-1/z < 0.5 即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。 如果想得到k≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个 圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽 轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍，即: k= n(1/2-1/z) ∵
机械毕业设计411槽轮机构CAD-CAM说明书
第一章概述第一节槽轮机构概述一、槽轮机构简介间歇转位机构能将连续旋转运动转化为周期停转运动，如送料运动、转位运动等，广泛应用于电子机械、制药设备、纺织机械、制灯设备等行业中，是自动化生产设备中普遍采用的机构之一，槽轮机构则是较常用的间歇转位机构之一，常用于实现分度转位和间歇步进运动。
槽轮机构，又叫马尔他机构(Malta Mechanism)或日内瓦机构(Geneva Mechanism)。
主要由具有径向槽的槽轮、装有拔销的拨盘和机架组成。
拨盘一般为主动件，作等速连续转动，带动槽轮作间歇转动。
槽轮机构有平面槽轮机构和空间槽轮机构两类，平面槽轮机构的型式又可分为内啮合和外啮合两种，分别如图1-1和图1-2所示。
图1-3所示的则为空间槽轮机构的一种型式。
图1-1外槽轮机构图1-2内槽轮机构图1-3空间槽轮机构在图1-1中的外槽轮机构中，主动件拔盘以角速度w1匀速转动，当拔盘上的圆销转到图1-1所示的A位置时，拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O1O2位置，槽轮开始转动。
当圆销转到A1时，拔销退出轮槽，拔盘继续转动，槽轮却停止转动，我们称此时的槽轮被锁住，槽轮上的内凹锁止弧S2和拨盘上的外凸锁止弧S1啮合在一起。
这样，主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。
为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击，拔销开始进入和离开轮槽时，轮槽的中心线应和圆销中心A的运动圆周相切，即拔销转到图1-1所示位置时，O1A⊥O2A。
内槽轮机构的机构原理和工作过程与外槽轮机构基本相同。
但外槽轮与拨盘转向相反，内槽轮与拨盘转向相同。
槽轮机构具有如下一些优点:(1)结构简单，工作可靠，效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳，能准确控制转动的角度;(3)转位迅速，从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。
但槽轮机构也存在如下一些缺点:(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大，从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时，利用锁紧弧面往往满足不了要求，而需另加定位装置;槽轮机构智能CAD系统的研究(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。
槽 轮 机 构
槽轮机构
在一个运动循环内， 拨盘1转动一周的时间即为一
个运动循环的时间， 用T表示； 槽轮运动的时间用t表
示。 槽轮的运动时间与拨盘1的运动时间之比， 称为 槽轮机构的运动特性系数， 用τ表示。 当拨盘1作等 速转动时， 这个时间之比也可以用转角之比来表示。
对于单圆柱销的槽轮机构来说， T和t分别对应于拨盘1 转过的角度2π和2φ1。 因此， 槽轮机构的运动特性
系数为
t 21 z 2 T 2 2z
（8 - 6）
机械设计基础
Machine Design Foundation
槽轮机构
如果τ=0， 则表示槽轮始终静止不动; 而如果 τ=1， 则表示槽轮2与拨盘1一样作连续转动， 不能实
现间歇运动。 对于单圆柱销的槽轮机构， 由式（8 - 6） 可得出
2. 应用
图 8 - 13 所示为槽轮机构在电影放映机中送片机构 上的应用。
机械设计基础
Machine Design Foundation
槽轮机构
图 8 - 13电影放映机中的槽轮机构
机械设计基础
Machine Design Foundation
槽轮机构
1.3 槽轮机构的运动特性和设计要点
1. 转角
(3). 几何尺寸
槽轮机构
槽轮的槽数z和圆柱销数k是由具体的工作要求确定
的， 而槽轮机构的中心距a和圆柱销的半径则是根据受 载情况和实际机器所允许的空间尺寸的大小来确定的。 其他几何尺寸可由几何关系或经验公式求得， 需要时 可查阅有关文献。
返回
机械设计基础
在槽轮机构中， 当圆柱销开始进入槽轮的径向槽 时， 槽轮开始转动。 而当圆柱销从槽轮的径向槽中脱 出时， 槽轮终止转动。 在图 8 - 8所示的外啮合槽轮机 构中， 为了避免圆柱销与槽轮的径向槽发生撞击， 槽 轮2在开始和终止运动时的瞬时角速度为0。
槽轮机构的设计计算方法探讨
槽轮机构的设计计算方法探讨槽轮机构的设计计算方法探讨槽轮机构是一种常见的传动机构，由于其结构简单、可靠性高，被广泛应用于各种机械设备中。
在设计槽轮机构时，我们需要考虑多个因素，包括传动比、轮齿尺寸、齿轮模数等。
下面将按照步骤的思路，逐步探讨槽轮机构的设计计算方法。
第一步：确定传动比槽轮机构的传动比是指输出轴转速与输入轴转速的比值。
传动比的选择取决于具体的应用需求，例如提高转速还是减速。
一般情况下，我们可以根据设备的要求来选择传动比。
第二步：计算齿轮模数齿轮模数是齿轮设计的重要参数，它决定了齿轮的尺寸和传动能力。
在选择齿轮模数时，需要考虑传动扭矩、齿轮材料和使用寿命等因素。
一般来说，齿轮模数越大，齿轮的强度和承载能力越高，但成本也会相应增加。
第三步：计算齿数在确定齿轮模数后，我们需要计算各个齿轮的齿数。
齿数的选择需要满足齿轮啮合条件，即保证齿轮的啮合圆周速度一致。
根据传动比和输入齿轮的齿数，可以计算出输出齿轮的齿数。
第四步：计算轮齿尺寸在确定齿数后，我们可以计算轮齿尺寸。
轮齿尺寸包括齿顶高度、齿根高度、齿顶圆直径等参数。
这些参数的选择需要满足齿轮的强度和啮合条件。
第五步：校核设计在完成设计计算后，需要进行校核，确保齿轮的强度和传动性能满足要求。
校核包括强度校核和啮合校核两个方面。
强度校核主要是检查齿轮的受力情况，确保齿轮不会发生破坏。
啮合校核主要是检查齿轮的啮合性能，确保齿轮的运动平稳。
第六步：优化设计在校核设计后，可以根据需要进行优化设计，以提高齿轮的性能。
例如，可以通过增加齿宽、采用修形齿轮等方式来改善齿轮的强度和耐磨性。
总结：槽轮机构的设计计算方法是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过确定传动比、计算齿轮模数、齿数和轮齿尺寸，然后进行校核和优化设计，可以设计出性能优良的槽轮机构。
这些步骤的顺序和方法可以根据具体情况进行调整，以满足不同应用需求。
第四讲槽轮机构
五.槽轮机构的特点
(1) 结构简单，工作可靠
2
z
z为槽数
1. (2) 槽轮的转角与槽轮的槽数有关。槽轮每次转过的角度：
2. 一般，槽轮转角不能调节，如果要改变其转角的大小， 必须更换具有相应槽数的槽轮。所以槽轮机构多用来实现 不需要经常调整转动角度的转位运动。
(3) 曲柄每回转一周，槽轮步进次数与圆销数目K 有关。当拨 盘转一整周时，槽轮将被拨动K 次。
我为三一而自豪 ——SR360旋挖钻机
三一桩机自主研制的SR360亚洲首台 大吨位旋挖钻机，最大可打直径2500mm的 桩孔，应用于超大，超深桩施工，代表着 旋挖钻机的高端技术，SR360旋挖钻机的 成功开发，填补了国内大功率、大口径旋 挖钻机的空白，标志着三一已经进入了世 界级旋挖钻机制造商行列。目前，三一旋挖钻机已成为国 内第一品牌。
一. 槽轮机构组成和工作原理
(1) 组成 由带圆销的曲柄（拨盘）、带有径向槽的槽轮和机架组成。
二. 槽轮机构
外啮合槽轮机构
一. 槽轮机构组成和工作原理
(2) 工作原理：（注意锁止弧的作用） 拨盘做匀速转动时，驱动槽轮作时转时停的间歇运动。曲 柄上带有锁止凸弧；槽轮上带有均匀分布的径向槽和锁止凹弧。 当曲柄上的圆锁未进入槽轮的径向槽时，凹锁止弧被凸锁止弧 卡住，槽轮静止不动，当曲柄上的圆锁进入槽轮的径向槽时， 凸锁止弧的尖端刚好通过凹弧的中点，锁止凹弧被松开，圆锁 驱使槽轮转动，使槽轮转过一个角度；当曲柄上的圆锁从槽轮 的径向槽脱出时，槽轮上的另一锁止凹弧又被锁止凸弧锁住， 使槽轮静止不动。依次类推，实现槽轮机构的步进运动。
运动系数 ： t2 K21 K(z2)
t1 360 2z
式中 ：K销轮圆销 ；z数 槽轮径向；槽数
关于槽轮机构自由度的研究和计算
关于槽轮机构自由度的研究和计算槽轮机构是一种重要的机械元件，它由齿轮、轴承、滚子等部件构成，通过把几种不同尺寸的齿轮和轴所组合而成，可以实现特定的传动比，并具有较强的刚性和耐磨性。
槽轮机构的自由度是指在满足其工作要求的前提下，槽轮机构能够在其转动范围内进行旋转的能力，也就是说，它能够根据不同的需求来满足不同的传动要求。
槽轮机构的自由度是比较复杂的，它包括了三个基本自由度：位置自由度、角度自由度和数量自由度。
位置自由度是指槽轮机构中每一个部件的相对位置关系，即每个部件能够在满足其工作要求的前提下，移动到不同的位置。
角度自由度是指槽轮机构中每一个部件的转动范围，它可以根据不同的要求而发生改变。
最后，数量自由度是指槽轮机构中的每一个部件的数量，也就是说，可以根据不同的需求来增加或减少部件的数量。
为了计算槽轮机构的自由度，还必须考虑其他方面的因素，如部件的尺寸、形状和布局。
例如，如果槽轮机构中的齿轮有不同的尺寸，则需要考虑齿轮间的接触角度，以及齿轮的压力分布情况，以便计算出最佳的传动效果。
此外，槽轮机构的自由度还受到摩擦力的影响。
摩擦力的大小决定了槽轮机构的性能，因此必须考虑摩擦力的大小，以及摩擦力如何影响槽轮机构的自由度，以便计算出最佳的传动效果。
另外，需要考虑的因素还有槽轮机构中每一个部件的弹性变形。
除了上述因素之外，还要考虑槽轮机构中的摩擦及磨损等因素，以及槽轮机构的组装方法，以便使槽轮机构能够达到最佳的性能。
槽轮机构的自由度可以由一系列公式来计算，这些公式将根据槽轮机构的结构和参数来确定，如齿数、齿轮的排列等。
根据槽轮机构的结构和参数，可以计算出槽轮机构的位置自由度、角度自由度和数量自由度。
槽轮机构的自由度研究和计算是一项重要的工作，它可以帮助我们了解槽轮机构的性能，确定槽轮机构的传动效果，从而更有效地利用槽轮机构。
槽轮机构一
4、槽轮机构的应用实例分析：
电影放映机的卷片机构
刀架转位机构：自动调换刀具
小结：槽轮机构工作原理，特点及应用
2）槽轮每次转角 与槽轮槽数z有关
(z=4—8)
转角调节不便，需更换槽轮。
3）槽轮转动角速度变化很大，惯性力大，不宜用于转速较高的场合。
4）单圆销外啮合槽轮机构，曲柄每回转一周槽轮静止时间长，增加圆销数可缩短槽轮静止时间。圆销数：K=1—3
5）内啮合槽轮机构，槽轮静止不动的时间短，远动平稳性较好，只能有一个圆销。
棘轮机构组成、工作原理
齿式棘轮机构特点
摩擦式棘轮机构特点
可变向棘轮机构，双动式棘轮机构特点
棘轮转角调节方法
新授
一、槽轮机构
1、工作原理
1）组成：带圆销的曲柄，具有径向槽的槽轮和机架
2）机构中运动副：两个转动副，一个高副，高副机构
3）原理：曲柄为主动件，以角速度 作连续等速回转，通过圆销带动从动件槽轮作时停时转的步进运动。
4）锁止弧作用：防止槽轮逆转，保证静止可靠。
5）分类：外啮合，槽轮与曲柄转向相反
内啮合,槽轮与曲柄转向相同
外啮合槽轮机构工作原理分析：
槽轮每次转角与曲柄相应转角关系：θ=180º-Φ
内啮合槽轮机构工作原理分析：
槽轮每次转角Φ与相应曲柄转角θ关系：
θ=180º+Φ
2、槽轮机构应用特点
1）结构简单、工作可靠，运动平稳
第1、2课时总第课时
单元（章、节）
9－2
课题
槽轮机构一
授课课时
2
授课形式
新课
授课班级
日期
槽轮机构设计方案
基于Predator SFC 系统的槽轮机构CAD/CAM 创新实验 ---------------槽轮机构设计方案1． 槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中，主动件拔盘以角速度w1匀速转动，当拔盘上的圆销转到图1所示的A 位置时，拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O 1O 2位置，槽轮开始转动。
当圆销转到A 1时，拔销退出轮槽，拔盘继续转动，槽轮却停止转动，我们称此时的槽轮被锁住，槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。
这样，主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。
为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击，拔销开始进入和离开轮槽时，轮槽的中心线应和圆销中心A 的运动圆周相切，即拔销转到图1所示位置时，O 1A ⊥O 2A 。
图1外槽轮机构组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。
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，起锁定作用。
工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。
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。
2．槽轮机构优点(1)结构简单，工作可靠，效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳，能准确控制转动的角度;(3)转位迅速，从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。
3．槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大，从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时，利用锁紧弧面往往满足不了要求，而需另加定位装置。
(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。
由于这些原因，槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。
4．槽轮机构的工作原理槽轮机构，又叫马尔他机构或日内瓦机构，由具有径向槽的槽轮1和具有拨销2的拨杆3组成，其工作原理如图2所示。
图2 槽轮机构工作原理简图当拨杆转过一定的角度，拨动槽轮转过一个分度角，由图(a)所示的位置转到图(b)所示的位置时，拨销退出轮槽，此后，拨杆空转，直至拨销进入槽轮的下一个槽内，才又重复上述的循环。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§槽轮机构
4.2.1槽轮机构的类型、工作原理和应用
图槽轮机构
槽轮机构又称马尔他机构，有外啮合和内啮合两种类型，如图所示。
本节仅介绍常用的外槽轮机构。
槽轮机构由具有径向槽的槽轮2和具有圆销G的拨杆1及机架所组成。
原动件l作等速连续转动时．，从动件2时而转动，时而静止。
当拨杆l的圆销A未进入槽轮2的径向槽时，由于槽轮2的内凹锁止弧夕被拨杆1的外凸锁止弧卡住，故槽轮2静止不动。
图，a所示是圆销A开始进入槽轮2的径向槽时的位置，这时锁止弧卢开始被松开，因而圆销A能驱使槽轮转动。
当圆销开始脱离槽轮的径向槽时，槽轮的另一锁止弧又被拨杆1的外凸圆弧卡住，致使槽轮2又静止不转，直至拨杆1的圆销A再次进入槽轮的另一径向槽时，两者又重复上述运动过程。
外啮合槽轮机构，原动拨杆1与从动槽轮转向相反；内啮合槽轮机构，原动拨杆l与从动槽轮2转向相同。
图槽轮机构在电影放映机中的应用
槽轮机构具有构造简单、制造容易、工作可靠和机构效率高等特点；但槽轮机构在工作时有冲击，并随着转速的增加及槽数的减少而加剧，故适用范围受到一定的限制。
槽轮机构常用于某些自动机械(如自动机床、电影放映机等)和轻工机械中作转位机构。
图所示为槽轮机构在电影放映机中的应用。
4.2.2槽轮机构的主要参数
槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。
为了使槽轮开始转动和终止转动时的角速度为零以免刚性冲击，圆销进入或脱离槽轮的径向槽时，圆销中心的轨迹圆应与径向槽的中心线相切。
由图，a 可得槽轮2转动时拨杆1的转角为
(4-2)
在一个运动循环中，槽轮2的运动时间与原动件1的运动时间之比称为运动系数，用表示。
对于单销槽轮机构，若原动件等速转动一周为一个运动循环，则时间比可转换成转角之比，即
(4-3)
由于>0，所以>0，因此z≥3。
由上式知，这种单销槽轮机构的运动系数总小于0．5，即槽轮的运动时间总小于静止时间。
如果原动件上均匀地装有k个圆销，那么，原动件每转过／A就是一个运动循环。
若原动件转过一周所需时间不变，显然原动件完成一个运动循环所需的时间应为／A；带动槽轮转动一次所需时间仍为td，则
(4-4)
由于槽轮总是作间歇转动的，故运动系数r总小于1，所以由上式可得
(4-5)
由上式可知：当z=3时，k＝1～5;当z=4或5时，k=1～3；当z≥6时，k ＝1～2。
槽数n的选择除应满足工作要求外，还应考虑机构运动的平稳性和机构的尺寸大小。
如图，a所示，槽顶高A＝acos()，当中心距a一定时，z越大，尺寸A也越大，故转动时槽轮的惯性力矩也越大。
因此生产实际中应用的槽轮槽数z常取为4—8。