最新机械设计基础教案——第6章间歇运动机构.docx

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1

周。4

6 个槽的槽轮机构：构件 1 转一周，槽轮转1

周。6

二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数

1．基本尺寸

b l (r r s )r s——圆销的半径

r l sin2b——槽轮回转中心到径向槽底的距离

a l cos2a——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

m

t 之比。

t 对主动构件回转一周的时间

t m21（构件 1 等速回转）

t2

2 1——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O1A ⊥O2A ）

∴ 2 1222 Z

∴

21Z211

22Z2Z

讨论： 1、τ>0，∴ Z ≥3

τ=0，槽轮始终不动。

2、111

2Z

：槽轮的运动时间总小于静止时间。

2

3、要使1

，须在构件 1 上安装多个圆销。2

设 K为均匀分布的圆销数，

K (Z2)

2Z

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

4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

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，6

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2

角度。Z

当凸轮转过 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？