其他常用机构
机械基础 第九章 其他常用机构
1.槽轮机构的组成及工作原理 图9-16所示为一外啮合槽轮机构。它由带有圆销的主动 拨盘1、具有径向槽从动槽轮2和机架所组成。
第九章 其他常用机构
图9-16 槽轮机构
第三节 间歇运动机构
2.槽轮机构的特点及类型
类型 单圆销外 槽轮机构
双圆销外 槽轮机构
内啮合 槽轮机构
表 9-1 常用槽轮机构的类型及特点
第九章 其他常用机构
其他常用 机构
第九章 其他常用机构
图9-1 知识结构框图 变速机构 换向机构
间歇机构
有级变速机构 无级变速机构 三星轮换向机构 离合器锥齿轮换向机构
棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构
第九章 其他常用机构
第一节 变速机构
一、有级变速机构
定义： 在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。 特点是:可以实现在一定转速范围内的分级变速，具有变速 可靠、传动比准确、结构紧凑等优点，但高速回转时不够 平稳，变速时有噪声。
齿式棘轮机构结构简单、运动可靠、棘轮的转角容 易实现有级的调节。常用于低速轻载等场合。 摩擦式棘轮传递运动较平稳、无噪声，棘轮角可以 实现无级调节，但运动准确性差，不易用于运动精 度高的场合。 棘轮机构常用在各种机床、自动机、自行车、螺旋 千斤顶等各种机械中。
第九章 其他常用机构
第三节 间歇运动机构
第九章 其他常用机构
第三节 间歇运动机构
3)双动式棘轮机构 如图9-14所示，a图为模型，b、c 分别为直棘爪和钩头棘爪。
第九章 其他常用机构
图9-14 双动式棘轮机构
第三节 间歇运动机构
（2）摩擦式棘轮机构
a)
b)
图9-15 摩擦式棘轮机构
机械原理 其他常见机构
特点:槽轮机构结构简单，制造容易，工作可靠，分度准确， 机械效率高，可以正反向运动。但在启动和停止时加速度变 化大，存在冲击，且动程不可调节，槽数不宜过多，故常用 于转角较大，转速不高的自动机械、轻工机械及仪器仪表中。
次动、停时间不等的间歇运动； 缺点： 进入和退出啮合时存在冲击，故不适于高速。
2. 不完全齿轮机构的类型及应用
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
应用 多用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇
转位、计数机构及某些间歇进给机构中。
§12-6 星轮机构
第12章 其他常用机构
间歇机构特点
将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇。
间歇运动机构
由于生产工艺的要求，常需要某些构件实现周期性的转位、分 度、进给等时动时停的间歇运动，能够将原动件的连续运动转 换成输出构件周期性间歇运动的机构通称为间歇运动机构。
几种常见的间歇运动机构
棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构
§12-9 万向铰链机构
作用
用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中， 两轴之间的夹角可以改变。
单万向联轴节
双万向联轴节
§12-4 凸轮式间歇机构
1.凸轮式间歇机构的组成和特点 （1）结构简单，运转可靠，无需专门定位装置； （2）通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于 高速运转； （3）精度要求高，加工复杂，安装调整困难。
2. 凸轮式间歇机构的类型及应用 类型： 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
机械设计基础第5章
5.4 螺 旋 机 构
5.4.1 螺纹的参数、类型和应用 1.螺旋线、螺纹的形成 在直径为d2的圆柱面上，绕一底边长为πd2的 直角三角形，底边与圆柱体的底面重合，则斜边 在圆柱表面上将形成一条螺旋线，如图5.18（a） 所示。取一平面图形(如图5.18（b）所示)，使其 一边与圆柱体的母线贴合，并沿螺旋线移动，移 动时保持此平面图形始终通过圆柱体的轴线，此 平面图形在空间形成的轨迹构成螺纹。
按从动件的间歇运动方式分类，它又有以下 几种形式。 (1) 单向间歇转动如图5.1、图5.2所示，从动 件均作单向间歇转动。 （2) 单向间歇移动如图5.3所示，当主动件1 往复摆动时，棘爪2推动棘齿条3作单向间 歇移动。 （3) 双动式棘轮机构如图5.4所示，主动摇杆 1上装有主动棘爪2和2′，摇杆1绕O1轴来回 摆动都能使棘轮3沿同一方向间歇转动，摇 杆往复摆动一次，棘轮间歇转动两次。
2. 棘轮机构的类型 根据工作原理，棘轮机构可分为齿式棘 轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1) 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构的工作原理为啮合原理。 按啮合方式分类，它有外啮合(如图5.1所示) 和内啮合(如图5.2所示)两种型式。内啮合棘 轮机构由轴1、驱动棘爪2与止回棘爪4、棘 轮3以及弹簧5组成。
2) 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。在 图5.6所示的机构中，当摇杆往复摆动时， 主动棘爪2靠摩擦力驱动棘轮3作逆时针单 向间歇转动，止回棘爪4靠摩擦力阻止棘轮 反转。由于棘轮的廓面是光滑的，所以又 称为无棘齿棘轮机构。该类机构棘轮的转 角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮 的接触面间容易发生相对滑动，故运动的 可靠性和准确性较差。
1. 间歇式送进 图5.8所示为浇注流水线的送进装置，棘轮与带轮固连 在同一根轴上，当活塞1在汽缸内往复移动时，输送带2间 歇移动，输送带静止时进行自动浇注。 2. 超越运动 图5.9所示为自行车后轴上的内啮合棘轮机构，飞轮1 即是内齿棘轮，它用滚动轴承支承在后轮轮毂2上，两者 可相对转动。轮毂2上铰接着两个棘爪4，棘爪用弹簧丝压 在棘轮的内齿上。当链轮比后轮转的快时(顺时针)，棘轮 通过棘爪带动后轮同步转动，即脚蹬得快，后轮就转得快。 当链轮比后轮转的慢时，如自行车下坡或脚不蹬时，后轮 由于惯性仍按原转向转动，此时，棘爪4将沿棘轮齿背滑 过，后轮与飞轮脱开，从而实现了从动件转速超越主动件 转速的作用。按此原理工作的离合器称为超越离合器。
第 十 章 其 它 常 用 机 构
2. 棘轮的齿形 棘轮单向回转 非对称梯形 三角形
(载荷较小时使用) 载荷较小时使用)
棘轮双向回转： 棘轮双向回转： 矩形
棘轮齿形和其它尺寸的计算可参阅机械设计 的有关手册。 的有关手册。
四、槽轮机构
棘轮机构是一种应用很 广泛的间歇运动机构。 广泛的间歇运动机构。
组成和特点 类型 运动分析 设计要点
O1
τ = Td
2 α1 T = 2π
2π 2 ϕ2 = z
槽轮径向槽数
2 α = π - 2 ϕ2
1 1 τ= − 2 z
1 1 τ= − 2 z
由此得出结论： 由此得出结论： 运动系数 运动系数 若需要使
τ >0 τ < 0.5
故
即最少为３ z ≥ 3 ，即最少为３槽
τ > 0.5
，可在拨盘上均匀地放置 m 个圆销
星轮 1 逆时针回转时，滚 逆时针回转时， 带动套筒一同回转。 柱 4 带动套筒一同回转。 顺时针回转时， 星轮 1 顺时针回转时，套筒 停止不动。 停止不动。 套筒只随星轮逆时针方向回 从这个意义上说， 转，从这个意义上说，它是 一个单向离合器 单向离合器。 一个单向离合器。
它也可以成为一个超越离合器： 它也可以成为一个超越离合器： 超越离合器 当套筒从另一条传动路线得到一个更快的逆时针回 转速度时，星轮相对于套筒成了顺时针回转， 转速度时，星轮相对于套筒成了顺时针回转，楔形空 间中的摩擦不再起作用， 间中的摩擦不再起作用，套筒可以超越星轮以高速转 超越离合器在机床中有所应用， 动。超越离合器在机床中有所应用，它使正常切削的 运动链和快速运动的运动链可并行不悖地起作用。 运动链和快速运动的运动链可并行不悖地起作用。
槽轮在圆柱销驱动下 转过 90 度。 圆柱销即将脱离径向 槽的瞬间， 槽的瞬间，槽轮上的另一 个锁止弧又被锁住， 个锁止弧又被锁住，槽轮 又静止不动。 又静止不动。
第9章 其它常用机构
③ 分别计算出各传动路线的传动比为：
1/2 1 2 4 其中不难看出：我们得到的四个传动比是以倍数2递 增的，形成等比数列，故把具有此特点的机构称为倍 增变速机构。 *注意图中的固定齿轮、滑移齿轮和空套齿轮的工作 特点以及它们的识别标记。
（4）拉键变速机构
如图所示：齿轮Z1,Z3,Z5,Z7 固定在主动轴3上；齿轮 Z2,Z4,Z6,Z8
空套在从动套筒轴2上，中间用垫圈分隔。插入套筒轴孔 中的手柄轴4的前端设有弹簧键1，可由套筒轴的穿通的长 槽中弹出，嵌入任一个空套齿轮的键槽中（图示位置键嵌 入齿轮Z8内孔的键槽），从而可将主动轴的运动通过齿轮 副和弹簧键传给从动轴。图示位置中，运动的传递是通过 齿轮Z7与Z8实现。此时空套齿轮Z2、Z4、Z6因与齿轮Z1、 Z3、Z5啮合，所以也在转动，且转速各不相同，但它们 的转动与从动轴的回转无关。
二、无级变速机构
1．滚子——平盘式无级变速器 2．钢球无级变速器
3．菱锥无级变速器
4．宽Ⅴ带无级变速器
各式机械式无级变速器
§9-2换向机构
一、三星轮换向机构
二、离合器锥齿轮换向机构
§9—3 间歇机构
一、棘轮机构 1、棘轮机构的工作原理
摆杆1左右摆动，当摆杆左摆时，棘爪4 插入棘轮3的齿内推动棘轮转过某一角度。 当摆杆右摆时，棘爪4滑过棘轮3，而棘轮 静止不动，往复循环。制动爪5——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。
3、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。
第十二章、十四章习题06(参考答案)
第十二章其他常用机构一、选择题：1、用单万向节传递两相交轴之间的运动时，其传动比为变化值；若用双万向节时，其传动比C。
(A) 是变化值；(B) 一定是定值；(C) 在一定条件下才是定值2、在单向间歇运动机构中， A 的间歇回转角在较大的范围内可以调节。
（A）槽轮机构(B) 棘轮机构（C）不完全齿轮机构(D) 蜗杆凸轮式间歇运动机构3、在单向间歇运动机构中， C 可以获得不同转向的间歇运动。
（A）不完全齿轮机构(B) 圆柱凸轮间歇运动机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构4、家用自行车中的“飞轮”是一种超越离合器，是一种 C 。
（A）凸轮机构(B) 擒纵轮机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构二、填空题：1、棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪组成，可实现运动，适用于低速轻载的场合。
其棘轮转角大小的调节方法是：改变主动摇杆摆角的大小、加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿。
2、槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮、机架组成，优点是：结构简单、外形尺寸小、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位，缺点是：存在柔性冲击，适用于速度不太高的场合。
3、擒纵轮机构由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。
4、擒纵轮机构优点是结构简单，便于制造，价格低廉，缺点是振动周期不很稳定，故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。
5、凸轮式间歇运动机构由主动轮和从动盘组成，主动凸轮作连续转动，通过其凸轮廓线推动从动盘作预期的间歇分度运动。
优点是：动载荷小，无刚性和柔性冲击，适合高速运转，无需定位装置，定位精度高，结构紧凑，缺点是：加工成本高，装配与调整的要求严格。
6、不完全齿轮机构由一个或一部分齿的主动轮与按动停时间要求而作出的从动轮相啮合，使从动轮作间歇回转运动。
工作特点是：结构简单，制造容易，工作可靠，动停时间比可在较大范围内变化，但在从动轮的运动始末有刚性冲击，适合于低速、轻载的场合。
7、螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成，通常它是将旋转运动转换为直线运动。
机械设计手册-常用机构
（1）主从动轴1、3和中间轴2位于同一平面；
（2）主从动轴1、3与中间轴2的夹角相等；
（3）中间轴2两端的叉面位于同一平面。
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
≥7
由上式圆可销见数：n k 1~06 z 3 1~且 4 k 0 .5 1~3
1~2
槽轮的运动时间总是小于其静止时间
若欲使 k ≥0.5 ，可多装几个圆销，设均匀布置 n 个圆销， k是单销的n倍
kn(1/21/z) 又 k 1 n 2 z/z ( 2 ) 结束
§ 12 - 2 槽轮机构
四 、普通槽轮机构的设计要点
第十二章 其他常用机构
棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构 万向铰链机构 组合机构
§ 12 - 1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及工作特点
1、组成： 棘轮、摇杆、棘爪、止动棘爪
摇杆
2、工作特点
将主动摇杆的往复摆动转 换为棘轮的单向间歇运动
棘爪 棘轮
结构简单、制造方便，运 动可靠，转角可调； 冲击、噪声大，精度低
拨盘
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
平面槽轮机构 空间槽轮机构
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
其它常用机构
（a）带传动机构
（b）链传动机构
机械工程学院机械设计系
8.2 广义机构
在工程当中除了各类机械机构外，利用液、 气、电、磁、声、光、温度等的致动原理而 发展起来了液压、气动、电磁、光电、微位 移等各种机构。由于利用了一些新的工作介 质或工作原理，广义机构比传统机构更简便 地实现运动或动力转换，因而获得了日益广 泛的应用。这些机构统称为广义机构。
机械工程学院机械设计系
1、液压机构
液压二手挖掘机
压紧机构
机械工程学院机械设计系
2、气动机构
机械手抓取机构
摆杆机构
机械工程学院机械设计系
3、电磁传动机构
电磁回转机构
电锤机构
机械工程学院机械设计系
4、光电机构
光电动机
光化学回转活 塞式行星马达
机械工程学院机械设计系
5、微型机构
带叶轮的多晶硅 涡轮机（叶轮直 径125μ m）
机械工程学院机械设计系
第8章 其它常用机构
机械工程学院机械设计系
8.1 其它常用机构 1、万向联轴节
（a）单万向联轴节
（b）双万向联轴节
机械工程学院机械设计系
应用：
多头转床
汽车驱动系统
机械工程学院机械设计系
2、非圆齿轮机构
（a）椭圆齿轮机构
（b）偏心圆形齿轮及其共轭齿轮机构
机械工程学院机械设计系
磁致伸缩微位移机构
压电式三自由度系
3、螺旋机构
微调机构
螺旋式压榨机构
机械工程学院机械设计系
4、摩擦传动机构
摩擦传动机构由两相互压紧的圆柱(锥)形摩擦轮及 压紧装置等组成，并依靠接触面间的摩擦力传递运 动和动力。
机械工程学院机械设计系
机械基础第九章课件其它常用机构
机械基础
1、常用类型： （2）塔齿轮变速机构
1-主动轴 2-导向键 3-中间齿轮支架 4-中间齿轮 5-拨叉 6-滑移齿轮 7-塔齿轮 8-从动轴 9、10-离合器 11-丝杠 12-光杠齿轮 13光杠
原理：主动轴上滑移齿轮通过中间轮与从动轴上塔齿 轮中任意一个齿轮啮合。 特点：机构的传动比与塔齿轮的齿数成正比；传动比 成等差数列；常用于车床进给箱。
机械基础
2、常用类型： （2）锥轮—端面盘式无级变速机构
1-锥轮 3-弹簧 5-齿轮 7-链条
2-端面盘 4-齿条 6-支架 8-电动机
特点：传动平稳，噪音低，结构紧凑，变速范围大。
机械基础
2、常用类型： （3）分离锥轮式无级变速机构
1-电动机 2、4-锥轮 3-杠杆 6-支架 5-从动轴 7-螺杆
时，才能推动棘轮转动。
机械基础
2、齿式棘轮机构的常见类型及特点 （1）外啮合式 双动式棘轮机构：有两个驱动棘爪，当主动件作往复摆动时，有两
个棘爪交替带动棘轮沿同一方向作间歇运动。
直头棘爪
钩头棘爪
机械基础
2、齿式棘轮机构的常见类型及特点 （1）外啮合式 可变向式棘轮机构：可改变棘轮的运动方向。
机械基础
机械基础
2、有级变速机构的特点： 可以实现一定转速范围内的分级变速； 变速可靠； 传动比准确； 结构紧凑； 高速时不够平稳，变速有噪音。
机械基础
二、无级变速机构 1、原理：依靠摩擦力来传递转矩，适当地改变主从动 件的转动半径，可使输出轴的转速在一定范 围内无级变化。 2、常用类型： （1）滚子平盘式无级变速机构 特点：结构简单，磨损严重。
机械基础
3、齿式棘轮机构转角的调节 （2）利用覆盖罩： 转动覆盖罩，遮挡部分棘齿，当摇杆带动 棘爪摆动时，棘爪在罩上滑动，没有推动相应的 齿，从而起到调节转角的作用。
机械设计常用机构
机械设计常用机构机械设计是一门综合性的学科，涉及到各种各样的机构和装置。
在机械设计中，机构是非常重要的一部分，它负责传递和转换力、运动和能量，从而实现机械装置的各项功能。
在机械设计中，常用的机构有很多种。
这些机构可以根据其功能、结构和运动特性进行分类和归纳。
下面，我将对一些常用的机构进行介绍。
一、连杆机构连杆机构是机械设计中最基本也是最常用的一种机构。
它由杆件和关节组成，通过杆件的连接和关节的运动，实现力和运动的传递。
连杆机构广泛应用于各种机械装置中，如汽车发动机的连杆机构、拉杆机构等。
二、齿轮机构齿轮机构是一种通过齿轮的相互啮合来传递运动和力的机构。
齿轮机构具有传动比恒定、传递力矩大、传递效率高等特点，广泛应用于各种传动装置中，如汽车变速器、机床传动等。
三、减速机构减速机构主要通过齿轮、皮带等传动元件将输入的高速运动转换为输出的低速运动。
减速机构在机械设计中非常常见，用于满足不同场合的运动速度要求。
四、滑块机构滑块机构是一种通过滑块在导轨上做直线运动来实现运动转换和力传递的机构。
滑块机构广泛应用于各种机械装置中，如工具机的进给机构、压力机的传动机构等。
五、摆线机构摆线机构是一种通过连杆和摆线来实现直线运动的机构。
它通过摆线的特殊形状和连杆的运动，将旋转运动转换为直线运动，广泛应用于各种机械装置中，如剪切机的摆线滑块机构、织机上纬缸的摆线机构等。
六、万向节机构万向节机构是一种通过球面和容器来实现输动与变动传动的机构。
它具有结构简单、运动灵活等优点，广泛应用于汽车、船舶和航空等领域。
以上介绍的只是机械设计中的一小部分常用机构，还有很多其他的机构在实际设计中也扮演着重要的角色。
在进行机械设计时，我们需要根据具体的应用要求和设计目标选择合适的机构，合理地组合和运用这些机构，以实现设计的目的。
总结起来，机械设计中常用的机构有连杆机构、齿轮机构、减速机构、滑块机构、摆线机构和万向节机构等。
这些机构在机械装置中起着重要的作用，通过它们的运动和力传递，实现了各种功能和要求。
其他常用机构
第九章其他常用机构（了解）有级变速机构原理：通过改变机构中某一级的传动比的大小来实现转速的变换。
特点：优点—①传动可靠②传动比准确③结构紧凑缺点—①高速回转时不够平稳②变速时有噪声（了解）无级变速机构原理：依靠摩擦传动传递转矩，改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速在一定范围内无级变化。
特点：优点—①传动平稳②有过载保护缺点—①传动比不准确，传动不可靠（了解）无极变速机构常用类型及工作特点①滚子平盘式无级变速机构：结构简单，制造方便，但存在较大的相滑动，磨损严重。
②锥轮—端面盘式无级变速机构：传动平稳，噪声小，结构紧凑，变速范围大。
③分离锥轮式无级变速机构：传动平稳，变速较可靠。
（了解）常见的换向机构类型及工作特点①三星轮换向机构：利用惰轮来实现从动件回转方向的变换的；应用：卧式车床走刀系统。
②离合器锥齿轮换向机构（掌握）齿式棘轮机构※※齿式棘轮机构棘轮转角的调整①改变棘爪的运动范围。
改变摇杆摆角常可通过改变曲柄AB的长度来实现。
②利用覆罩盖。
计算公式：θ=360°×K/z※※齿式棘轮应用特点优点：①结构简单②制造方便③运动可靠④棘轮转角调节方便缺点：①存在刚性冲击（棘爪与棘轮接触和分离的瞬间）②运动平稳性差③会产生噪声④齿尖磨损快。
应用场合：不适于高速传动，常用于主动件速度不大、从动件行程需要改变的场合，如机床的自动进给、送料、自动计时、制动、超越等。
※※常见的应用举例①牛头刨床的横向进给机构②自行车后轴的齿式棘轮超越机构③防逆转棘轮机构（起重设备中）（掌握）摩擦式棘轮机构原理：靠偏心楔块和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递动力的。
特点：传动平稳、无噪声；动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动，承载能力较小，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。
适用场合：适用于低速轻载的场合。
（常做超越离合器）（掌握）槽轮机构基本组成：槽轮、带圆销的拨盘和机架组成。
工作原理：主动拨盘连续匀速转动时，其上的圆销进入槽轮的径向槽时，驱动槽轮转过相应的角度，当圆销退出槽轮的径向槽时，由于拨盘的锁止凸弧与槽轮的锁止凹弧接触锁住而使槽轮静止不动。
机械原理其它常用机构
外啮合式
20
铣刀 8
9
2
球拍 6
靠模凸轮
作者：潘存云教授
7
不完全齿轮1
不完全齿轮1 5
1
34
乒乓球拍专用靠模铣床
15.10.2020
21
退煤饼
压制
作者：潘存云教授
不完全齿轮 锁止弧
填料
填料
15.10.2020
锁止弧
蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
22
§12－7 非圆齿轮机构
s / rφ =l /r2π s=lφ/2π
3
12
K
作者：潘存云教授
K向
15.10.2020
s
l
rφ
r2π
27
图示螺旋机构中，螺母A固 定，螺母2可沿轴向移动，
且: lA≠lB
当A、B段螺纹旋向相同时， 螺杆1相对于机架3的位移为：
s1=lAφ/2π
lA
A
作者：潘作存者云：教潘授存云教授
3 2B
B
工作原理：外套筒逆时针转 动时，滚子楔紧→内套筒 随之转动,当外套筒顺时针 转动 时，滚子松开 →内套筒不动。
特点：传递运动较平稳、无噪声，
从动件的转角可作无级调整。
易出现打滑现象，运动准确性较差，
不15.1适0.2020合用于精确传递运动的场合
9
摩擦自锁式 棘轮机构
15.10.2020
滚子楔紧式
15.10.2020
2'
2
1
2
3
3
6
特点及应用
结构简单、转角 可调、转向可变。 但只能有级调节动 程, 且棘爪在齿背 滑行会引起噪音、 冲击和磨损→高速 时不宜采用。
机械原理-其他机构
航空火箭等航空航天领域的设 计与制造。
医疗器械
机械原理的应用扩展到医疗器 械，如手术器械和人工关节等 的设计和制造。
总结
机械原理中的其他机构是在各个领域中实现机械运动和功能的核心。了解这 些机构的工作原理和应用场景对于设计和优化机械系统至关重要。
滚柱机构
滚柱机构常用于制造高压泵、压力机和某些机 械元件。
齿轮机构原理
1 齿轮传动
齿轮传动是一种常用的传 动机构，它通过齿轮的啮 合实现转动的传递。
2 齿轮比
齿轮比决定了输入与输出 的转速和转矩的关系。
3 齿轮分类
齿轮可以根据齿轮齿形、 齿轮轴的相对位置以及齿 轮的用途进行分类。
纺锤机构应用
纺纱机
机械原理-其他机构
在机械原理中，有许多其他类型的机构发挥着重要的作用，如杠杆原理、减 速机构、连杆机构、滚柱机构、齿轮机构和纺锤机构。
常见的机构类型
杠杆原理
利用杠杆的原理，可以实现力的放大或力的平 衡。
连杆机构
连杆机构可以将旋转运动转化为直线运动，或 者反过来。
减速机构
减速机构用于降低高速动力装置的输出转速和 增加输出转矩。
纺纱机是一种常见的纺锤机构应 用，用于将纤维转化为纱线。
缝纫机
缝纫机利用纺锤机构实现线迹间 隔的精确控制，从而完成缝制操 作。
木工车床
木工车床使用纺锤机构，使原材 料在旋转时能够以稳定的速度进 行雕刻工作。
机构的设计与优化
1
设计目标
确定机构的具体功能和性能要求。
2
构思与评估
思考可能的设计方案，并评估其优缺点。
3
优化改进
通过改进设计方案来提高机构的效率和可靠性。
机械原理实例
10种常见夹爪机构原理
10种常见夹爪机构原理1.平行四边形机构平行四边形机构是一种常见的夹爪机构，它由两个相对平行的夹爪组成。
这种机构的原理是通过夹爪的相对运动，实现对物体的夹持或释放。
夹爪之间的平行性使得夹持稳定且夹紧力均匀，适用于需要牢固夹持的操作。
2.交叉固定机构交叉固定机构也是一种常用的夹爪机构，它由两个夹爪组成。
夹爪之间呈交叉状态，使得夹持力度更均匀，可以夹持不规则形状的物体。
这种机构的特点是夹持力大且稳定，适用于对物体进行固定操作。
3.蜗杆机构蜗杆机构是一种通过蜗杆和蜗轮实现夹持或释放的机构。
蜗杆的螺旋形状使得蜗轮相对运动变得困难，从而实现夹紧物体的目的。
蜗杆机构具有自锁性能，适用于需要长时间牢固夹持物体的场合。
4.齿轮机构齿轮机构是一种常见的夹爪机构，利用齿轮的啮合来实现夹持或释放。
齿轮机构可分为内啮合和外啮合两种类型，具有较大的夹持力和夹持稳定性。
它适用于对物体进行高强度夹持的场合。
5.钳形机构钳形机构是一种通过钳型夹爪来实现夹持操作的机构。
它的夹爪呈现类似钳子的形状，能够夹持不同形状的物体。
钳形机构具有灵活性和适应性强的特点，适用于对各种形状的物体进行夹持。
6.摆线机构摆线机构利用摆线轮的摆线运动实现对物体的夹持。
摆线轮的特殊形状使得夹爪能够与物体接触并产生夹持力。
摆线机构具有夹持平衡、夹持力均匀等特点，适用于需要对物体进行平衡夹持的操作。
7.轴对称螺旋机构轴对称螺旋机构利用螺旋形状的运动来实现夹持操作。
螺旋机构的夹爪呈螺旋状，能够与物体紧密接触从而产生夹持力。
轴对称螺旋机构具有夹持力稳定、对物体适应性强的特点，适用于需要对不规则形状物体进行夹持的场合。
8.弹簧机构弹簧机构是一种通过弹性变形实现夹持或释放的机构。
弹簧机构利用弹簧的变形产生夹持力，可以根据物体的形状进行调整。
弹簧机构具有夹持力可调、适应性强的特点，适用于对不同形状物体进行夹持的操作。
9.气缸机构气缸机构是一种利用气压控制夹爪运动的机构。
常用的运动动机构
常用的运动转动机构1、连杆机构
2、凸轮机构
3、摩擦传动机构(磨擦轴传动速比约1:2~1:4)
4、齿轮转动机构
5、带链转动机构(V型皮带传动速比可达到1:7，滚子链条在5m/s以下，所用的链轮通常必须在17齿以上，链轮所包含的角度以120度以上较佳)
机械运动1
将旋转运动变成摇摆运动机构
将旋转运动变成直线运动机构
将直线运动变成旋转运动机构
间歇旋转运动机构
间歇往复运动机构
机械运动2变速机构
逆转机构
减速机构
急回机构
变向机构
利用皮带的传动机构
机械运动3倍力机构
间歇进给机构
擒纵机构(间歇少量进给)
凸轮及其应用
联轴节
离合器
制动机构
直线运动机构
平行运动机构
循环轨迹运动机构
可变角速度比传动机构
进给机构。
其它常用机构
5.1
棘轮机构
5.1.3 棘轮机构的特点与应用 结构简单， 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， 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。 棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
1.传力螺旋 1.传力螺旋
2.传导螺旋 2.传导螺旋
3.调整螺旋 3.调整螺旋
特点：具有传动平稳、增力显著、容易自锁、结构紧凑、 特点：具有传动平稳、增力显著、容易自锁、结构紧凑、噪声低等特 也存在效率较低，螺纹牙间摩擦、摩损较大等缺点. 点，也存在效率较低，螺纹牙间摩擦、摩损较大等缺点.
5.4 机构的组合与应用
5.1 棘轮机构
•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
5.1 棘轮机构
•双向式棘轮机构
矩形齿双向式棘轮机构
回转棘爪双向式棘轮机构
5.1 棘轮机构
5.1.2 棘轮转角的调节 1.调节摇杆摆动角度的大小， 1.调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 调节摇杆摆动角度的大小
5.1 棘轮机构
所谓组合机构，就是将一个以上的基本机构，根据生产上的需要， 所谓组合机构，就是将一个以上的基本机构，根据生产上的需要， 按一定顺序组合在一起，以完成所需的动作、运动规律或轨迹的机构。 按一定顺序组合在一起，以完成所需的动作、运动规律或轨迹的机构。 机构组合可以由同类的基本机构组合而成， 机构组合可以由同类的基本机构组合而成，也可以由不同类型的基本机 构组合而成。基本机构的组合方式不同，其运动特性便有所不同。 构组合而成。基本机构的组合方式不同，其运动特性便有所不同。
其他常用机构测试题(附答案)
第九章其他常用机构测试题姓名分数一、单项选择题1、离合器锥齿轮换向机构工作原理是（）A.利用惰轮B.利用滑移齿轮C.利用离合器（C）2、下面哪种机构不是换向机构（）A.分离锥轮式无级变速机构B.三星轮换向机构C.离合器锥齿轮换向机构（A）3、能够将主动件的连续运动转换成从动件的周期性运动或停歇的机构是（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, （C）4、下面不属于棘轮机构的是（）A.齿式棘轮机构B.摩擦式棘轮机构C.不完全齿轮机构（C）5、齿式棘轮机构中当主动件作连续的往复摆动时棘轮作的运动是（）A.单向间歇运动B.往复摆动C.连续转动（A）6、下面不属于间歇机构的是（）A.棘轮机构B.不完全齿轮机构C.换向机构（C）7、自行车后轴上的“飞轮”采用的的机构是（）A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构（A）8、在齿式棘轮机构转角调节中不能采用的方法是（）A.改变棘爪的运动范围B.利用覆盖罩C.改变棘爪的长短（C）9、主动齿轮作连续转动从动齿轮作间歇运动的齿轮传动机构称为（）A.不完全齿轮机构B.棘轮机构C.槽轮机构（A）10、下面哪种间歇机构可以调节从动件的转角（）A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构（A）11、在输入转速不变的条件下使输出轴获得不同转速的传动装置称为（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, a..12、下面不属于有级变速机构的是（）A.滑移齿轮变速机构B.拉键变速机构C.滚子平盘式变速机构,, c..13、在变速机构中传动比按2的倍数增加的变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, c..14、具有变速可靠、传动比准确、变速有噪声的有级变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, a..15、容易实现传动比为等差数的变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, b..16、有级变速机构传递转矩依靠的是A.磨擦力B.啮合力C.作用力,, b..17、无级变速机构传递转矩依靠的是（）A.磨擦力B.啮合力C.作用力,, a..18、无级变速机构的速度变化范围是（）A.任意变化B.有一定的级数C.在一定范围内,, c..19、卧式车床走刀系统采用的换向机构是（）A.三星轮B.离合器锥齿轮C.滑移齿轮,, a..20、三星轮换向机构实现从动轴回转方向的改变利用的是（）A.首轮B.末轮C.惰轮,, c..21、在输入轴转向不变的条件下可获得输出轴转向改变的机构是（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, b..22.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是（C ）机构实现超越运动的结果。
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第9章其他常用机构
一、选择题
1.棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。
A.大于
B.小于
C.等于
D.大于或等于
2.在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中，齿槽夹角的经验值一般取为_______。
A.30°或35°
B.45°或50°
C.55°或60°
D.65°或70°
3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是________机构实现超越运动的结
果。
A.凸轮
B.不完全齿轮
C.棘轮
D.槽轮
4.在单销的槽轮机构中，径向槽数目应为_________。
A.等于3
B.小于3
C.大于3
D.大于或等于3
5.销的槽轮机构中，槽轮机构的运动时间总是________静止时间。
A.大于
B.小于
C.等于
D.大于或等于
6.对于单销的槽轮机构，槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_________。
A.大于1
B.等于1
C.小于1
D.大于或等于1
7.四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为________。
A. 0.2
B. 0.25
C. 0.3
D. 0.35
8.对于槽数z=3的槽轮机构，其圆销数目最多是________个。
A.2
B.3
C.4
D.5
9.在以下间歇运动机构中，________机构更适应于高速工作情况。
A.凸轮间歇运动
B.不完全齿轮
C.棘轮
D.槽轮
10.电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部的_________机构，实现的胶片画面
的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。
A.凸轮
B.飞轮
C.棘轮
D.槽轮
二、判断题
1．为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮的棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。
（）
2.棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。
（）
3.棘轮机构只能实现转角的有级性变化，而不能实现转角的无级性变化。
（）
4.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节；但其接触表面易发生滑
动。
（）
5.设计棘轮时，在按照强度要求确定模数之后，棘爪的长度可以由经验公式L=2πm计
算。
（）
6.对于单销槽轮机构，为保证槽轮运动，其运动系数应大于或等于零。
（）
7.单销槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5。
（）
8.无论何种槽轮机构，必然有槽数Z≧3。
（）
9.槽轮的槽数越大，槽轮的尺寸也一定越大。
（）
10.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。
（）
三、填空题
1.______________________________________________________称为间歇运动机构。
2.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、
___________________。
3.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。
4.在棘轮机构设计中，当选定齿数z和确定模数m之后，计算顶圆直径的经验公式可以
表示为D=__________。
5.在棘轮机构中使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是
______________。
6.有棘齿的棘轮机构制动爪的作用是_________________________________。
7.槽轮机构又称为____________机构，槽轮机构中槽轮的最少槽数为___________。
8.槽轮机构的主要参数是____________和_____________。
9.对于槽数为4或5的槽轮机构，其拨盘圆销数目的取值范围是______________。
10.对于只有一个圆销，槽数是z的槽轮机构，其运动特性系数为τ=________。
11.不完全齿轮机构中，为防止从动轮在停歇期间游动，在两轮轮缘各装有_________。
12.凸轮间歇运动机构通常有___________________和___________________两种形式。
13.列举至少三项间歇运动机构在工业生产中的应用
14.简述棘轮机构的组成和类型
15.摩擦式棘轮机构有何特点？
16.简述槽轮机构的组成及主要参数
17.列举三种棘轮机构的应用
18.在槽轮机构的设计时，对槽数的选择是否多多益善？为什么？
19.简述槽轮机构的特点
20.简述不完全齿轮机构的工作特点
21.何谓槽轮机构的运动特性系数
22.简述凸轮间歇运动机构的分类及其优点
23.在六角车床是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 =2t
s
，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆销数K。
24.设计一槽轮机构，要求槽轮的运动时间等于停歇时间，试选择槽轮的槽数和拨盘的
圆销数。
25.一外啮合槽轮机构，已知槽轮槽数z=6，槽轮的停歇时间为1s，槽轮的运动时间为
2s，求槽轮机构的运动特性系数及所需的圆销数目。
26.某一单销六槽外槽轮机构，已知停时进行工艺动作，所需时间为20s，试确定主动轮
的转速。
27.某一单销槽轮机构，槽轮的运动时间1s，静止时间为2s，它的运动特性系数是多少？
槽数是多少？
28.某台自动机床上，有一个四槽外槽轮机构，已知槽轮停歇时，完成工艺动作所需时
间为30s，求圆销的转速及槽轮转位所需的时间，圆销数k=1。