第四节棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用螺旋机构

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棘轮机构槽轮机构课件

1—摇杆 3—弹簧 5—弹簧 7—曲柄
齿式棘轮机构
2—棘爪 4—棘轮 6—止回棘爪
2．齿式棘轮机构的常见类型及特点
外啮合式
外啮合式棘轮机构
内啮合式
内啮合式
4．摩擦式棘轮机构简介
靠偏心楔块（棘爪）和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递运动。特点：转角大小的变化不受轮齿的限制，在一定范围内可任意调节转角，传动噪声小，但在传递较大载荷时易产生滑动。 1－偏心楔块（棘爪） 2－棘轮 3－止回棘爪
二、槽轮机构
1．槽轮机构的组成和工作原理
槽轮机构
1－拨和特点
单圆销外槽轮机构双圆销外槽轮机构内啮合槽轮机构
槽轮机构的类型和特点
特点：特点：结构简单，转位方便，工作可靠，传动的平稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽数z的限制，不能调节，且在槽轮转动的始末位置处存在冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速。
第五章常用机构
§5—3棘轮机构槽轮机构棘轮机构
间歇机构——能够将主动件的连续运动转换间歇机构成从动件有规律的周期性运动或停歇。一、棘轮机构二、槽轮机构
一、棘轮机构
棘轮机构分为齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构。
1．齿式棘轮机构工作原理

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。

棘轮和槽轮

第九章
间歇运动机构
主动件连续运动时，从动件周期性地出现停歇状态的机构称为间歇运动机构。
9.1 棘轮机构
9.1.1 棘轮机构的工作原理和类型
外啮合棘轮机构：摇杆1；棘轮2；棘爪3；轴4；止回棘爪5；簧片6。
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类
单动式棘轮机构轮棘齿轮式机构单向式棘轮机构双动式棘轮机构双向式棘轮机构
不完全齿轮机构的类型
外啮合传动
内啮合传动
齿轮齿条啮合传动
不完全齿轮机构的应用
不完全齿轮机构的特点
结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和停歇时间的比例不受机构结构的限制。没有瞬心线附加杆的不完全齿轮，从动件在转动开始和末了时冲击较大，只宜用于低速轻载的场合。不完全齿轮机构多用在一些有特殊运动要求的专用机械中。
棘轮机构
摩棘擦轮式机构
偏心楔块式棘轮机构
滚子楔紧式棘轮机构
单动式棘轮机构
双动式棘轮机构（）双动式棘轮机构（1）
双动式棘轮机构（）双动式棘轮机构（2）
可变向棘轮机构
双向式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
内啮合棘轮机构棘条机构来自棘轮转角大小的调整1 采用棘轮罩 2 改变摆杆摆角 3 多爪棘轮机构
得点
o′
5以O`为圆心，O`B 为半径画圆交齿根圆于点E 6 连CE得轮齿工作面，连BE得全部齿形。
9.1.4 棘轮机构的特点和应用
棘轮机构
棘轮机构
防止逆转的棘轮机构
棘轮机构的特点
1轮齿式棘轮机构：结构简单运动可靠，棘轮的转角容易实现有机的调节。但此种机构在回程时，棘爪在棘轮齿背上划过有噪音；在开始和终了时有冲击，运动平稳性差。棘轮齿易磨损，常用于低速轻载等场合。 2 摩擦式棘轮机构：传递运动较平稳，无噪音，棘轮的转角可作无级调节，但运动准确性差，不宜用于精度要求高的场合。

机械基础课件棘轮结构槽轮机构

图 1 1 棘轮机构的工作原理
图 1 1 棘轮机构的模型
如果要求摇杆往复摆动时都能使棘轮向同一方向转动; 则可采用图1 2所示的双动式棘轮机构; 驱动棘爪可制成钩头见图1 2a或直头见图1 2b;
图 1 2 双动式棘轮机构 a 钩头双动式棘爪; b 直头双动式棘爪
图 1 2 双动式棘轮机构模型 a 钩头双动式棘爪;
图 2 6转角可调的棘轮机构
图 2 6转角可调的棘轮机构模型
3 棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单; 加工容易; 改变转角大小方便; 可实现送进如图1 7所示制动如图1 8所示及超越如图1 9所示等功能; 故广泛应用于各种自动机械和仪表中; 其缺点是在运动开始和终止时; 棘轮和棘爪间都产生冲击; 因此不宜用在具有很大质量的轴上;
图2 4所示的是电影放映机卷片机构; 槽轮2具有四个径向槽; 拨盘1上装一个圆销A; 拨盘转一周; 圆销A拨动槽轮转过1/4周; 胶片移动一个画格; 并停留一定时间即放映一个画格; 拨盘继续转动; 重复上述运动; 利用人眼的视觉暂留特性; 当每秒放映24幅画面时即可使人看到连续的画面;
图 2 4 卷片槽轮机构
图 2 4 卷片槽轮机构模型
又如图2 5所示的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的径向槽的槽轮2固连; 拨盘上装有一个圆销A; 拨盘每转一周; 圆销A进入槽轮一次; 驱使槽轮即刀架转60°; 从而将下一工序的刀具转换到工作位置来自图 2 5 刀架转位槽轮机构
2 常用棘轮机构的类型 1 单向外啮合棘轮机构; 如图1 3所示; 其特点是棘
轮上的齿做在棘轮的外缘上;作单向间歇运动;
图1 3
2 内啮合的棘轮机构; 如图1 4所示; 其特点是棘轮上的齿做在棘轮的内缘上;作单向间歇运动

棘轮结构、槽轮机构 (公开课专用)

图5-4
(3) 双向棘轮机构，如图5 - 5所示。图5 - 5(a) 所示为矩形齿双向棘轮机构, 当棘爪1处于实线位置时, 棘轮2作逆时针间歇转动；当棘爪处于图示虚线位置时, 棘轮作顺时针间歇转动。图5 - 5(b)所示为回转棘爪式双向棘轮机构。
图 5 - 5 双向棘轮机构 (a) 矩形齿双向棘轮机构; (b) 回转棘爪双向棘轮机构
图 5 - 6转角可调的棘轮机构
图 5 - 6转角可调的棘轮机构模型
5.1.3、棘轮机构的特点与应用棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转角大小方便, 可实现送进(如图5 - 7所示)、制动(如图5 - 8所示)及超越(如图5 - 9所示)等功能, 故广泛应用于各种自动机械和仪表中。其缺点是在运动开始和终止时, 棘轮和棘爪间都产生冲击, 因此不宜用在具有很大质量的轴上。
图5 - 5(a）双向棘轮机构模型
图5 - 5(a）可变向棘轮机构模型
5.1.2、棘轮转角的调节上述各种棘轮机构, 在原动件摇杆摆角一定的条
件下, 棘轮每次的转角是不变的。若要调节棘轮的转
角, 则可改变摇杆的摆动角或改变拨Байду номын сангаас棘轮齿数的多少。如图5 - 6所示, 在棘轮上加一遮板, 变更遮板的位置, 即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过, 不与棘轮的齿接触, 从而改变棘轮转角的大小。
图 5 - 13 卷片槽轮机构
图 5 - 13 卷片槽轮机构模型
又如图5 - 14所示的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的径向槽的槽轮2固连, 拨盘上装有一个圆销A。拨盘每转一周, 圆销A进入槽轮一次, 驱使槽轮(即刀架)转60°, 从而将下一工序的刀具转换到工作位置

机械基础-棘轮结构、槽轮机构ppt课件

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一、棘轮机构
1、棘轮机构的工作原理
棘轮机构是一种常用的间歇机构, 主要由棘轮、棘爪和机架组成。
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棘轮机构是一种常用的间歇机构, 其工作原理见图1- 1。棘轮3与轴用键连接, 弹簧5用来使制动棘爪4 和棘轮3保持接触，驱动棘爪2与连杆机构的摇杆1组成回转副N。摇杆空套在轴上, 可自由摆动。当摇杆逆时针摆动时, 驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中, 推动棘轮转过一定角度, 而制动棘爪则在棘轮的齿上滑过；当摇杆顺时针摆动时，驱动棘爪在棘轮的齿上滑过, 而制动棘爪将阻止棘轮作顺时针转动, 故棘轮静止不动。因此, 摇杆作连续的往复摆动时, 棘轮作单向间歇转动。
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图 2- 6转角可调的棘轮机构
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图 2- 6转角可调的棘轮机构模型
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3、棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转角大小方便, 可实现送进(如图1- 7所示)、制动(如图1 - 8所示)及超越(如图1 - 9所示)等功能, 故广泛应用于各种自动机械和仪表中。其缺点是在运动
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图 2- 1 外啮合槽轮机构
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图 2- 2双圆销外啮合槽轮机构
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2. 槽轮机构的基本形式槽轮机构有两种基本形式, 一是外
啮合槽轮机构, 如图2 - 2所示, 其拨盘1与槽轮2转向相反；
1 2
图 2-2编辑版pppt
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二是内啮合槽轮机构, 如图2 - 3所示, 其拨盘1与槽轮2 转向相同。一般常用外啮合槽轮机构。

槽轮棘轮机构

=Rsin α /(L-Rcos α)
令λ=R/L,则
tgφ= λsinα/（1- λcos α）
对上式时间t求导，并令
d φ/dt=ω2， d ²φ/dt ²=α2得
ω2 / ω1= λ(cosα- λ)/(1-2λcos+ λ ²)
α2/ω1²=λ(λ²-1)sinα/(1-2λcosα+λ²) ²
这种称为复式螺旋机构，应用于自动定心
夹紧机构。
螺旋传动旳应用、特点与分类
1 、应用螺旋传动主要应用于将会转运动变为直线运动或将直线运
动变为回转运动，同步传递运动或动力。 2 、特点优点：工作平稳，传动精度高，易于自锁，有良好旳减速性
能。缺陷：相对滑动大，磨损大，效率低 3 、分类按用途：传动螺旋、传导螺旋和调整螺旋按照摩擦性质分：滑动螺旋、滚动螺旋和静压螺旋
12-4万向铰链机构
万向铰链机构又称万向联轴器。他用于传递两相交轴间旳运动，在传动过程中，两轴之间旳夹角能够变动，是一种常用旳变角传动机构，广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。可分为单万向铰链机构和双万向铰链机构。
1、单万向铰链机构
构造特点：两传动轴末端各有一种叉形支架，用铰链
3.棘轮机构旳类型
按构造形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构构造简朴，制造以便；动与停旳时间比可经过选
择合适旳驱动机构实现。该机构旳缺陷是动程只能作有级调整；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块替代齿式棘轮机构中旳棘爪，以无齿摩擦替代棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调整。但因靠摩擦力传动，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。合用于低速轻载旳场合。按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构外啮合式棘轮机构旳棘爪或楔块均安装在棘轮旳外部，而内啮合棘轮机构旳棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构因为加工、安装和维修以便，应用较广。内啮合棘轮机构旳特点是构造紧凑，外形尺寸小。按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构

槽轮棘轮机构ppt课件

-
3.棘轮机构的类型
双向棘轮机构
双动棘轮机构
回转棘爪双向式
-
勾头双动式
摩擦式
-
单动式
4.棘轮转角的调节
（1）调节摇杆的摆角（2）变更遮板位置
-
5、特点和应用
（1）棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠等优点，故在各类机械中有广泛的应用。但是由于回程时摇杆上的棘爪在棘轮齿面上滑行时引起噪声和齿尖磨损。同时为使棘爪顺利落入棘轮齿间，摇杆摆动的角度应略大于棘轮的运动角，这样就不可避免地存在空程和冲击。此外棘轮的运动角必须以棘轮齿数为单位有级地变化。因此棘轮机构不宜应用于高速和运动精度要求较高的场合。（2）棘轮机构所具有的单向间歇运动特
α2/ω1²=λ(λ²-1)sinα/(1-2λcosα+λ²) ²
由式可知，当拨盘角速度ω1一定时，槽轮角速度及角速度及角加速度的变化取决于槽轮的模数。
-
槽轮运动前半段，槽轮角速度ω2 是增加的，角速度α2>0，后半段相反。由图可知，当圆销开始进入和退出径向槽时，和外槽轮机构一样，也有角加速度突变，但当|α| ～0时，角加速度数值迅速下降并趋于零。可见，内槽轮机构的动力性能比外槽轮机构好得多。
s=（ lA - lB ）φ/（2π）
所以当lA 和 lB 相差很小时，S可以很小。
这种螺旋机构称为微动螺旋机构，常用
于测微计、分度机构及调节机构中。
若两段螺旋的螺纹旋向相反
s=（ lA +lB ）φ/（2π）
这种称为复式螺旋机构，应用于自动定心
夹紧机构。
-
螺旋传动的应用、特点与分类
-
12-3 螺旋机构
一、螺纹
螺纹有内外螺纹之分，他们共同组成螺旋副。螺纹按工作性质分为联接用螺纹和传动用螺纹。

机械基础课件-棘轮结构、槽轮机构

棘轮结构的应用
汽车摩擦片离合器
棘轮结构使离合器能够顺畅地连接和断开发动机和变速器。
手动千斤顶
棘轮结构使千斤顶能够轻松地提升重物并保持在所需的位置。
槽轮机构基本构造
槽轮
槽轮是具有凹槽的轮子，可用于控制运动和传递力量。
销钉和弹簧
销钉与槽轮的凹槽和弹簧结合，形成槽轮机构的运动部件。
槽轮机构的工作方式
ห้องสมุดไป่ตู้
1
销钉被抬起
2
槽轮的凹槽与销钉相互作用，将销钉抬
起。
3
槽轮旋转
槽轮通过外部输入的转动力矩开始旋转。
槽轮推动任务
当销钉被抬起时，槽轮会将任务推向下一个位置。
槽轮机构的优势与劣势
1 优势：简单且可靠
槽轮机构具有简单的设计和可靠的操作，适用于许多机械系统。
2 劣势：限制运动方向
槽轮机构在通过凸轮调整角度时受到限制，只能在特定方向上进行运动。
两种机构的比较与对比
特点原理运动方式
棘轮结构棘轮与棘爪咬合限制在特定角度
槽轮机构槽轮与销钉相互作用在槽轮内自由滑动
结论与总结
棘轮结构和槽轮机构都是机械系统中重要的组成部分。它们在许多领域的应用非常广泛，从汽车工业到工业机械。
机械基础课件-棘轮结构、槽轮机构
欢迎来到机械基础课件的世界！在本次课程中，我们将深入探讨机械结构中的两个重要方面：棘轮结构和槽轮机构。准备好了吗？让我们开始吧！
棘轮结构基本原理
棘轮结构是通过棘轮与棘爪的咬合来实现旋转或阻止运动的机械装置。它的基本原理是将棘轮的角度和几何形状与棘爪的位置和数量相匹配。

机械原理棘轮及其他机构PPT课件

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) ∵ k≤1 得：n≤2z/ (z -2)
当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了。
槽轮机构的类型及应用
外槽轮机构槽轮与拨盘转向相反
内槽轮机构槽轮与拨盘转向相同
槽轮机构的应用
电影放映机的拨片机构
球面槽轮机构
三、槽轮机构的运动系数及运动特性
ω1
拨盘等速回转，在一个运动循
环内，总的运动时间为：
t＝2π/ω1 槽轮的运动时间为：
td＝2α1/ω1
2α1 90°2φ920°
定义： k=td / t 为运动系数，即：
不大的场合。
棘轮机构的类型及应用
内接棘轮机构
外接棘轮机构
棘条机构
钩头双动式棘轮机构
直推双动式棘轮机构
可变向棘轮机构
摩擦式棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构滚子内接摩擦来自棘条机构棘轮机构的应用
工作面
牛头刨床
为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End

第五章其他常用机构——螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构的结构、工作原理、特点及其使用等

1）改变曲柄长度
2）用覆盖罩调节转角 3）用双动棘爪调节机构转角
三、齿式棘轮机构的特点及应用特点：结构简单、制造方便、工作可靠。缺点：冲击力大、有噪声。应用：低速、轻载、棘轮转角不大的场合。 1、间隙进给式输送
2、超越运动与超越离合器
自行车后轮上飞轮就是超越离合器。
四、摩擦式棘轮机构为减少棘轮机构的冲击和噪声，并实现转角大小无级调节，
1、传动效率
讲解书中公式 2、自锁条件
螺纹副被拧紧后，如不加反向外力矩，则不论轴向载荷多大，
也不会自动松开，此现象称为螺纹副的自锁性能。其自锁条件：
V
三、滑动螺旋机构按螺杆上螺旋副的数目，滑动螺旋机构可分为单螺旋机构和
双螺旋机构。
1、单螺旋机构（见表5-1）
2、双螺旋机构
在双螺旋机构中，一个具有两段不同的螺纹的螺杆与两个螺母组成两个螺旋副。
第二节螺旋机构
螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成（一般把螺杆和螺母之一作成机架），其主要功用是将旋转运动变换成直线运动，并同
时传递运动和动力，是机械设备和仪表中广泛应用的一种传动机
构。螺杆与螺母组成低副，粗看似乎有转动和移动两个自由度，但转动与移动之间存在必然联系，故它仍只能视为一个自由度。按运动和受力情况分：传递运动、传递动力和调整三种。按螺旋副的摩擦性质分：滑动螺旋机构、滚动螺旋机构和静压螺旋机构三种。
和停歇的次数、时间、转角大小等变化范围较大。缺点：工艺复杂、从动轮运动的开始和结束的瞬时，会造成
较大冲击。
多用于低速、轻载场合。如多工位自动、半自动机械中工作台的间歇转动机构。
作业：5—16
5--19
第三节
一、棘轮机构的工作原理和类型 1、棘轮机构的组成及工作原理

棘轮机构

而棘爪制成可翻转的结构。
2.摩擦式棘轮机构
组成：摩擦轮、摇杆、驱动偏心块、机架。特点：接触表面易滑动，传动精度不高。
双棘爪棘轮机构
双向棘轮机构
回转棘爪双向棘轮机构
三、棘轮的应用 1、制动器
卷筒
W
•图 5.4 送图5.14
4、牛头刨床工作台横向进给机构
螺纹的主要几何参数
（7）螺旋升角ψ
在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面之间的夹角。 ψ= arctanS/πd2= arctannP/πd2
（8）牙型角α 及牙型斜角β
在轴向剖面内螺纹牙型两侧边的夹角称为牙型角α;牙型斜角β 是指螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。若牙型角对称，则β=α/2。
5.1 螺旋机构
螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成。它主要用于将旋转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力. 螺纹按其功用可分为两种:一种是利用螺纹连接件如螺钉、螺栓和螺母等将需要相对固定在一起的零件连接起来，称为螺纹连接. 另一种是由螺杆、螺母和机架组成的螺旋机构，其工作原理是将旋转运动转化为直线运动，同时传
由上式可知：
1.由于必须大于零，所以z 应大于或等于3（一般：4~8）
2.单圆柱销槽轮机构的运动系数总小于0.5，也就是说槽轮的运动时间总小于其静止的时间
3.如果要求槽轮机构的大于0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则：
k t m k ( z 2) t 2z
的假想圆柱体直径，近似等于螺纹的平均直径。 d2≈0.5（d+ d1）
（4）螺距P
相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离。
（5）线数n

10棘轮机构、槽轮机构

3、棘轮机构的特点与应用
优点：结构简单、易于制造、运动可靠，改变棘轮转角方便
机缺点：工作时存在较大的冲击与噪声，运动精度不高。
械基
础应用：常用在传力不大、转速不高的场合下以实现步进运动分度、超越运动和制动等要求。
凸轮机构与其他常用机构
机
械
基
---槽轮机构
础
槽轮机构
1、槽轮机构的工作原理
1)棘轮机构的组成机械ຫໍສະໝຸດ Thank you基
础
外啮合棘轮机构
内啮合棘轮机构
机
棘爪或楔块装在从动轮的外面棘爪或楔块装在从动轮的内部
械
基
础
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
单动式棘轮机构
机
原动件按某一方向摆动时，
械
才能推动棘轮转动
基
础
双动式棘轮机构
两个棘爪，摇杆往复运动都可以推动棘轮机构转动
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
可变向棘轮机构
机械基础
棘轮机构
棘轮仅单向间歇运动
棘轮机构
1、棘轮机构的工作原理
②摩擦式棘轮机构工作原理
机
摇杆1往复摆动运动
械基础
逆时针：楔块2与摩擦轮3表面楔紧 →摩擦轮转动
顺时针：楔块在摩擦轮表面上滑过，摩擦轮静止不动
棘轮仅单向间歇运动
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
齿式棘轮机构
机械基础
摩擦式棘轮机构
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
机
带圆销的拨盘
械
基
带有径向槽的槽轮
础
机架
槽轮
注：拨盘和槽轮上都有锁止弧
圆销拨盘
锁止弧

第四章棘轮、槽轮和其他步进传动和第五章螺旋传动机械原理

引言：
简述以前介绍的若干机构的运动特点，如连杆机构、凸轮机构。除此之外，工程上还广泛需要其它运动形式：
其它运动形式其它运动形式：从动件作间歇转→停→转主动件作连续旋转从动件作连续精确的直线移动从动件作连续旋转，但其轴线不固定
3 空闲
封口
2
灌浆
车螺纹
4
车帽口
切尾
5 6
1 装牙膏筒
卸牙膏筒加加工牙膏筒的自动六角车床膏筒的自角车床
拨盘圆销
ω1
锁止弧
o1
o2
槽轮
ω2
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。
浙江大学专用
二、槽轮机构的类型与应用槽轮机构类型外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构球面槽轮机构
放映机的反应用
轴线平行轴线相交
应用实例：电影放映机、自动摄影机、六角车床转塔。
由受力大小确定 r≈R/6
s h d2
s=Lcosφ=Lcos(π/z) h≥s-(L-R-r) s (L R r) d1≤2(L-s) d2≤2(L-R-r) b=3~5 mm 经验确定 r0=R-r-b
b
锁止弧半径r0
§4－3 不完全齿轮机构
1.工作原理及特点 1 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。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。 2.类型及应用类型：外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。如乒乓球拍周缘铣削加工机床、蜂窝煤饼压制机等。

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章节内容第三章其他常用机构 §3-1 棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用
§3-2 螺旋机构教学方式
讲授
教学时数
2
教学目的
与要求
理解棘轮机构和槽轮机构的工作原理，掌握螺旋齿轮的类型和参数，理解几种螺旋机构的特点
教学内容
一、检查人数：二、复习提问：
1、何谓凸轮轮廓曲线？对心直动从动件盘形凸轮和对心直动滚子从动件盘形凸轮的轮廓有什么区别？
2、凸轮机构r T 、a 、r b 的确定三、重点与难点：
1.重点：棘轮机构和槽轮机构的工作原理；螺纹的参数
2.难点：棘轮机构和槽轮机构的工作原理四、新课：
第三章其他常用机构
§3-1 棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用
§3.1.1棘轮机构
一、棘轮机构的工作原理
棘轮机构双向棘轮机构
棘轮机构由棘轮、棘抓、摇杆及机架组成。

工作原理是利用棘爪与棘轮上棘齿的啮合与分离，实现周期性间歇运动的机构。

形式：外啮合、内啮合
轮齿形状：锯齿形、矩形。

做单向间歇运动的棘轮用锯齿形齿，可换向的棘轮用矩形齿。

回转棘爪双向棘轮机构双棘爪棘轮机构
双棘爪棘轮机构,在摇杆上安装两个棘爪，可提高棘轮运动的次数，缩短停歇的时间，又叫快动棘轮机构。

二、棘轮转角的调节
1.调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角
2.用遮板调节棘轮转角
三、棘轮机构的特点与应用
1、送进和输送
2、制动
3、超越
§3.1.2槽轮机构
一、槽轮机构的工作原理
槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。

拨盘为主动件，做匀速运动。

在圆销未进入径向槽时，拨盘的
凸圆弧转入槽轮的凹弧，槽轮因受凹凸两弧锁合，故静止不动。

当拨盘上的凸弧端点A刚好处于槽轮凹弧的中点时，凹凸两弧
的锁止作用终止，圆销恰好进入径向槽驱动槽轮转动；当圆销开始脱离径向槽时，拨盘上的凸弧又开始将槽轮锁住，槽轮又静止不动。

当拨盘1继续转动时，上述过程重复出现。

一、槽轮机构的类型、特点及应用
（1）类型：外槽轮、内槽轮
依据机构中圆销的数目，外槽轮有单元销、双圆销、多圆销之分。

（2）类型特点：
单元销外槽轮机构工作时，拨盘转动一周，槽轮反向转动一次；
双圆销外槽轮机构工作时，拨盘转动一周，槽轮反向转动两次；
内槽轮机构的槽轮转动方向与拨盘转向相同。

单圆销槽轮机构双圆销槽轮机构
内啮合槽轮机
(3)槽轮机构的特点：结构简单、转位迅速、工作可靠、传动平稳性较好，但是槽轮转角不能调整，转动时也有冲击。

因此一般用于转速较低，又不需要调节转角大小的间歇转动的场合。

§3.1.3不完全齿轮机构的工作原理、应用
不完全齿轮机构：由渐开线齿轮机构演变而成的一种间歇运动机构。

原理：在主动轮上只制出一个或数个齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上制出与主动轮相啮合的齿间。

在从动轮停歇期内，两轮轮缘上的锁止弧相互锁住，防止从动轮游动，起定位作用。

特点：工作可靠、传递的力大，从动轮停歇的次数、每次停歇的时间及每次转过的角度，其变化范围都比槽轮机构大得多，但是其工艺较复杂。

从动轮在运动开始时和终了时有较大的冲击。

一般用于低速、轻载的场合。

§3-2 螺旋机构
螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成。

能实现回转运动与直线运动变换和力传递的机构。

特点：运动准确性高，且有很大的减速比；工作平稳、无噪声，可以传递很大的轴向力。

但由于螺旋副为面接触，且接触面间的相对滑动速度较大，故运动副表面摩擦、磨损较大，传动效率较低，一般螺旋传动具有自锁作用。

类型：按螺旋副中的摩擦性质，分为滑动螺旋机构、滚动螺旋机构；按用途分为传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋。

一、螺纹的类型和参数
1.螺纹的类型
螺旋线的形成
（如右）
将工件装卡在与车床主轴相连的卡盘上，使它随主轴作等速旋转，同时使车刀沿轴线方向做等速移动，则当刀尖切入工件达一定深度时，就在工件的表面上车制出螺纹。

螺纹的表面可分为凸起和沟槽两部分。

凸起部分的顶端称为牙顶，沟槽部分的底部称为牙底。

螺纹按螺旋线的旋向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般多用右旋螺纹。

螺纹按螺旋线的数目，可分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹，联接一般多用单线螺纹。

2.螺纹的主要参数
二、滑动螺旋机构
滑动螺旋机构：螺旋副为滑动摩擦的螺旋机构叫滑动螺旋机构。

滑动螺旋机构分为：
1、单螺旋机构
a.传力螺旋：由机架螺母、螺杆组成。

其螺母与机架固联在一起，主要用于将旋转运动变为直线移动，同时传递运动和动力。

如螺旋千斤顶、螺旋式压力机。

主要作用：传递动力，要求有较高的强度和自锁性能。

b.传导螺旋：由机架、螺母、螺杆组成。

其螺杆相对机架做转动，螺母相对机架作移动，螺杆、螺母间相对转动和移动。

传递运动。

要求较高的精度和传动效率。

螺母移动距离：L=nPz
L:螺母移动距离（mm）,z：螺杆转动圈数，P：螺纹螺距（mm）,n:螺旋线数
c.调整螺旋:用于调整并固定零件或部件之间的相对位置。

如虎钳钳口调整螺旋，可调整虎钳钳口距离，用来夹紧工件和松开工件。

2、双螺旋机构
螺杆上有不同螺距的螺纹，分别与螺母组成两个螺旋副，称为双螺旋机构。

分为差动螺旋机构、复式螺旋机构。

螺旋机构特点：结构简单、传动平稳无噪声，可设计有自锁功能，在主动螺杆上施加不大的转矩就能获得很大的推力。

三、滚动螺旋
将螺旋副的内外螺纹改成内、螺旋状的滚道，并在其间放入钢球，就是滚动螺旋机构。

优点：起动转矩小，传动平稳、轻便，效率高（90%以上）
缺点：结构复杂，制造困难，不能自锁，抗冲击能力差
小结：
1、棘轮机构的工作原理、特点和应用
2、槽轮机构的工作原理、特点和应用
3、不完全齿轮机构的工作原理和应用
4、螺纹的类型和主要参数
5、螺旋机构的应用
思考题：1、棘轮机构、槽轮机构的工作原理是什么？各有什么特点？
2、不完全齿轮机构的原理是什么？。