间歇运动机构PPT课件
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机械设计基础 第4章 间歇运动机构
4.2.3 棘轮机构的应用
1 进给
在机械传动中，除了常用平 面连杆机构和凸轮机构外，还 广泛应用其他机构，如图5-1所 示为牛头刨床工作台进给棘轮 机构。该机构的作用是把曲柄 的连续转动通过棘轮机构变成 时动时停的间歇运动，通过丝 杠、螺母带动工作台作横向间 歇送进运动，使牛头刨床完成 工件的刨削加工。
02 棘轮机构
4.2.1 棘轮机构的工作原理
棘轮机构由棘轮、棘爪、摇杆及机架等组成，如图5-5所示。主动件棘爪 铰接在 连杆机构的摇杆 上，当摇杆顺时针摆动时，棘爪推动棘轮 转过一定的角度；当 摇杆逆时针摆动时，止退棘爪 阻止棘轮转动，棘爪在棘齿背上滑过，此时棘轮停 歇不动。因此，在摇杆作往复摆动时，棘轮作单向时动时停的间歇运动。
棘爪
小链轮
轮毂（后轮）
图5-11 内啮合棘轮机构
03 槽轮机构
4.3.1 槽轮机构的工作原理
1. 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：起锁定作用。
2. 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。
3. 作用：将连续回转变换为间歇转 动。
4.3.2 槽轮机构的类型
齿式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
4.2.2 棘轮机构的类型
按其工作原理可分： 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
4.2.2 棘轮机构的类型
按啮合情况分： 外“啮合”和内“啮合”两种型式。
摇杆 止回棘爪
棘爪 棘轮
内啮合齿式棘轮机构
4.2.2 棘轮机构的类型
按从动件的运动形式不同分： 单动式棘轮机构、双动式棘轮机构、可变向棘轮机构
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机械设计基础
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。
第6章 间歇运动机构
外槽轮机构
内槽轮机构
6.2 槽轮机构
6.2.2 槽轮机构的主要参数
• 运动特性系数：在 运动特性系数： 特性系数 一个运动循环内， 一个运动循环内， 槽轮2的运动时间对 槽轮 的运动时间对 拨盘1的运动时间之 拨盘 的运动时间之 比值称为运动特性 系数。 系数。
6.2 槽轮机构
6.2.2 槽轮机构的主要参数
• 作业：6-1，6-2，6-3，6-8 作业： ， ， ，
第6章 间歇运动机构
• 假设槽轮机构中槽数为 销数为K 假设槽轮机构中槽数为Z,销数为 销数为 • 拨盘 一般为匀速转动,所以时间的 拨盘1一般为匀速转动 所以时间的 一般为匀速转动 比值可以用拨盘转角的比值表示. 比值可以用拨盘转角的比值表示 由图可知,与图对应的 与图对应的t 由图可知 与图对应的 m和t 所对应 的拨盘转角分别为2φ 的拨盘转角分别为 1和2π.
第6章 间歇运动机构
本章小结
• 4．凸轮式间歇运动机构是将主动件的连续转动转 ． 化为从动件的间歇运动。 化为从动件的间歇运动。通过合理地设计凸轮廓 可以减少动载荷和避免冲击， 线，可以减少动载荷和避免冲击，适用于高速运 转的场合。凸轮式间歇运动机构结构紧凑、 转的场合。凸轮式间歇运动机构结构紧凑、转位 准确，但加工复杂，安装调试比较困难。 准确，但加工复杂，安装调试比较困难。
第6章 间歇运动机构
第6章 间歇运动机构
• 关键知识点 1．间歇运动机构功能分析； ．间歇运动机构功能分析； 2．间歇运动机构的工作原理、运动特点和适 ．间歇运动机构的工作原理、 用场合。 用场合。 • 难点 棘爪的工作条件分析。 棘爪的工作条件分析。
第6章 间歇运动机构
本章主要内容 • 6.1 棘轮机构 • 6.2 槽轮机构 • 6.3 不完全齿轮机构 • 6.4 凸轮间歇运动机构 • 总结
第6章 间歇运动机构
分别对应于拨盘1的转角21和2，因 此为
tm 21 π 2π / z z 2
t 2π
2π
2z
0 0.5 槽轮运动时间总小于静止时间。
若拨盘1上装有均匀分布的K个圆销，则槽轮在一个运动循环
中的运动时间为一个圆销时的K倍，因此可以得到 > 0.5：
K (z 2)
2z
由于 < 1，所以
槽轮机构结构简单，工作可靠，能准确控制转过的角度。但 槽轮的转角大小不能调节，而且在槽轮转动的始、末位置角 速度变化较大，所以有冲击。槽轮机构一般用在低速场合。
二、槽轮机构的主要参数
图示槽轮机构，为使槽轮开始转动 瞬时和终止转动瞬时的角速度为零， 以避免刚性冲击，圆销开始进入径 向槽或自径向槽脱出时，径向槽的 中心线应切于圆销中心运动的圆周 （O1AO2A）。
设z为均匀分布的径向槽数目，则
槽轮2转过22 = 2/z时，拨盘1的转
角为
21 π 22 π 2π / z
21 π 22 π 2π / z
在一个运动循环内，槽轮2的运动时
间tm与拨盘1的运动时间 t 之比 称为
运动特性系数。当拨盘1等速转动时， 该时间之比可用转角之比来表示。
对于只有一个圆销的槽轮机构，tm和t
不完全齿轮机构的应用实例
§6－4 凸轮间歇运动机构
1. 圆柱形凸轮间歇运动机构——凸轮1呈圆柱形状，滚子3 均布在转盘2的端面。
当主动凸轮1转过曲线槽所对应的角度t时，凸轮曲线槽
推动滚子，使从动转盘2转过相邻两滚子所夹的中心角 2/z，其中z为滚子数；
当凸轮继续转过其余角度(2t)时，转盘静止不动，并
自行车后轴上装设的内啮合齿式棘轮机构：
当踏板带动链轮3顺时针转动时，链轮3上的 棘轮齿推动棘爪4、棘爪4推动后轮5，使后 轮5顺时针转动，从而驱使自行车前进。
tm 21 π 2π / z z 2
t 2π
2π
2z
0 0.5 槽轮运动时间总小于静止时间。
若拨盘1上装有均匀分布的K个圆销，则槽轮在一个运动循环
中的运动时间为一个圆销时的K倍，因此可以得到 > 0.5：
K (z 2)
2z
由于 < 1，所以
槽轮机构结构简单，工作可靠，能准确控制转过的角度。但 槽轮的转角大小不能调节，而且在槽轮转动的始、末位置角 速度变化较大，所以有冲击。槽轮机构一般用在低速场合。
二、槽轮机构的主要参数
图示槽轮机构，为使槽轮开始转动 瞬时和终止转动瞬时的角速度为零， 以避免刚性冲击，圆销开始进入径 向槽或自径向槽脱出时，径向槽的 中心线应切于圆销中心运动的圆周 （O1AO2A）。
设z为均匀分布的径向槽数目，则
槽轮2转过22 = 2/z时，拨盘1的转
角为
21 π 22 π 2π / z
21 π 22 π 2π / z
在一个运动循环内，槽轮2的运动时
间tm与拨盘1的运动时间 t 之比 称为
运动特性系数。当拨盘1等速转动时， 该时间之比可用转角之比来表示。
对于只有一个圆销的槽轮机构，tm和t
不完全齿轮机构的应用实例
§6－4 凸轮间歇运动机构
1. 圆柱形凸轮间歇运动机构——凸轮1呈圆柱形状，滚子3 均布在转盘2的端面。
当主动凸轮1转过曲线槽所对应的角度t时，凸轮曲线槽
推动滚子，使从动转盘2转过相邻两滚子所夹的中心角 2/z，其中z为滚子数；
当凸轮继续转过其余角度(2t)时，转盘静止不动，并
自行车后轴上装设的内啮合齿式棘轮机构：
当踏板带动链轮3顺时针转动时，链轮3上的 棘轮齿推动棘爪4、棘爪4推动后轮5，使后 轮5顺时针转动，从而驱使自行车前进。
第05章 间歇运动机构讲解
图5-1 棘轮机构
5.1.2 棘轮机构的类型
1 齿式棘轮机构
1．按啮合方式分类 (1) 外啮合棘轮机构 (2) 内啮合棘轮机构 2．按从动件的间歇运动方式分类 (1) 单向式棘轮机构 (2) 双向式棘轮机构 (3) 双动式棘轮机构
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。由于棘轮的廓面 是光滑的，因此这种机构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。
5.1.1 棘轮机构的工作原理
如图5-1所示，棘轮机构主要由棘轮1、驱动棘爪2、摇杆3、 制动棘爪4、弹簧5和机架6等组成，弹簧5用来使棘爪和棘轮1 保持接触。棘轮1和摇杆3的回转轴线重合。
如图5-1(a)所示，当摇杆3逆时针(在如图5-1(b)所示的机构 中为顺时针)摆动时，驱动棘爪2插入棘轮1的齿槽中，推动棘 轮转过一个角度，而制动棘爪4则在棘轮的齿背上滑过；当摇 杆顺时针(在如图5-1(b)所示的机构中为逆时针)摆动时，驱 动棘爪2在棘轮的齿背上滑过，而制动棘爪4则阻止棘轮作顺 时针在如图5-1(6)所示的机构中为逆时针转动，使棘轮静止 不动。因此，摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇 转动。
5.4.2 螺旋机构的基本形式
01
单螺旋机构
(1) 螺杆原位转动，螺母作直线运动。 (2) 螺母不动，螺杆转动并作直线运动。 (3) 螺杆不动，螺母转动并作直线运动。 (4) 螺母原位转动，螺杆作直线运动。
02
双螺旋机构
(1) 差动螺旋机构 (2) 复式螺旋机构
03
滚珠螺旋机构
一、填空 二、选择 三、判断 四、简答
(一) 间歇式送进
(二) 防逆转制动
5.1.2 棘轮机构的类型
1 齿式棘轮机构
1．按啮合方式分类 (1) 外啮合棘轮机构 (2) 内啮合棘轮机构 2．按从动件的间歇运动方式分类 (1) 单向式棘轮机构 (2) 双向式棘轮机构 (3) 双动式棘轮机构
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。由于棘轮的廓面 是光滑的，因此这种机构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。
5.1.1 棘轮机构的工作原理
如图5-1所示，棘轮机构主要由棘轮1、驱动棘爪2、摇杆3、 制动棘爪4、弹簧5和机架6等组成，弹簧5用来使棘爪和棘轮1 保持接触。棘轮1和摇杆3的回转轴线重合。
如图5-1(a)所示，当摇杆3逆时针(在如图5-1(b)所示的机构 中为顺时针)摆动时，驱动棘爪2插入棘轮1的齿槽中，推动棘 轮转过一个角度，而制动棘爪4则在棘轮的齿背上滑过；当摇 杆顺时针(在如图5-1(b)所示的机构中为逆时针)摆动时，驱 动棘爪2在棘轮的齿背上滑过，而制动棘爪4则阻止棘轮作顺 时针在如图5-1(6)所示的机构中为逆时针转动，使棘轮静止 不动。因此，摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇 转动。
5.4.2 螺旋机构的基本形式
01
单螺旋机构
(1) 螺杆原位转动，螺母作直线运动。 (2) 螺母不动，螺杆转动并作直线运动。 (3) 螺杆不动，螺母转动并作直线运动。 (4) 螺母原位转动，螺杆作直线运动。
02
双螺旋机构
(1) 差动螺旋机构 (2) 复式螺旋机构
03
滚珠螺旋机构
一、填空 二、选择 三、判断 四、简答
(一) 间歇式送进
(二) 防逆转制动
往复运动机构与间歇运动机构(ppt 71页)
图4-41为几种较特殊的棘爪形式。
图4-42为棘轮机构 用于射砂自动线浇 铸和输送装置的实 例。工作时，气缸 使带有棘爪8的摆杆 10摆动一定角度， 棘爪推动棘轮9及与 之固连的输送辊11 转过一定角度，输 送带完成一次步进。
图4-43为一棘 轮驱动的回转 工作台，适于 从下向上的装 配操纵，工作 速度达每小时 2400次。
如图4-17所示的曲柄摇杆机构，来自曲柄1的转动通过机构转换为摇块3的摆动及杆2的伸缩。 若以杆2的伸缩作源驱动，则可获得杆1的转动和摇块3的摆动。
在具体产品设计应用实践中，应根据具体情况灵活运用基本机 构原理。下面介绍几个具体应用实例。
图4-18的汽车车门启闭机构本质为一曲柄滑块机构，但是曲柄用气缸作为转动的动力源， 车门相当于曲柄滑块机构中的连杆。气缸推动与活塞杆铰接的角形摆杆3绕固定销轴A转 动，滑块C在滑到内移动，作为连杆的车门作平面运动，由关闭位置到开启位置。
图4-36为槽轮在齿轮磨床上的应用，槽轮机构用于磨齿分度运 动。分度时，电机17的转动经齿轮16、15和蜗杆2、蜗轮3使凸 轮5转动，抬起滚子6和杠杆8，将定位齿块9从分度盘10中拔出。 滚子6在凸轮5表面滑动，凸轮5上的拔销4带动槽轮12回转，经 交换齿轮及齿轮13、14和分度盘10，使工件11转过一个齿。凸 轮5转过180度后，槽轮转过1/6转，定位齿块9在弹簧7作用下重 新插入分度盘10的定位槽中。至此，完成一个齿的分度。
图4-44为一种 适合于加工、 组装等作业自 动机或生产线 的启动棘轮步 进传送机构。 其中，气缸通 过齿条、齿轮 驱动棘轮机构 间歇运动，棘 轮再场将运动 传给同轴链 轮，从而使固 于链条上的工 件存放架进行 间歇直线移动。
图4-45为另一种 常见于轻工、包 装自动生产线的 直线转位机构。 其中，气缸为驱 动源，棘轮4上有 摩擦止回装置， 链轮系统有尼龙 张紧滚轮。
机械原理第六章间歇运动机构
凸轮间歇运动机构
1
原理
基于凸轮的间歇运动，通过一定形状的凸轮轮廓控制机器运动速度和时间，从而实现 间歇运动。
2
应用
常用于汽车引擎，巧克力包装机器，自动化机器等。
3
特点
与其他类型的间歇运动机构相比，凸轮间歇运动机构具有高可靠性，维修简单等优点。
滑块间歇运动机构
1 原理
2 应用
3 特点
使用滑块和凸轮等部件 来控制运动的起点和终 点，从而产生间歇运动。
摇杆间歇运动机构
1
用途
基于摇杆的间歇运动，常用于自动化冶炼和机器加工。
2
机理
摆动杆和连杆控制机械运动，摇杆轴心在曲柄轴心下方。
3
特点
实现高速和高精度的间歇运动，用于控制复杂机器和设备的动作。
齿轮间歇运动机构
1
工作原理
使用齿轮传递间歇运动。
2
应用
常用于以间歇运动的方式进行工作的机器，如钟表，计时器和自动售货机等。
常用于纺织机械，包装 机械，医学成像设备等。
用于控制复杂机器动作， 精度和可靠性高，结构 紧凑。
曲柄摇杆间歇运动机构
曲柄原理
转圆运动转为可控的线性运动，从而控制间歇 运动。
摇杆原理
将间歇运动传递给其他部件，实现更复杂的机 械运动。可以用于设备和机器的自动化。
曲柄摇杆间歇运动机构常用于发动机、飞行器和重型机器等。
机械原理第六章间歇运动 机构
学习机械原理第六章间歇运动机构，掌握各种间歇运动方式及其应用，为您 打开机械动力学的大门。
间歇运动机构的定义和概述
间歇运动机构定义
通过间歇运动把连续运动分成若干个部分。用于传递间歇运动的机构称为间歇运动机构。
机械的设计基础第10章 间歇运动机构第十章间歇运动机构-PPT精选文档
机械设计基础
第十章 间歇运动机构
机械设计基础
第十章 间歇运动机构
圆柱凸轮机构
不完全齿轮机构
主动件连续运动
从动件周期间歇运动
机械设计基础
第十章 间歇运动机构
一、棘轮机构的组成和工作原理
1、组成和工作原理
摇杆顺时针摆动：棘爪推 动棘轮同向转动。
棘爪 摇杆 止回棘爪 棘轮
摇杆逆时针摆动：止回棘 爪防止棘轮反转，棘轮不 动。 棘爪往 复摆动 棘轮单向 间歇运动
Play
机械设计基础
2、棘轮机构转角调节
（1）改变摇杆摆角
第十章 间歇运动机构
（2）在棘轮上加遮板
机械设计基础
3、棘轮机构转向调节
双向棘轮机构
摇杆1 往复摆动
第十章 间歇运动机构
棘爪2在实线位置时, 棘轮3沿逆时针方向 作间歇转动。
棘爪2在虚线位置时， 棘轮3沿顺时针方向 作间歇转动。
机械设计基础
Z 2 = 2Z
机械设计基础
Z 2 τ = 2Z τ > 0
第十章 间歇运动机构
2、槽轮槽数z和拨轮圆销数k
槽轮的槽数 z ≥ 3
=1/2-1/z τ < 0.5
2Z K < Z 2
当只有一个圆销时： τ τ 当有k个圆销时： τ
=K（1/2-1/z） < 1
模数Z 圆销数K
=3 1～ 5
=4～5 1～ 3
≥6 1～ 2
机械设计基础
谢 谢
机械设计基础
（2）按啮合方式分
外啮合棘轮机构
第十章 间歇运动机构
内啮合棘轮机构
棘爪或锲块安装在棘轮外 部，应用广泛。
棘爪或锲块安装在棘轮 内部，结构紧凑，外形 尺寸小。
第十章 间歇运动机构
机械设计基础
第十章 间歇运动机构
圆柱凸轮机构
不完全齿轮机构
主动件连续运动
从动件周期间歇运动
机械设计基础
第十章 间歇运动机构
一、棘轮机构的组成和工作原理
1、组成和工作原理
摇杆顺时针摆动：棘爪推 动棘轮同向转动。
棘爪 摇杆 止回棘爪 棘轮
摇杆逆时针摆动：止回棘 爪防止棘轮反转，棘轮不 动。 棘爪往 复摆动 棘轮单向 间歇运动
Play
机械设计基础
2、棘轮机构转角调节
（1）改变摇杆摆角
第十章 间歇运动机构
（2）在棘轮上加遮板
机械设计基础
3、棘轮机构转向调节
双向棘轮机构
摇杆1 往复摆动
第十章 间歇运动机构
棘爪2在实线位置时, 棘轮3沿逆时针方向 作间歇转动。
棘爪2在虚线位置时， 棘轮3沿顺时针方向 作间歇转动。
机械设计基础
Z 2 = 2Z
机械设计基础
Z 2 τ = 2Z τ > 0
第十章 间歇运动机构
2、槽轮槽数z和拨轮圆销数k
槽轮的槽数 z ≥ 3
=1/2-1/z τ < 0.5
2Z K < Z 2
当只有一个圆销时： τ τ 当有k个圆销时： τ
=K（1/2-1/z） < 1
模数Z 圆销数K
=3 1～ 5
=4～5 1～ 3
≥6 1～ 2
机械设计基础
谢 谢
机械设计基础
（2）按啮合方式分
外啮合棘轮机构
第十章 间歇运动机构
内啮合棘轮机构
棘爪或锲块安装在棘轮外 部，应用广泛。
棘爪或锲块安装在棘轮 内部，结构紧凑，外形 尺寸小。
间歇运动机构
点击观看动画演示
8.3 组合机构简介
示例7 灌装机
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8.3 组合机构简介
示例8 自动机床
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牛头刨床进给机构
槽轮机构
内啮合槽轮机构
单圆销外啮合槽轮机构
双圆销外啮合槽轮机构
外啮合槽轮机构
空间槽轮机构
电影放映机的卷片机构
六角车床的转位机构
圆柱形凸轮间歇运动机构
8.3 组合机构简介
8.3.3 机构的复合组合
机构的组合方式兼有并联 与串联的性质，故这种组 合方式称为复合组合。
8.3 组合机构简介
8.3.4 机构的反馈组合
由一个多自由度机构作为基础，加入一个单自由度的附加机构，此附加机构从基础 机构的输出构件处获得运动，再将此运动回授给基础机构，这种组合方式称为反馈组合。
8.2 螺旋传动机构
滚珠丝杠的分类、特点和应用
1.滚珠丝杠的分类 按用途 定位滚珠丝杠 通过旋转角度和导程控制轴向位移量，称为P类滚珠丝杠
传动滚珠丝杠 用于传动动力的滚珠丝杠，称为T类滚珠丝杠
8.2 螺旋传动机构
按循环方式 内循环滚珠丝杠 外循环滚珠丝杠
8.2 螺旋传动机构
2.滚珠丝杠的特点及应用 滚珠丝杠的优点 滚动摩擦系数小，传动效率高
8.1间歇运动机构
3）双向式棘轮机构
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矩形齿双向式棘轮机构
回转棘爪双向式棘轮机构
8.1间歇运动机构
3）内啮合棘轮机构
点击观看动画演示
8.1间歇运动机构
（2）摩擦式棘轮机 构
点击观看动画演示
外摩擦式
内摩擦式
8.1间歇运动机构
2. 棘轮机构的特点与应用
机械设计基础04常用机构ppt课件
间歇运动机构设计方法与步骤
设计步骤 1. 确定机构类型及基本参数
2. 进行运动学分析，确定主动件和从动件的运动规律
间歇运动机构设计方法与步骤
3. 进行动力学分析，确定机构 的受力情况
4. 根据分析结果，选择合适的 间歇运动机构类型并进行设计计
算
5. 绘制机构装配图和零件图， 并进行必要的校核和优化
配合紧凑，传动比大，适 用于垂直相交轴传动
齿轮传动比计算与效率评估
传动比计算
i=n1/n2=z2/z1（n1、n2为两齿轮转 速，z1、z2为两齿轮齿数）
效率评估
考虑齿轮副的啮合效率、轴承效率和 密封效率等因素，一般可达95%以上
05
间歇运动机构
间歇运动机构组成与工作原理
组成
主动件、从动件、停歇件、锁紧件等
工作原理
连杆机构通过各构件之间的相对运动 传递运动和动力，实现预期的机械运 动。
连杆机构类型及特点
类型
根据构件之间的相对运动关系，连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构 两大类。其中，平面连杆机构又可分为铰链四杆机构、曲柄滑块机构、导杆机 构等。
特点
连杆机构具有结构紧凑、传动平稳、能够实现多种复杂运动规律等优点。但同 时，也存在累积误差、运动精度不高等缺点。
发展前景
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，常用机构的应 用领域将不断扩大，同时对其性能和质量的要求也将不断提 高。未来，常用机构将更加注重创新设计和智能制造，以适 应不断变化的市场需求和行业发展趋势。
02
连杆机构
连杆机构组成与工作原理
组成
连杆机构由两个或两个以上的构件通 过运动副联接而成，各构件之间具有 确定的相对运动。
4-4 间歇运动机构(正)
一、 棘轮机构
1、棘轮机构的组成及其工作原理 、棘轮机构的组成及其工作原理 组成： 主要有摇杆、 棘爪、 棘轮、 制动爪、 组成 ： 主要有摇杆 、 棘爪 、 棘轮 、 制动爪 、 弹簧和
机架组成。弹簧使制动爪和棘轮保持接触。 机架组成。弹簧使制动爪和棘轮保持接触。
工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 工作过程：摇杆逆时针摆动----棘爪插入齿槽 棘爪插入齿槽---棘轮转过角 工作过程：摇杆逆时针摆动 棘爪插入齿槽 棘轮转过角
摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构 采用没有棘齿的棘轮， 采用没有棘齿的棘轮， 棘爪为扇形的偏心轮， 棘爪为扇形的偏心轮， 依靠棘爪l与棘轮2 依靠棘爪l与棘轮2之 间的摩擦力来传递运 棘爪3 动，棘爪3为制动棘 爪。 这种机构可以实现棘轮转角的无级调节， 这种机构可以实现棘轮转角的无级调节，在传 动的过程中，很少发生噪音，传递运动较平稳。 动的过程中，很少发生噪音，传递运动较平稳。但 由于靠摩擦楔紧传动，在其接触表面之间容易发生 由于靠摩擦楔紧传动， 滑动现象，因而运动的可靠性和准确性较差， 滑动现象，因而运动的可靠性和准确性较差，不宜 用于运动精度要求高的场合。 用于运动精度要求高的场合。
应用： 应用：
电影放映机中的槽轮机构
知识拓展
其它间歇运动机构
不完全齿轮机构
不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
内啮合不完全齿轮机构
优点：结构简单、制造方便， 优点：结构简单、制造方便，从动轮的运动时间 和静止时间的比例不受机构结构的限制 缺点：从动轮在转动开始及终止时速度又突变， 缺点：从动轮在转动开始及终止时速度又突变， 冲击较大一般仅用于低速、轻载场合。 冲击较大一般仅用于低速、轻载场合。
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槽轮机构的类型及应用
24.07.2020
电影放映机中的槽轮机构（动画）
精选ppt
16
空间槽轮机构（动画） 六角车床上的槽轮机构
优点：结构简单，工作可靠，效率高，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。
特点: 运动可靠, 平稳, 运动规律任意, 用于 高速间歇运动
24.07.2020
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20
§ 6.4 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构的工作原理和类型
24.07.2020
外啮合不精完选全ppt 齿轮机构
21
内啮合不完全齿轮机构
24.07.2020
精选ppt
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构成: 主动轮1、从动轮2、机架 工作原理：由渐开线齿轮机构演变而来。但轮齿
特点: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。
24.07.2020
精选ppt
9
二、摩擦式棘轮机构（利用棘爪与摩擦棘轮间的摩擦力传递运动）
运动演示1
运动演示2
构成: 外套筒1、内套筒2、 滚子3、弹簧4、机架
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。
棘爪4 固定于曲柄摇杆机 构ABCD的摇杆上,
摇杆CD作左右摆动。
→当CD左摆时,棘爪4 推动棘轮转(逆向)一角度。
→当CD右摆时,制动爪 6阻止棘轮反向转动，
棘爪4 在棘轮上滑过→棘轮静止不动。
∴→棘轮单向间歇转动。
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4
1、单动式棘轮机构
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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。
24.07.2020
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二、槽轮机构的运动特性
槽轮机构的主要参数是槽数z和拨盘圆柱销数k。
在一个运动循环内，槽轮2的运动时间td对拨盘1 运动时间t之比值τ称为运动特性系数。设一槽轮
机构，槽轮上有z个槽，拨盘上均匀分布的圆柱
5
外啮合式棘轮机构
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内啮合式棘轮机构
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6
2 、双动式棘轮机构
例1
3 、可变向棘轮机构
翻转变向棘轮机构
回转变向棘轮机构
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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
棘轮转角的调节
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2.用遮板调节棘轮转角
标准模数在顶圆上，
2. 齿数的确定: 齿数根据所要求的棘轮的最小转角来定。
LS 360
例如：牛头刨床工作台横向进给机构单头螺旋丝杆的导程
L=5mm, 最小进给量s=0.125mm，棘轮模数m=5mm，求
棘轮齿数。 1 ……
s=0.125mm
z ……
L= 5mm
z L 40
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第六章 间歇运动机构
棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮间歇运动机构
24.07.2020
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1
定义: 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 间歇运动机构。 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、
销数为K，则运动特性系数为:
td 21 t 2
因为： 21222Z
221Z2Z212Z 1
讨论：
1、τ=0，槽轮始终不动； τ>0，∴Z≥3 。
2、槽轮的运动时间总小于静止时间。
3、要使
1 2
须在构件1上安装多个圆销。
设k为均匀分布的圆销数， n(Z 2)
2Z
由 上式可知：当Z=3时，圆销的数目可为 1～5；当Z=4或5时，圆销的数目可为1～3；而当 Z≥62时4.0，7.2圆02销0 的数目可为1～2。一般情精况选下pptZ=4～ 8。
滑入的力矩，
24.07.2020 N ls i n F flc o s 精N 选pl pt ta nc o s
11
（二）棘轮转角的调整 1.改变曲柄的转角
螺母 C
丝杆
BA
D
2.利用遮板 摆杆摆角
O2 O1
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遮板
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（三）模数、齿数的确定
1. 模数的确定:
m da z
不布满整个圆周→ 从动轮作间歇运动。
特点:结构简单、匀速传动。
(始末除外)
锁止弧
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。
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总结： 棘轮机构：结构简单、转角可调、转向可变，
1 拨盘
2 槽轮
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§6.3 凸轮间歇机构
凸轮机构的类型
端面凸轮间 歇机构
蜗杆间歇机构
圆柱凸轮式间隙运动机构
蜗杆形凸轮间隙运动机构
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构成:带曲线槽的圆柱凸轮1(主动), 带滚子3的转盘2(从动),机架。
工作原理:当凸轮转动时，通过 其曲线沟槽拨动从动转盘上的 滚子→转盘作间歇运动，每次 转动角为2π/Z (Z为滚子数)→ 传递交错轴间的分度运动 。
S 精选ppt
13
四、棘轮机构的特点及应用
1、送进和输送 牛头刨床工作台进给机构
3、超越
பைடு நூலகம்2、制动
例：自行车小链轮 2
3
o3
3´ 4
O1
1
可实现超越运动
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§6.2 槽 轮 机 构
一、槽轮机构的工作原理和特点
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
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不完全齿轮机构、凸轮间歇机构 应用： 自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构等
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2
§6.1 棘 轮 机 构
24.07.2020
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3
棘轮机构的工作原理和类型 （齿式，摩擦式）
一、齿式棘轮机构（利用棘爪与棘轮上的棘齿啮合与分离实现间歇）
构成:棘轮5、驱动棘爪4、 制动棘爪6 、机架7。
特点:可实现无级调节，无噪声，有打滑
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三、齿式棘轮机构 的设计
（一）棘轮齿面倾角和棘爪顺利进入棘轮槽和条件
l
1
2
o2 R
nN
=0
Ff n A B
o1 3
1
l
o2 n
R N
Ff A
n
B
o1
=0
(O2AO1A)
B A O 29 0 9 0
棘爪在法向力N作用下的滑入力矩应大于摩擦力Ff作用下阻止