间歇运动机构(选用)

填料
锁止弧 蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
5.3.2 凸轮式间歇运动机构
•优点：结构简单、运转可靠、传动平稳、无噪声，适用于 高速、中载和高精度分度的场合。
•缺点：凸轮加工比较复杂，装配与调整要求也较高
5.3.3 组合机构 组合机构：将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传 动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求。
凸轮—连杆机构 可实现预定轨迹。
罐头封口机构，要求 C点沿接合缝运动。
9(凸轮)
8 3
2 1源自文库
4
5(上冲头)
10(耐火砖) 压砖机成型机构
6(下冲头) 重物
饼干、香烟包装 机中的推包机构
第5章 间歇运动机构
主动件作 连续旋转
从动件作间歇转→停→转
§5.1 棘轮机构 §5.2 槽轮机构 §5.3 不完全齿轮机构
间歇机构概述
间歇运动机构: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
5.2 槽轮机构
5.2.1 槽轮机构的工作原理 及分类
当拨盘上的圆柱销A没有进入 槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁 止弧面被拨盘上的外凸锁止弧面 卡住，槽轮静止不动。当圆柱销 A进入槽轮的径向槽时，锁止弧 面被松开，则圆柱销A驱动槽轮 转动。当拨盘上的圆柱销离开径 向槽时，下一个锁止弧面又被卡 住，槽轮又静止不动。由此将主 动件的连续转动转换为从动槽轮 的间歇运动
❖ 如果拨盘1上装有数个圆销，则可以得到τ>0.5的槽轮机构。设 均匀分布的圆销数目为K，则一个循环中，轮2的运动时间为只 有一个圆销时的K倍，即
❖ 运动系数τ还应当小于1（τ=1表示槽轮2与盘1一样作连续转动， 不能实现间歇运动），故由上式得
❖由上式可知，当z=3时，圆销的数目可为1至5；当z=4或 5时，圆销数目可为1至3；而当z≥6时，圆销的数目可为 1或2。
5.1.1棘轮机构的类型 （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）
1、单动式棘轮机构
外啮合式棘轮机构
内啮合式棘轮机构
2、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
3、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
齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是
不完全齿轮机构 应用：自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构等
步进运动机构：机构的间歇运动是单方向的。
5.1 棘轮机构
5.1.1棘轮机构组成及工作原理
机构组成
它主要有摇杆、驱动棘爪、 棘轮、制动棘爪和机架组成。 弹簧使制动爪和棘轮保持接 触。
工作过程
摇杆逆时针摆动——驱动棘爪插入齿槽——棘轮转过角 度——制动棘爪划过齿背 摇杆顺时针摆动——驱动棘爪划过脊背——制动棘爪阻止 棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动 因此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。
外啮合槽轮机构
平面槽轮机构
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
槽轮机构中拨盘（杆）上的圆柱销数、槽轮上的径向槽数
以及槽的几何尺寸等均可视运动要求的不同而定。
空间槽轮机构
球面棘轮机构
二、槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数是槽数z和拨盘圆销 数K。
如右所示，为了使槽轮2在开始和终止转
动时的瞬时角速度为零，以避免圆销与槽发 生撞击，圆销进入或脱出径向槽的瞬时， 槽的中心线O2A应与O1A垂直。设z为均匀 分布的径向槽数目，则槽轮2转过2φ2=2π/z 弧度时，拨盘1的转角2φ1将为
❖槽数z>9的槽轮机构比较少见，因为当中心距一定时，z 越大槽轮的尺寸也越大，转动时的惯性力矩也增大。另 由式（6－3）可知，当z>9时，槽数虽增加，τ的变化却 不大，起不到明显的作用，故z常取为4~8。
5.2 .2槽轮机构的特点与应用
槽轮机构结构简单、 工作可靠, 机械效率高, 在进入和脱离接触时运动比较平稳, 能准确 控制转动的角度。 但槽轮的转角不可调节, 故只能用于定转角的间歇运动机构中, 如自 动机床、 电影机械、 包装机械等。
外啮合不完全齿轮机构
5.3 不完全齿轮机构
1.工作原理及特点
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 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。
牛头刨床工作台横向送进
C
冲压工位
D
冲头
卸料工位
B
装料工位
间歇转动
A
冲床转位
图示为防止机构逆转的停止器。 这种棘轮 停止器广泛应用于卷扬机、 提升机以及运
输机等设备中。
• 图示为自行车后轮轴上的棘轮机构。 当脚蹬踏板时, 经链 轮1和链条2带动内圈具有棘齿的小链轮3顺时针转动, 再
经过棘爪推动后轮轴顺时针转动, 从而驱使自行车前进。
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。
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） 摩擦式棘轮机构可实现有级调节，无噪声，有打滑
楔块摩擦式棘轮机构
• 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, 可实现间歇送进、 转位分度、 超越离合及制动等功能, 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。
内啮合不完全齿轮机构
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。
铣刀
6
8 7
9
2
球拍
靠模凸轮
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
退煤饼
压制 填料
不完全齿轮 锁止弧
❖为保证槽轮运动，其运动特性系数τ应大于零。由上式可知， 此时，径向槽的数目应等于或大于3。但槽数z=3的槽轮机构， 由于槽轮的角速度变化很大，圆销进出径向槽的瞬时，槽轮 的角加速度也很大。会引起较大的振动和冲击，故很少应用。
❖ 由式（6-3）可知，这种槽轮机构的运动特性系数τ总是小于0.5， 即槽轮的运动时间总小于静止时间ts。
组成：可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机 构的组合。
1.联动凸轮组合机构 写R字 2.双连杆组合机构定书机 3.凸轮－齿轮组合机构 4.凸轮－连杆组合机构P432~P431 5.齿轮－连杆组合机构(变行程冲床) 6.多种基本机构的组合（压力机）
两组径向凸轮机构的组合
径向凸轮与端面凸轮的组合 小型电影放映机抓片机构
❖ 在一个运动循环内，槽轮2的运动时间tm对拨盘1的运动时间t之比 值τ称为运动特性系数。当拨盘1等速转动时，这个时间之比可用
转角之比来表示。对于只有一个圆销的槽轮机构，tm和t分别对应 于拨盘1转过的角度2φ1和2π。因此其运动特性系数τ为

tm

21


2 z

1
1

z2
t 2 2 2 z 2z
• 当棘爪与棘轮开始在齿顶P啮合时，棘轮工作齿面对棘爪 的总反力FR相对法向反力FN偏转一摩擦角φ。FN对O1点 的力矩使棘爪滑入棘轮齿根，而齿面摩擦力 f FN有阻止棘 爪滑入棘轮齿根的作用。为使棘爪顺利滑入棘轮齿根并 啮紧齿根，两力对O1点的力矩应满足
FN Lsin FN fL cos 故 tan f tan
圆珠笔芯线上的自动送料机构
凸轮－齿轮组合机构
机床校正机构
蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精度达不到 要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿条、 差动机构K使蜗杆得到一附加转动，以校正误差。
凸轮－齿轮组合机构
凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律 相当于连架杆长度可变的四杆机构。
相当于连杆长度(BD)可变的四杆机构。
卷片槽轮机构
又如图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。
刀架转位槽轮机构
5.3 不完全齿轮机构
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。
5.3 不完全齿轮机构 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。
5.3 不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
图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。
自行车后轴上的棘轮机构模型
滚子摩擦式棘轮机构 超越离合
滚子摩擦式棘轮机构
• 图为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或构件3 顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧在构件1、 3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体，一起转动；运 动相反时，构件1、3成脱离状态。
棘轮机构的设计
• 图中θ为棘轮齿工作齿面与径向 线间的夹角，称齿面角，L为棘 爪长，O1为棘爪轴心，O2为棘轮 轴心，啮合力作用点为P（为简 便起见，设P点在棘轮齿顶）， 当传递相同力矩时，O1位于O2P 的垂线上，棘爪轴受力最小。
即
因此棘爪顺利滑入齿根的条件为：棘 轮齿面角θ大于摩擦角φ。或棘轮对 棘爪总反力FR的作用线必须在棘爪轴 心O1和棘轮轴心O2之间穿过。
当材料的摩擦系数 f ＝0.2时，摩擦角φ≈180，因此一般取 θ＝20O。
5.1.2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