间歇运动机构
间歇运动机构
间歇运动机构名词解释间歇运动机构intermittent motion mechanism间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中，如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。
实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。
在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时，从动件便不产生运动。
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。
在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动，从动轮2作间歇转动。
主动轮只在一段圆周上有4个齿，与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。
从动轮转动一周,该机构完成4次间歇间歇运动机构运动，轮2共有16个齿间。
轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。
凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮，从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。
当凸轮按箭头所示方向转动时，凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。
这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上，凸轮的转动不能推动柱销运动，故圆盘不动，从而完成一次间歇运动。
此外，还有瞬时停顿的间歇运动机构。
往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中，应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。
①往复摆动间歇运动机构：它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接，另一端通过铰链D与摇杆联接，并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。
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
间歇机构知识点总结
间歇机构知识点总结1. 间歇机构的分类根据间歇机构的工作原理和结构特点，可以将其分为几种不同的类型。
（1）齿轮式间歇机构齿轮式间歇机构是一种将旋转运动转化为间歇运动的机构。
它由一个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合来实现间歇运动。
齿轮式间歇机构可以按照齿轮的类型和结构特点来进行分类，包括齿条间歇机构、齿轮与摇杆间歇机构、齿轮与斜面间歇机构等。
（2）摇杆式间歇机构摇杆式间歇机构是一种通过摇杆的摆动来实现间歇运动的机构。
它由一个或多个摇杆组成，通过摇杆的连杆机构来实现间歇运动。
摇杆式间歇机构可以按照摇杆的结构特点和摆动方式来进行分类，包括曲柄摇杆机构、直线摇杆机构、重返式摇杆机构等。
（3）连杆式间歇机构连杆式间歇机构是一种通过连杆的运动来实现间歇运动的机构。
它由一个或多个连杆组成，通过连杆的连杆机构来实现间歇运动。
连杆式间歇机构可以按照连杆的结构特点和运动方式来进行分类，包括双曲柄连杆机构、滑块连杆机构、摇杆连杆机构等。
2. 间歇机构的工作原理间歇机构的工作原理是将旋转运动转化为间歇运动，从而实现正转和反转功能。
其工作原理可以归纳为以下几个方面。
（1）齿轮啮合齿轮式间歇机构是通过齿轮的啮合来实现间歇运动。
当一个齿轮与另一个齿轮相互啮合时，它们之间会传递旋转运动，并将其转化为间歇运动。
这种啮合关系可以通过齿轮的结构特点和啮合方式来实现正转和反转功能。
（2）摇杆摆动摇杆式间歇机构是通过摇杆的摆动来实现间歇运动。
当一个摇杆被另一个摇杆推动时，它们之间会传递旋转运动，并将其转化为间歇运动。
这种摆动关系可以通过摇杆的结构特点和摆动方式来实现正转和反转功能。
（3）连杆运动连杆式间歇机构是通过连杆的运动来实现间歇运动。
当一个连杆与另一个连杆相互运动时，它们之间会传递旋转运动，并将其转化为间歇运动。
这种运动关系可以通过连杆的结构特点和运动方式来实现正转和反转功能。
3. 间歇机构的结构特点间歇机构的结构特点是与其工作原理密切相关的。
机械设计基础-间歇运动机构
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。最常见的间歇运动 机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和 凸轮式间歇机构等，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。
第一节 棘轮机构
摩擦式棘轮机构
外摩擦式棘轮机构 内摩擦式棘轮机构
棘轮转角的调整
齿式棘轮机构中, 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。棘轮每次转动单 动角度都是齿距角的倍数，即棘轮转角是有级 可调的。若要调节棘轮的转角, 则可通过以下两 种方法调整：
（1）利用调节摇杆控制棘轮转角
（2）用遮板调节棘轮 转角
销。则运动参数τ为：
K
z2 2z
圆销数与槽数的关系表：
K
2z z2
Z
3Hale Waihona Puke 4～5≥6K
1～5
1～3
1～2
Z >9时再增加槽数, 变化不大。故τ常取4～8。
第二节 槽轮机构
槽轮机构由带圆(柱)销的主动拨盘、具有径向槽 的从动槽轮和机架组成。拨盘作匀速转动时, 驱 动槽轮作时转、时停的单向间歇运动。
槽轮机构的分类
单销外啮合槽轮机构 外啮合槽轮机构
双销外啮合槽轮机构 平面槽轮机构
内啮合槽轮机构
空间槽轮机构
槽轮机构的特点和应用
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。
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,
常用机构(间歇运动机构)
工作原理因机构类型而异，常见 的间歇运动机构包括齿轮齿条机 构、凸轮机构、不完全齿轮机构 等。
分类
根据工作原理分类
齿轮齿条机构、凸轮机构、不完 全齿轮机构等。
根据运动形式分类
间歇性转动机构和间歇性摆动机构。
根据应用领域分类
工业用间歇运动机构和专用间歇运 动机构（如钟表机构、缝纫机机构 等）。
03 常用间歇运动机构介绍
02 间歇运动机构概述
定义与特点
定义：间歇运动机构是一种能够在特定 角度内进行间歇性运动的机构，常用于 实现周期性动作或步进运动。
具有较高的定位精度和刚性，能够承受 较大的负载。
可用于实现周期性动作或步进运动，如 分度、定位、夹紧等。
特点
能够在一定角度内进行间歇性转动或摆 动。
工作原理
01
机构通过一系列的传动和转换， 将连续的转动或直线运动转换为 间歇性的转动或摆动。
机构的重要性
实现周期性动作
间歇运动机构在各种机械系统中有着广泛 的应用，如印刷机、包装机、纺织机械等 ，能够实现周期性的直线或旋转运动。
提高生产效率
简化机械系统
在一些复杂的机械系统中，使用间歇运 动机构可以简化系统结构，减少机械部 件的数量，降低成本和维护成本。
通过使用间歇运动机构，可以实现连 续的自动化生产，提高生产效率。
全齿轮组成。
当两个不完全齿轮相互啮合时 ，其中一个齿轮会以固定步进 的方式转动，从而实现间歇运
动。
不完全齿轮机构具有结构简单 、传动效率高、工作可靠等优 点，广泛应用于各种机械装置 中。
不完全齿轮机构的步进角度可 以通过改变齿轮的形状和尺寸 来调节，以满足不同的运动需 求。
04 间歇运动机构的应用案例
间歇运动机构名词解释
间歇运动机构名词解释
间歇运动机构是一种机械机构，它可以实现时停时运动的特点，通常被应用于进给机构、进料机构和转位分度的工作场合。
这种机构的特点是，当输入能量时，它可以通过驱动部件的旋转或往复运动来实现间歇运动，从而满足不同的工作需求。
其中，凸轮分割器是间歇运动机构的一种典型代表。
它通过马达不停地转动，带动凸轮连续运动，然后将凸轮上连续的运转转换成转塔上单一的滚子的转动。
在每个滚子转动到下一个滚子的时候，它会有一段儿时间是停止的，这就是凸轮分割器的原理。
另外，棘轮机构也是间歇运动机构的一种代表。
它由棘轮和棘爪组成，当棘爪推动棘轮时，它会在棘轮齿槽里面滑动，从而实现间歇运动。
棘轮机构通常被应用于机械表里面，因为它的加工难度较高，精度不高，所以很难被普及到我们的设计中。
除了以上两种机构，还有一些其他间歇运动机构，例如超越离合器配合齿轮齿条带气缸、直驱电机、减速平台、伺服电机加转盘轴承等。
在应用过程中，我们一般会根据精度要求、加工尺寸要求、成本和性能要求等因素来选择合适的间歇运动机构。
第6章 间歇运动机构
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。
常用间歇运动机构
二、组合机构旳常见组合方式
◆并联式组合 输入
子机构Ⅰ
子机构Ⅱ
子 机 输出 构 Ⅲ
并联式组合是指机构 组合系统中，几种子 机构共用同一种输入 构件，而它们旳输出 运动又同步输入给一 种多自由度旳子机构， 从而形成自由度为1 旳机构系统。
二、组合机构旳常见组合方式
◆ 反馈式联式组合
输入
反馈式联式组合是指 机构组合系统
中，多自由度子机构旳一种输入运动 是经过单自由度子机构从多自由度子 机构旳输出构件回授旳，从而形成自 由度为1旳机构系统。
输出 子机构Ⅰ
子机构Ⅱ
二、组合机构旳常见组合方式
◆复合式组合 输入
子机构Ⅰ
输出 子机构Ⅱ
复合式组合是指机构组合系统中，由一种或几种串联旳基 本机构去封闭一种具有两个或多种自由度旳基本机构旳组 合方式称为复合式组合。
1. 构成 螺杆、螺母、机架
2. 机构特点
构造简朴、制造以便、运 动精确、能取得较大旳降速比 和力旳增益，工作平稳，无噪 音，合理选择螺纹导程角可具 有自锁性，但效率低，要反转 则需要反向装置。
3. 应用
常用在起重机、压力机及功率不大旳进给系统和微调装置中。
二、螺旋机构类型
1. 滚动螺旋机构：滚动丝杠 2. 滑动螺旋机构
二、槽论机构旳类型
◆外槽轮机构 ◆内槽轮机构
主、从动轮转向相反
主、从动轮转向相反， 且具有传动较平稳、 停歇时间短、所占空 间小等特点。
二、槽论机构旳类型（续）
不等臂长多销槽轮机构
特点：径向槽径向 尺寸不同，拨盘上 销分布不均匀。槽 轮转一周，能够实 现动停时间均不相 同旳运动要求。
二、槽轮机构旳类型（续）
◆组合机构旳附加机构：指组合机构中自由度为1旳基本 机构。
间歇运动机构
外啮合不完全齿轮机构
17
内啮合不完全齿轮机构
从动轮每转一周旳停歇时间、运动时间及每次转动旳角度变化
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。
18
常用于要求恒定旋转角旳分度机构中。
缺陷：①对一种已定旳槽轮机构来说，其转角不能调整。 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，要求间歇转动旳装置中。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。自动机中旳自动传送链装15 置。
二、槽轮机构旳运动特征
槽轮机构旳主要参数是槽数z和拨盘圆柱销数
翻转变向棘轮机构
回转变向棘轮机构
7
棘轮转角旳调整 1.调整摇杆摆动角度旳大小，控制棘轮旳转角
8
2.用遮板调整棘轮转角
齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮轻易实既有级调整，但是有噪
声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载旳间
歇传动。
9
二、摩擦式棘轮机构（利用棘爪与摩擦棘轮间旳摩擦力传递运动）
转位机构等。 • 步进运动机构：机构旳间歇运动是单方向旳。
2
3
§12—1 棘 轮 机 构
4
棘轮机构旳工作原理和类型 （齿式，摩擦式）
一、齿式棘轮机构（利用棘爪与棘轮上旳棘齿 啮合与分离实现间歇） 1、单动式棘轮机构
5
外啮合式棘轮机构
内啮合式棘轮机构
6
2、双动式棘轮机构
如图（12-3）
3、可变向棘轮机构
k。在一种运动循环内，槽轮2旳运动时间td对拨 盘1运动时间t之比值τ称为运动特征系数。设一槽
轮机构，槽轮上有z个槽，拨盘上均匀分布旳圆
间歇运动机构
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet
mechanism
外啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
内啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
继续
特点 :
优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平 稳、间歇地进行转位。
缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存 在柔性冲击，适合高速场合，转角不可调节， 只能用在定角场合。
棘轮机构的组成、工作原理及特点
组成：棘轮机构主要由棘轮、棘爪 和机架组成。
工作原理：主动棘爪作连续的往复 摆动，从动棘爪作单向间歇运动， 止动棘爪可阻止棘轮的逆向转动。
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。
凸轮式间歇机构的工作原理及特点
1.工作原理及特点 圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。 特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。 优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、 适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。
槽条机构 Geneva rack mechanism
球面槽轮机构 Spherical Geneva
drive
特点： 主动销轮上的拨销只有一 个,槽轮动、停时间相等。
不等臂长多销槽轮机构 Nonequivalent arm and multiple-pin Geneva drive
偏置外槽轮机构 Offset external Geneva
机械设计基础第6章间歇运动机构
间歇运动机构的应用
要点一
总结词
间歇运动机构在机械、汽车、轻工等领域有广泛应用。
要点二
详细描述
间歇运动机构在许多领域都有广泛的应用。在机械领域， 间歇运动机构被用于实现各种自动化生产线上的间歇传动 和定位。在汽车领域，间歇运动机构被用于实现汽车座椅 调节、车窗升降等功能。在轻工领域，间歇运动机构被用 于实现包装机、印刷机等设备的间歇传动和定位。此外， 间歇运动机构还可以应用于机器人关节、医疗器械等领域 。
印刷机械
在印刷机械中，槽轮机构 用于控制印刷版的进给和 退回。
纺织机械
在纺织机械中，槽轮机构 用于控制织布机的梭子进 给和退回。
05 其他间歇运动机构
凸轮机构
总结词
凸轮机构是一种常见的间歇运动机构，通过凸轮的转动实现间歇性运动。
详细描述
凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成，通过凸轮的轮廓曲线与从动件之间的相 互作用，使从动件产生间歇性运动。根据需要，可以选择不同的凸轮轮廓曲线 以实现不同的运动规律和运动轨迹。
不完全齿轮间歇机构：设计一个不完 全齿轮机构，通过优化齿轮的设计参 数，减小机构的体积和重量，提高其 紧凑性。
实例二
槽轮间歇机构：设计一个槽轮机构， 通过调整槽轮的尺寸和转动惯量，降 低机构的振动和噪声，提高其工作性 能。
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的机构。
常见间歇运动机构
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿 轮机构等。
运动特点
能够使主动件作连续转动，而从 动件作周期性的停歇。
章节目标
01 掌握间歇运动机构的基本原理和特点。
02 了解常见间歇运动机构的工作原理和应用。
03
学习如何根据实际需求选择合适的间歇运 动机构。
机械原理A间歇运动机构
机械原理A间歇运动机构间歇运动机构是一种能将连续运动转换为间歇运动的机构。
在间歇运动机构中，驱动轴连续旋转，但输出轴仅在特定的间歇时间内工作。
一、机械原理A间歇运动机构的构成：1.柱齿轮机构：柱齿轮是实现间歇运动的核心部件。
它由凸轮和摇杆组成。
凸轮由驱动轴上的齿轮驱动，因此凸轮会不断旋转。
摇杆则以其中一种特定的方式固定在凸轮上，并且连接到推锥环机构上的推动杆。
当凸轮旋转时，柱齿轮就会变换角度并在不同的时间间隔内推动推动杆。
2.推锥环机构：推锥环机构位于柱齿轮机构下方，与柱齿轮机构相连。
它由推动杆和推锥环组成。
推动杆由柱齿轮的摇杆通过其中一种机械连接机构推动，而推锥环则通过推动杆的作用来控制输出轴的运动。
推动杆在柱齿轮的作用下来回运动，从而使得推锥环的位置不断变换。
推锥环的位置决定了输出轴的运动状态，当推锥环达到一些特定的位置时，输出轴会开始工作，否则输出轴会处于停止状态。
二、机械原理A间歇运动机构的工作原理：当驱动轴上的凸轮旋转时，柱齿轮会跟随凸轮的动作进行旋转，并改变柱齿轮的角度。
柱齿轮的角度变化会导致推动杆的位置发生变化，进而影响推锥环的位置。
当推锥环的位置达到一些特定位置时，它会开始推动输出轴进行工作。
输出轴的工作时间由推锥环的位置决定，一旦推锥环超过了工作时间，输出轴将停止。
在停止状态下，柱齿轮会继续旋转，直到再次推动推锥环，使输出轴再次开始工作。
三、机械原理A间歇运动机构的应用：机械原理A间歇运动机构广泛应用于各种需要间歇运动的机械设备中。
例如，在包装机械中，间歇运动机构常被用于控制产品的进给、封装和出料等动作；在自动化生产线上，间歇运动机构可以用来实现输送带的进给和停止等控制；在印刷设备中，间歇运动机构可以控制印刷板的进给和停止等操作。
总之，机械原理A间歇运动机构在许多工业领域中发挥着重要的作用。
总结：机械原理A间歇运动机构是一种能将连续运动转换为间歇运动的机构。
它由柱齿轮机构和推锥环机构组成，通过凸轮的旋转和推动杆的作用来控制输出轴的运动。
2023-机械原理间歇运动机构
刀架转位机构
钟表齿轮冲压机
12.2.4 槽轮机构的设计 1.几何要求 圆销线速度方向与轮槽方向一
致 2.设计要点 圆柱销与锁住弧配合 3.根本参数选择
(1)槽数z
几何关系：
22
2
z
21 22
21
z
z
2
运动关系(运动特性系数τ)：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
21 z 2 2 2z
讨论：τ>0，z≥3，一般取z=4-8
(2)销数K
K (z 2)
2z
K 2z z2
讨论：τ<1，
常用K=1
4. 几何尺寸计算
第12章 间歇运动机构 主动件连续运转， 从动件完成“运动─停歇─运动〞 间歇机构设计的根本问题 对从动件动、停时间的要求； 对从动件动、停位置的要求； 对间歇运动机构动力特性的要求。
12.1 棘轮机构
棘轮机构的组成和工作原理 棘轮机构的类型和特点
1.按啮合方式分 外啮合棘轮机构 内啮合棘轮机构
2.按运动形式分 单向间歇转动 单向间歇移动
双动式棘轮机构 双向式棘轮机构
12.1.3 棘轮机构的主要功能 1.间歇送进机构
在牛头刨床中通过棘轮机构实现工作台横 向间歇送进功能
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。
3.转位分度机构
4.超越离合装置 例：钻床
外槽轮机构
特点：主从动轮转向相反
内槽轮机构
特点：
主从动轮转向相同； 传动较平稳，停歇时间 短，所占空间小。
2.空间槽轮机构
特点：
传递相交轴的运动
槽轮机构的特点和应用
特点：
间歇运动机构
8.3 组合机构简介
8.3.2 机构的并联组合
利用运动合成原理，将原动件的一个运动同时输入给几个并列的单自由度的根本机 构，因此变换为另几个输出运动；再将这几个运动同时输入给具有几个自由度的根本机 构，由它合成为一个输出运动，这种组合方式称为机构的并联组合。
8.3 组合机构简介
8.3.3 机构的复合组合
缺点：棘轮机构传力小，工作时有冲击和噪声。因此，棘轮机构只适用于转速不 高，转胆不大及小功率的场合。
应用: 棘轮机构在消费中可满足进给、制动、超越和转位分度等要求。
起重设备平安装置中的棘轮机构
自行车后轴上的内啮合棘轮机构
间歇运动机构 3.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
点击观看动画演示
8.2 螺旋传动机构
3.材料 一般螺杆的选用原则如下：
高精度传动十多项选择碳素工具钢
需要较高硬度，可采用铬锰合金钢或者采用65Mn钢 一般情况下可用45、50钢
螺母材料可采用铸造锡青铜，重载低速的场合可选用铸造铝铁 青铜，而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。
8.2 螺旋传动机构 8.2.3 滚动螺旋简介
间歇运动机构
2〕用遮板调节棘轮转角
点击观看动画演示
间歇运动机构
8.1.2 槽轮机构
1.槽轮机构的组成、工作原理和根本类型：
工作原理：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 的圆柱销分开径向槽时，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。
螺旋传动的类型
第6章 间歇运动(步进运动)机构
§6－1 棘轮机构 §6－2 槽轮机构 §4－3 不完全齿轮机构 §4－4 凸轮式间隙运动机构
§6-1 棘轮机构
一、组成及工作原理 1、组成 2、工作原理
棘爪
摇杆
棘轮
止动爪
§6-1 棘轮机构
二、类型、特点及应用 1、类型 按轮齿分布：外啮合、内啮合、端面棘轮机构、棘条棘爪机构。
§6-4 凸轮式间歇机构
园柱凸轮间歇机构 蜗杆凸轮间歇机构
三、工作特点 1、结构简单，外形尺寸小，效率高； 2、每次转角大且不可调； 3、进入、退出啮合时，较棘轮平稳，但仍有柔性冲击。
适用于转速不高且要间歇转动的场合。 四、应用
蜂窝煤制机模盘转位机构 六角车床刀架转位机构 电影放映机
§6-2 槽轮机构
§6-2 槽轮机构
§6-3 不完全齿轮机构
单齿不完全齿轮机构 多齿不完全齿轮机构 内齿不完全齿轮机构 不完全齿轮齿条机构
§6-1 棘轮机构
按工作方式： 单动式：摇杆往复摆动一次，推 动棘轮沿同一方向间歇转动一次。
双动式：摇杆往复摆动一次，能推 动棘轮作单向间歇转动两次。
按工作原理分: 齿啮式、摩擦式
§6-1 棘轮机构
§6-1 棘轮机构
可变向棘轮机构：
§6-1 棘轮机构
棘轮机构的应用
§6-2 槽轮机构
一、组成及工作原理
拨盘
槽轮
§6-2 槽轮机构
二、类型 1、按啮合方式分：外啮合、内啮合、槽条、球面槽轮等
2、按槽数分：3、4、6、8 3、按销数分：单销、多销 4、特殊形式的槽轮机构
§6-2 槽轮机构
单销4槽槽轮机构
多销多槽槽轮机构
§6-2 槽轮机构
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。
间歇运动机构
间歇运动机构引言间歇运动机构是一种常见的工程机构，其特点是能够实现运动传动中断和变速的功能，被广泛应用于机械设计领域。
本文将介绍间歇运动机构的基本原理、分类、工作特点以及应用领域。
基本原理间歇运动机构是一种通过特定方式安排运动副元件，使得在一定条件下能够实现周期性中断运动或变速的机构。
其设计原理基于凸轮和摆杆的配合运动，通过不同形状和布局的凸轮和摆杆组合，可以实现不同的运动变化。
分类间歇运动机构根据其结构和工作方式可分为凸轮机构、齿轮机构和摆动臂机构等几类。
1. 凸轮机构：主要由凸轮和摆杆组成，通过凸轮的不规则轮廓和摆杆的运动特性实现中断运动。
2. 齿轮机构：是一种通过齿轮传动实现间歇运动的机构，常用于时钟等领域。
3. 摆动臂机构：以摆臂为主要运动副，通过摆杆的摆动来实现间歇运动。
工作特点间歇运动机构具有以下工作特点： 1. 中断运动：间歇运动机构可以实现周期性中断运动，适用于需要交替运动的场合。
2. 变速功能：通过设计不同形状和布局的运动副，间歇运动机构能实现变速运动，满足不同工作要求。
3. 紧凑结构：间歇运动机构通常设计紧凑，适用于空间有限的场合。
应用领域间歇运动机构在工程设计中有着广泛的应用领域，主要包括： 1. 自动化设备：间歇运动机构常用于自动化设备中，如装配线、包装机等，实现精准的中断运动。
2. 工业机械：在各类工业机械设备中，间歇运动机构被广泛应用于传动系统，提高机械设备的稳定性和效率。
3. 时钟装置：齿轮间歇运动机构常用于时钟装置中，实现指针的精准移动和定时功能。
结论间歇运动机构作为一种重要的工程机构，在机械设计领域具有重要的地位和广泛的应用前景。
通过深入理解其工作原理和特点，设计出适合各种应用场合的间歇运动机构，有利于提高工程设计的效率和准确性。
间歇性运动机构特点及应用
间歇性运动机构特点及应用间歇性运动机构是指在一定的运动周期内，相继出现时运动状态和静止状态的机构。
它的特点主要体现在以下几个方面：1. 运动周期性：间歇性运动机构的运动状态和静止状态是在一定的时间触发下交替出现的，具有周期性。
周期的长度可以是固定的，也可以是可调节的。
2. 运动模式多样：间歇性运动机构可以有各种运动模式，如简单的旋转和静止交替的模式，复杂的摆动和静止交替的模式等。
可以根据需求设计不同的运动模式。
3. 运动速度可调：间歇性运动机构的运动速度可以通过调整触发时间和动力输入等方式进行调节。
可以实现高速、中速、低速等不同的运动速度。
4. 运动力矩可调：间歇性运动机构的运动力矩可以通过使用不同规格的动力输入元件或者调整动力输入的大小进行调节。
可以适应不同载荷和工作条件下的需求。
5. 运动稳定性较高：间歇性运动机构具有周期性，即使在运动状态和静止状态之间的切换过程中，也能保持相对稳定的工作状态。
不易受外界干扰影响，运动精度高。
6. 构造简单、体积小：间歇性运动机构通常由较少部件组成，因此结构简单，体积相对较小。
适合安装在空间有限的场所或者需要小型化设计的场合。
应用领域：1. 机械传动领域：间歇性运动机构广泛应用于机械传动系统中，例如定期输出运动脉冲、间歇传动等。
比如在机床、纺织机械、印刷机械等设备中用于控制工件或者传送带的定期运动。
2. 自动化生产线：间歇性运动机构在自动化生产线上常用于控制工件的定期转位或者定期喷涂等工艺操作。
可以提高生产效率和工作质量。
3. 汽车工业：间歇性运动机构在汽车工业中的应用较为广泛，例如汽车发动机中的气门机构、汽车空调中的压缩机活塞机构等。
可以实现汽车运动的节奏化和周期化。
4. 医疗器械：间歇性运动机构也被广泛应用于医疗器械中，如心脏起搏器、呼吸机等。
可以模拟人体的生理运动规律，对病人进行治疗或辅助治疗。
5. 电子设备：间歇性运动机构也在电子设备中得到应用，如打印机中的纸张进纸机构、相机中的快门机构等。
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动件往复摆动时都能使棘轮沿同一方向转动。
驱动棘爪可以制成直的或带钩头的。 3.棘轮机构的类型 按结构分类：轮齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构。 按啮合方式分类：外啮合棘轮机构、内啮合棘轮机构。 按运动形式分类：单向间歇转动棘轮机构、单向间歇移动棘 轮机构、双动式棘轮机构、双向式棘轮机构。
第6章
间歇运动机构
§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
制 动
§6-1 棘 轮 机 构
一、棘轮机构的工作原理
1. 组成
驱动摇杆 棘轮 驱动棘爪 制动棘爪 簧片 (机架)
2.工作原理：
当原动件逆时针方向摆动时，与它相联的驱动棘爪
便借助弹簧或自重的作用插入棘轮的齿槽内，使棘 轮随着转过一定的角度。
当原动件顺时针方向摆动时，制动棘爪插入棘轮的
齿槽，阻止棘轮反向转动，驱动棘爪在棘轮齿背上 滑回原位，棘轮静止不动。此机构将主动件的往复
摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。利用弹簧使
棘爪紧压齿面，保证止回棘爪工作可靠。
改变原动件的结构形状，可以得到双动式棘轮机构，原
内啮合摩擦式棘轮机构 Internally meshed silent ratchet mechanism
滚子内啮合摩擦式棘轮机构 Internally meshed roller silent ratchet mechanism
4.棘轮机构的功用 棘轮机构常用于转位分度、进给、单向离合器、超越离合 器、制动器等。 在牛头刨床中通过棘轮机 构实现工作台横向间歇送 进功能。为了实现工作台 的双向间歇送进，由齿轮 机构、曲柄摇杆机构和双 向式棘轮机构组成了工作 台换向进给机构。
主动销轮顺时针作等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽 轮因内凹的锁止弧 β被销轮外凸的锁止弧 α锁住而静止；圆销进 入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱动下转动；当圆销再 次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而实现了槽轮的 单向间歇运动。
3.槽轮机构的类型
外槽轮机构 External Geneva drive
N对O2的力矩大于F对O2的力矩，即
N Lsinφ>F Lcosφ
因F=fN和f=tgρ，代入上式得 tgφ>tgρ 故 φ>ρ （6-1） 式中ρ为齿与爪之间的摩擦角。当摩擦系数f=0.2时， ρ≈11°30′。为可靠起见，通常取φ=20°。（一般手册 中的棘轮机构尺寸，均能满足 φ>ρ的要求，可不必验 算)。
制 动 右图所示为某绳索拉 紧装置，由齿轮1、2和 鼓轮3、棘轮4、止动棘 爪5所组成。构件2、3、 4固联于同一轴上。当按 图示方向转动齿轮1时， 则带动鼓轮逆时针方向 转动，从而拉紧绳索6。 若在某瞬时停止输入 驱动力矩M1和角速度ω1， 在绳索张力P作用下鼓轮 也不会反转，因为止动 棘爪5使 棘轮不能顺时针 转动。
外啮合轮齿式棘轮机构 Externally meshed tooth ratchet mechanism
内啮合轮齿式棘轮机构 Internally meshed tooth ratchet mechanism
棘条机构 Ratchet rack mechanism
钩头双动式棘轮机构 Hooked double function ratchet mechanism
牛头刨床工作台进给机构
间歇送进
转位、分度 手枪盘分度机构中滑块沿 导轨向上运动时，棘爪1使 棘轮转过一个齿距，并使 与棘轮固结的手枪盘转过 一个角度，此时挡销上升 使棘爪2在弹簧的作用下进 入盘的槽中,使手枪盘静止 并防止反向转动。当滑块 向下运动时，棘爪1从棘轮 的齿背上滑过，在弹簧力 的作用下进入下一个齿槽， 同时挡销使棘爪克服弹簧 力绕轴逆时针转动，手枪 盘解脱止动状态。
直推双动式棘轮机构 Straight double function ratchet mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction rernally meshed silent ratchet mechanism
二、棘爪工作条件
如图6-8a所示，为了使棘爪受力 最小，应使棘轮齿顶A和棘爪的 转动中心O2的连线垂直于棘轮半 径O1A，即∠O1AO2=90°。轮齿 对棘爪作用的力有：正压力N和 摩擦力F。当棘齿偏斜角为φ时， 力N有使棘爪逆时针转动落向齿 根的倾向；而磨擦力F阻止棘爪 落向齿根。
为了保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，必须使力
制 动
超越运动
右图所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 链轮３顺时针转动，再通过棘爪
５的作用使后轮轴４顺时针转动，
从而驱使自行车前进。自行车前 进时，如果令踏板不动，后轮轴
４便会超越链轮３而转动，让棘
爪５在轮齿背上滑过，从而实现 不蹬踏板的自由滑行。
四、棘轮机构动程和动停时间比的调节方法
1. 改变棘爪的运动
调节螺 母可改 变曲柄 长度， 从而改 变棘爪 的运动， 改变动 停比。
2.改变棘轮遮 板位置 通过调整遮 板角度，改 变棘轮的转 角。
§6-2
槽轮机构
一、槽轮机构的工作原理
1. 组成
主动拨盘1
从动槽轮2 机架
2.工作原理：
由主动销轮（拨盘 1 ）利用 圆柱销带动从动槽轮 2 转动， 完成间歇转动。
内槽轮机构 Internal Geneva drive
槽条机构 Geneva rack mechanism
三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法
当选定齿数z和按照强度要求确定模数m之后，棘轮和棘 爪的主要几何尺寸可按以下经验公式计算： 顶圆直径 D＝mz 齿 高 h＝0.75m 齿 顶 厚 a=m 齿槽夹角 θ=60°或55° 棘爪长度 L＝2πm
由以上公式算出棘轮的主要尺寸 后，可按如图 6-8b 所示方法画出 齿形。