操纵机构设计

孔盘越级变速操纵机构
谢
苏辉华 2015
集中式操纵机构
是指一个操作件控制多个执行件的操作机构 虽结构复杂，但使用方便，缩短操作时间，提高机床生产率
圆盘凸轮操纵 顺序集中变速 操纵机构 集中式操纵机 构 越级集中变速 操纵机构 机构 圆柱凸轮操纵
机构
断面凸轮预选
操纵机构
控盘越级变速
操纵机构
何为顺序变速机构？
“
顺序集中变速操纵机构大多数采用凸轮或不完全齿轮，其中以凸轮应用较为广泛。凸轮的沟槽
9 操纵机构设计
1 概 述
2 3
功用与要求
轻便省力；易于操作，便于记忆；安全可靠；操纵要精准。
组成
操纵件；传动装置；控制件；执行件。
分类
按一个操纵件所控制的执行件数目：单独式和集中式操纵机构 按执行件拨动被操控件的方式：摆动式和移动式操纵机构 按被操纵件的受力情况：偏侧作用式和对称作用式操纵机构
图9.3 对称作用式操纵机构
曲线形状是按一定的变速顺序设计的，因此从一个速度变换到另一个速度必须经过中间各级转速，
故称为顺序变速。
”
3 1
4
5
6
7
2
8
9
由圆盘凸轮7的一条曲线槽操纵两个三联滑移齿轮1和3， 可得到九种转速。转动手轮9，通过轴10使圆盘凸轮7转动， 滚子8通过摆杆13、11、轴12、摆杆5和滑块4使轴Ⅱ上的 三联齿轮3沿轴滑动。同时滚子6通过杆14、摆杆15、拨叉2 使轴Ⅱ上的三联齿轮1沿轴滑动。手轮每转40° 可得到相应一级转速。
端面凸轮预选操纵机构
4 3 5 1 2 6 7 8 9 10 11 16 13 15 12
14
(a)
(wk.baidu.com)
(c)
有的机床，虽然希望能超级变速，但是变速不太频繁，没有必 要进行速度预选，没有必要进行速度预选，例如卧式镗床、铣 床等。这是，可以采用不带速度预选的超级变速机构。图9.9所 示为孔盘变速操纵机构的示意图在孔盘12上开有许多孔，孔的 直径有大小两种 ，齿条轴的粗颈a能够通过大孔，但不能通过 小孔，而细颈b则可以通过小孔。变速时，先将孔盘12向外（箭 头B方向）拉出，并转到需要变速的位置，然后向里推进（箭头 A方向）。如果对应于齿条轴134位置处孔盘上无孔，则对应于 齿条轴14处必有大孔（左下角图a).盘12就把齿条13向前抚今推 并使齿轮15作逆时针方向回转。这时齿条轴14被带动 作反向移 动，其粗颈a进入孔盘上的大了孔。与齿轮15同轴的齿轮5带动 齿条16向左移动，通过拨叉2将三联齿轮1推向左端；如果对应 于两根齿条轴位置处孔盘上都有小孔（图b），则齿条轴的细颈 b都进入孔盘上的小孔，使两齿条轴对齐。这时三联齿轮被移至 中间位置。如果对应于轴14处无孔，轴13处有大孔（图c），则 三联齿轮被推向右端。 另一组齿条轴10和11的工作原理与上述相同，只是齿轮7 经 扇形内齿轮8使拨叉4绕轴6回转，气动三联齿轮3.因为不需要转 速预选，所以变速完毕后孔盘不退回，兼作定位机构。如果需要 转速预选，则变速完毕后，孔盘应退回，以便为下次速度预选作 好准备。这时，滑移齿轮应由另设的定位机构定位。
了，操纵也比较费力。变速级数较多的操纵机构可采用越级变速的方式，但结构复杂。
越级变速又分为转速能够预选和转速不能预选两种。所谓速度预选变速就是机床正在进行某工步的切削加
工时，就可选好下一工步所需的速度。
”
1
中
低
高
2
b a 3 4 5
中 低 高 12 11
10
7 9 8
采用两个端面凸轮1和4分别操纵双联和三联齿轮，得到6种转速。 选速时，转动预选盘8，通过一对螺旋齿轮6、7及轴10，使端面 凸轮1和4转到与预选盘所示的转速相应的位置。这时端面凸轮1 和4与拨杆的触销a和b并不接触，因此可在切削过程中进行选速。 当前一工步完成后需要变速时，将变速手柄3从实线位置向左扳 到双点画线位置，通过齿轮11、环形齿条带动轴10和端面凸轮1 和4向右移动，这时拨杆2和5上的触销a、b和a’、b’碰到端面 凸轮的高、低相应位置，在凸轮高低缺口的作用下，使拨杆绕销 转动，拨动滑移齿轮块至新的啮合位置，也就是当触销a碰到端面 凸轮的高面，b碰到地面时，则拨杆2以销轴12为支点作逆时针方 向转动，拨动滑移齿轮到左边位置；当触销a碰到凸轮的低面，b 碰到高面时，拨杆作顺时针方向转动，拨动滑移齿轮到右边位置。 当触销a和b碰到的凸轮面等高时，齿轮处于中间位置。变速完毕， 由拨杆上的弹簧、钢球定位，变速手柄3即可扳回到原始位置。轴 10及其上的两个凸轮也恢复到原始轴向位置，为下次预选速度做 好准备。
14 13 12 11 10
圆盘凸轮操纵机构
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4 3 a 2 1 5
圆柱凸轮8操纵两个滑移齿轮4和5，以便得到6种 转速。圆柱凸轮上有两条沟槽a和b，沟槽a经杠 杆2和拨叉6控制双联滑移齿轮5。手柄1每转60°可 得到相应一级转速。
圆柱凸轮操纵机构
6 b 7 8
何为越级变速机构？
“
顺序变速机构在变速时需要经过中间各级转速。这样齿轮齿顶顶住的可能性增加了，变速时间加长