新北科大《机械设计》教学课件第8章 间歇运动机构.pdf

第八章间歇运动机构机械中尤其是自动机械中，常要求某些执行构件实现周期性时动时停的间歇运动。如牛头刨床的工件进给运动，机械加工成品或工件输送运动，以及各种机器工作台的转位运动等。能够实现这类动作的机构称为间歇运动机构。第八章间歇运动机构8.1 棘轮机构棘轮机构8.2 槽轮机构槽轮机构8.3 不完全齿轮机构不完全齿轮机构1.组成和工作原理2.棘轮机构的类型和特点3.棘轮机构的应用4.棘轮机构的设计要点1.组成和工作原理2.棘轮机构的类型和特点3.棘轮机构的应用4.棘轮机构的设计要点8.1 棘轮机构由主动摆杆、棘爪、棘轮、止回棘爪和机架组成。动程：从动件的运动行程动停比：dttkt=从动件的运动时间从动件的停歇时间8.1 棘轮机构组成和工作原理齿式棘轮机构：齿式棘轮机构：结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。摩擦式棘轮机构：摩擦式棘轮机构：用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。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。适用于低速轻载的场合。8.1 棘轮机构类型和特点外啮合棘轮机构：外啮合棘轮机构：棘爪或楔块均安装在棘轮的外部。加工、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构：内啮合棘轮机构：棘爪或楔块均在棘轮内部。结构紧凑，外形尺寸小。8.1 棘轮机构类型和特点单动式棘轮机构：单动式棘轮机构：主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘轮转动。双动式棘轮机构：双动式棘轮机构：在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪，两次推动棘轮转动。常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距角的场合。8.1 棘轮机构类型和特点无声棘轮机构：无声棘轮机构：主动件按某一个方向摆动时，推动棘轮转动。主动件回摆时，棘爪离开棘轮齿面，达到无噪声的效果。双向式棘轮机构：双向式棘轮机构：可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘轮两个方向的转动。图示为两种双向式棘轮机构的形式，双向式棘轮机构必须采用对称齿形。其他类型8.1 棘轮机构类型和特点间歇送进制动转位分度超越离合8.1 棘轮机构应用间歇送进间歇送进牛头刨床工件进给机构8.1 棘轮机构应用制动制动卷扬机的制动钟表发条8.1 棘轮机构应用转位分度转位分度手枪盘的分度机构8.1 棘轮机构应用超越离合超越离合自动进给机构单向/超越离合器自行车飞轮8.1 棘轮机构应用棘轮齿形的选择主要几何尺寸的选取和计算动程和动停比的调节方法棘轮齿形的选择主要几何尺寸的选取和计算动程和动停比的调节方法8.1 棘轮机构设计要点棘轮齿形的选择棘轮齿形的选择不对称梯形用于承受载荷较大的场合；当棘轮机构承受的载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形；矩形和对称梯形用于双向式棘轮机构。不对称梯形不对称三角形不对称圆弧形对称梯形对称矩形不对称梯形不对称三角形不对称圆弧形对称梯形对称矩形8.1 棘轮机构设计要点主要几何尺寸的选取和计算主要几何尺寸的选取和计算-齿面倾斜角-齿面倾斜角：齿面倾斜角：棘爪轴心位置角为使棘爪在推动棘轮的过程中始终紧压齿面滑向齿根部，应满足棘齿对棘爪的法向反作用力N对O1轴的力矩大于摩擦力Ff对O1轴的力矩。1f1sincosN OOAFA ftanNFtanf=为摩擦角；f 为摩擦系数，一般取0.150.2=tantan8.1 棘轮机构设计要点主要几何尺寸的选取和计算主要几何尺寸的选取和计算模数 m 的选择齿数 z 的选择min2zfarrh=类似于齿轮，棘轮也是以模数 m和齿数z来决定各主要尺寸由棘轮最小转角min决定min2za/2rmz=pm=顶圆半径：根圆半径：（h为齿高）齿距：(1 4)bm=轮宽：（见表）棘爪长度：323mLpmL时时按结构确定，齿距角：8.1 棘轮机构设计要点主要几何尺寸的选取和计算主要几何尺寸的选取和计算一般棘轮机构j1三个棘爪在齿面上相互错开(4/3)t，摆杆摆动三次棘轮转过一个齿角当载荷较大，且棘轮尺寸受限，齿数 z 较少，摆杆摆角小于齿距角时，采用多爪棘轮机构，一般 j 3-棘爪数棘爪数 j双动式棘轮机构j2三爪棘轮j=38.1 棘轮机构设计要点动程和动停比的调节方法动程：从动件的运动行程动停比：dttkt=从动件的运动时间从动件的停歇时间(1)将驱动机构设计成可调机构(2)装置遮罩8.1 棘轮机构设计要点1.槽轮机构的工作原理槽轮机构的工作原理2.槽轮机构的类型和特点槽轮机构的类型和特点3.槽轮机构的应用4.槽轮机构的设计要点槽轮机构的应用4.槽轮机构的设计要点8.2 槽轮机构设计要点主动销轮作顺时针等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆销开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，槽轮在圆销的驱动下逆时针转动；当圆销开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现从动槽轮的单向间歇转动。主动销轮作顺时针等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆销开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，槽轮在圆销的驱动下逆时针转动；当圆销开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现从动槽轮的单向间歇转动。8.2 槽轮机构工作原理除从动件转向不同外，内啮合槽轮机构结构紧凑，传动较平稳。内啮合外啮合槽条除从动件转向不同外，内啮合槽轮机构结构紧凑，传动较平稳。内啮合外啮合槽条8.2 槽轮机构类型和特点电影放映机8.2 槽轮机构应用自动灌装机8.2 槽轮机构应用8.3 不完全齿轮机构优点：优点：设计灵活，从动轮的运动角范围大，很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。设计灵活，从动轮的运动角范围大，很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。缺点：缺点：加工复杂；在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速传动；主、从动轮不能互换。加工复杂；在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速传动；主、从动轮不能互换。外啮合内啮合齿条外啮合内啮合齿条8.3 不完全齿轮机构类型