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机械原理机械原理第十二章 其他常用机构u12-1 12-1 棘轮机构棘轮机构u12-2 12-2 槽轮机构槽轮机构u12-8 12-8 螺旋机构螺旋机构u12-9 12-9 万向铰链机构万向铰链机构第1节 棘轮机构组成：组成：摇杆、棘爪、棘轮、止动爪。1.棘轮机构的组成及其工作特点工作原理：工作原理：摆杆往复摆动，棘 爪推动棘轮间歇转动。故棘轮机构适用于故棘轮机构适用于故棘轮机构适用于故棘轮机构适用于速度较低速度较低速度较低速度较低和和和和载荷不大载荷不大载荷不大载荷不大的场合。的场合。的场合。的场合。优点：优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。缺点：缺点：工作时有较大的冲击和噪声，并且运动精度较差。二、棘轮机构的类型及应用1.1.根据啮合方式可分为：根据啮合方式可分为：（1）外啮合棘轮机构（2）内啮合棘轮机构（2）双向式棘轮机构2.2.根据可动方向可分为：根据可动方向可分为：（1）单向式棘轮机构（2）双动式棘轮机构3.3.根据可动方式可分为：根据可动方式可分为：（1）单动式棘轮机构（2）摩擦式棘轮机构4.4.根据接触方式又可分为：根据接触方式又可分为：（1）齿啮式棘轮机构优点：噪声小、转角可 无极调节缺点：运动准确性较差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棘轮机构的应用棘轮机构的应用dao1Ao2=90LprpnptF四、棘轮机构的设计四、棘轮机构的设计要求在工作时，棘爪在要求在工作时，棘爪在要求在工作时，棘爪在要求在工作时，棘爪在P Pn n和和和和F F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。Pn sin F=F=P Pn n f f 代入得：代入得：代入得：代入得：tg f 当当当当 f=0.2 f=0.2 时，时，时，时，1111 3030 FtFr摩擦力摩擦力摩擦力摩擦力F F条件是两者对条件是两者对条件是两者对条件是两者对OO2 2的力矩要满足的力矩要满足的力矩要满足的力矩要满足如下条件：如下条件：如下条件：如下条件：MpnMF将两个力分解成切向和径向分量将两个力分解成切向和径向分量将两个力分解成切向和径向分量将两个力分解成切向和径向分量M=tg齿偏角齿偏角齿偏角齿偏角FcosLL正压力正压力正压力正压力P Pn n通常取通常取通常取通常取20202020 是由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。1 1槽轮机构的组成及工作特点槽轮机构的组成及工作特点（1）机构组成（2）工作特点槽轮机构 槽轮机构可将主动拨盘的等速回转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动，并具有结构简单、外形尺寸小、机械效率高，以及能较平稳的、间歇地进行转位等优点，但存在柔性冲击的缺点，故常用于速度不太高的场合。第2节 槽轮机构二、槽轮机构的类型二、槽轮机构的类型1.平面槽轮机构外槽轮机构特点：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3.多销槽轮机构多销槽轮机构特点：特点：拨盘转一圈，槽轮间歇转动2次。当径向槽径向尺寸不同，拨盘上销分布不均匀。槽轮转一周，可以实现动停时间均不相同的运动要求。三、槽轮机构的特点和应用三、槽轮机构的特点和应用特点：准确控制转角，效率高；结构简单，制造容易，工作可靠；动程不可调节。应用：在自动机械，轻工机械和仪表中，实现间歇送进和转位功能电影放映机的卷片机构刀架转位机构四、四、槽轮机构的设计槽轮机构的设计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.基本参数选择(1)槽数槽数z z几何关系：运动关系(运动特性系数)：(2)销数销数K K 效率较低，特别是具有自锁性的螺旋机构效率低 于50。能获得很多的减速比和力的增益；选择合适的螺旋机构导程角，可获得机构的自锁性。1 1螺旋机构的组成及特点螺旋机构的组成及特点（1）螺旋机构的组成 通常它是将旋转运动转换为直线运动。但当导程角大于当量摩擦角时，它还可以将直线运动转换为旋转运动。螺旋机构螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成。（2）螺旋机构的特点主要优点：主要缺点：因此，螺旋机构常用于起重机、压力机以及功率不大的进给系统和微调装置中。第8节 螺旋机构2螺旋机构的运动分析当螺杆转过 时，螺母沿其轴向移动的距离为s l/(2)其中l为螺旋的导程 mm。（1）微动螺旋机构 设螺旋机构中A、B段的螺旋导程分别为lA、lB,且两端螺旋的旋向相同（即同为左旋或右旋），则当螺杆1转过时，螺母2的位移s 为螺杆螺母A段螺纹B段螺纹机架123s(lAlB)/(2）因lA、lB 相差很小时，位移s可能很小，故这种螺旋机构称为微动螺旋机构 如用于调节镗刀进刀量的螺旋机构。此种机构常用测微计、分度机构及调节机构中。（2）复式螺旋机构 如果螺旋机构的两段螺旋导程分别为lA、lB，且两端螺旋的旋向相反。这种螺旋机构称为复式螺旋机构。s(lAlB)/(2）则此种螺旋机构常用于车辆的连接。123AB3螺旋机构的设计要点 螺旋设计的关键是选择确定合适的螺旋导程角、导程及头数等参数。根据不同的工作要求，螺旋机构应选根据不同的工作要求，螺旋机构应选择不同的几何参数。择不同的几何参数。若要求螺旋具有自锁性或具有较大的减速比（微动）时，宜选用单头螺旋，宜选用较小的导程及导程角，但效率较低。若要求传递大的功率或快速运动的螺旋机构时，宜采用具有较大导程角的多头螺旋。但角速度比却不恒等于1，而是随时间变化的。1 1机构的组成及特点机构的组成及特点（1）机构的组成 单万向铰链机构是指末端各有一叉的主、从动轴和中间“十”字构件铰接而成的。（2）工作特点为变角传动机构，两轴的平均传动比为1；2 2机构的运动特性机构的运动特性 单万向铰链机构，当主动轴以1等速回转时，从动轴的2变化范围为1cos 21/cos其变化幅度与两轴夹角有关，一般30。第9节 万向铰链机构3 3机构的恒等速条件机构的恒等速条件双万向铰链机构的主、从动轴的角速度恒等的条件为轴1、3和中间轴2应位于同一平面内；轴1、3的轴线与中间轴2的轴线之间的夹角相等；中间轴的两端的叉面应位于同一平面内。主动轴1中间轴 2 从动轴3说明：以上有极少部分内容参照网络课件（第10、18、19、25页）