机械原理其它常用机构.pptx

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1、2023/2/151第第1212章章 其其他他常常用用机机构构12-1棘轮机构棘轮机构12-2槽轮机构槽轮机构12-3擒纵机构擒纵机构12-4凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构12-5 不完全齿轮机构不完全齿轮机构12-6 星轮机构星轮机构12-7 非圆齿轮机构非圆齿轮机构12-8 螺旋机构螺旋机构12-9 万向铰链机构万向铰链机构12-10 组合机构组合机构12-11 含有某些特殊元器件的广义机构含有某些特殊元器件的广义机构第1页/共33页2023/2/152主动摆杆驱动棘爪棘轮止动棘爪u基本结构和工作原理基本结构和工作原理棘轮不动棘轮运动动画动画121 棘轮机构棘轮机构第2页/共33页2

2、023/2/153u棘轮转角的调节棘轮转角的调节调节摇杆摆动角度的大调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角小，控制棘轮的转角用遮板调节棘轮的转角用遮板调节棘轮的转角第3页/共33页2023/2/154u改变棘轮转向改变棘轮转向第4页/共33页2023/2/155u不同类型的棘轮机构不同类型的棘轮机构第5页/共33页2023/2/156u特点及应用特点及应用结构简单、转角结构简单、转角可调、转向可变。可调、转向可变。但只能有级调节动但只能有级调节动程程,且棘爪在齿背且棘爪在齿背滑行会引起噪音、滑行会引起噪音、冲击和磨损冲击和磨损高速高速时不宜采用。时不宜采用。第6页/共33页2023/2/157

3、棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构第7页/共33页2023/2/158构成构成:外套筒外套筒1、内套筒、内套筒2 滚子滚子3、弹簧、弹簧4、机架、机架工作原理工作原理：外套筒逆时针转：外套筒逆时针转 动时，滚子楔紧动时，滚子楔紧内套筒内套筒 随之转动随之转动,当外套筒顺时针当外套筒顺时针 转动转动 时，滚子松开时，滚子松开 内套筒不动。内套筒不动。特点特点：传递运动较平稳、无噪声，传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整。从动件的转角可作无级调整。易出现打滑现象，运动准确性较差，易出现打滑现象，运动准确性较差，不适合用于精确

4、传递运动的场合不适合用于精确传递运动的场合u 摩擦自锁式棘轮机构第8页/共33页2023/2/159摩擦自锁式棘轮机构偏心楔块式偏心楔块式滚子楔紧式滚子楔紧式第9页/共33页2023/2/1510主动拨盘主动拨盘从动槽轮从动槽轮锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧径向槽径向槽圆柱销圆柱销主动拨盘转动主动拨盘转动圆柱销进入径向槽圆柱销进入径向槽锁止弧松开锁止弧松开从动槽轮转动从动槽轮转动拨盘转过角拨盘转过角2 1槽轮转过槽轮转过2 2圆柱销脱出径向槽圆柱销脱出径向槽槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住拨盘转动、槽轮静止拨盘转动、槽轮静止u基本结构和工作原理基本结构和工作原理122 槽

5、轮机构槽轮机构动画动画第10页/共33页2023/2/1511u不同类型不同类型的槽轮机构的槽轮机构内槽轮机构空间槽轮机构第11页/共33页2023/2/1512u特点及应用特点及应用特点特点:结构简单、结构简单、工作可靠、能准工作可靠、能准确控制转动、机确控制转动、机 械效率高。械效率高。转角转角不可调。不可调。应用应用:常用于只要常用于只要求恒定旋转角的求恒定旋转角的分度机构中分度机构中 （转速不高的自（转速不高的自动机械、轻工机动机械、轻工机械、仪表机械）械、仪表机械）第12页/共33页2023/2/1513作者：潘存云教授六槽内槽轮六槽内槽轮拨盘拨盘六角车床转塔六角车床转塔圆销圆销车螺

6、纹车螺纹41装牙膏装牙膏筒筒2车帽口车帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾3空闲空闲第13页/共33页2023/2/1514一、擒纵轮机构的组成及其工作原理一、擒纵轮机构的组成及其工作原理一、擒纵轮机构的组成及其工作原理一、擒纵轮机构的组成及其工作原理组成：组成：组成：组成：擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。工工工工作作作作原原原原理理理理：擒擒擒擒纵纵纵纵轮轮轮轮受受受受发发发发条条条条力力力力矩矩矩矩的的的的驱驱驱驱动动动动，游游游游丝丝丝丝摆摆摆摆轮轮轮轮系系系系统统统统往往往往复复复复摆摆摆摆动动动动，带带带带动动动动擒

7、擒擒擒纵纵纵纵叉叉叉叉往往往往复复复复摆摆摆摆动动动动，卡卡卡卡住住住住或或或或释释释释放放放放擒擒擒擒纵轮，并使它间歇转动。纵轮，并使它间歇转动。纵轮，并使它间歇转动。纵轮，并使它间歇转动。4612133785461213378546121337854612133785123 擒纵轮机构擒纵轮机构第14页/共33页2023/2/1515二、擒纵轮轮机构的类型与应用二、擒纵轮轮机构的类型与应用二、擒纵轮轮机构的类型与应用二、擒纵轮轮机构的类型与应用固有振动系统型擒纵轮轮机构固有振动系统型擒纵轮轮机构固有振动系统型擒纵轮轮机构固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有振动系统型

8、擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒纵轮轮机构134212434612133785-计时精度高，用于钟表。计时精度高，用于钟表。计时精度高，用于钟表。计时精度高，用于钟表。-结结结结构构构构简简简简单单单单、成成成成本本本本低低低低、计计计计时时时时精精精精度度度度不不不不高高高高，用用用用于于于于自自自自动动动动记记记记录录录录仪仪仪仪、时时时时间间间间继继继继电电电电器器器器、计计计计数数数数器器器器、定定定定时时时时器器器器、测测测测速速速速器、照相机快门和自拍器等。器、照相机快门和自拍器等。器、照相机快门和自拍器等。器、照相机快门和自拍器等。第15页/共33页20

9、23/2/1516构成构成:带曲线槽的圆柱凸轮带曲线槽的圆柱凸轮1(主动主动),带滚子带滚子3的转的转 盘盘2(从动从动),机架。机架。工作原理工作原理:当凸轮转动时当凸轮转动时，通过其曲线沟槽拨动，通过其曲线沟槽拨动从动转盘上的滚子从动转盘上的滚子转转盘作间歇运动，每次转盘作间歇运动，每次转动角为动角为2/Z (Z为滚子为滚子数数)传递交错轴间的分传递交错轴间的分度运动度运动。特点特点:运动可靠运动可靠,平稳平稳,运动规律任意运动规律任意,用于用于高速间歇运动高速间歇运动124 凸轮间歇运动机构凸轮间歇运动机构第16页/共33页2023/2/1517凸轮间歇机构第17页/共33页2023/2

10、/1518 构成构成:主动轮主动轮1 1、从动轮、从动轮2 2、机架、机架 锁止弧特点特点:结构简单、结构简单、匀速传动。匀速传动。(始末除外始末除外)工作原理工作原理：由渐开线齿轮机构演变而来。但轮齿：由渐开线齿轮机构演变而来。但轮齿 不布满整个圆周不布满整个圆周 从动轮作间歇运动。从动轮作间歇运动。125 不完全齿轮机构不完全齿轮机构第18页/共33页2023/2/1519不完全齿轮机构不完全齿轮机构内啮合式内啮合式外啮合式外啮合式第19页/共33页2023/2/1520作者：潘存云教授铣刀铣刀不完全齿轮不完全齿轮1乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍球拍靠模凸轮

11、靠模凸轮不完全齿轮不完全齿轮1第20页/共33页2023/2/1521作者：潘存云教授瞬心线附加杆瞬心线附加杆蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机退煤饼退煤饼填料填料填料填料锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧使运动平稳压制压制不完全齿轮不完全齿轮第21页/共33页2023/2/1522127 非圆齿轮机构非圆齿轮机构应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构。其节线不是非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮

12、机构。其节线不是圆，常用的有椭圆形、心形和螺旋线形曲线等。圆，常用的有椭圆形、心形和螺旋线形曲线等。有专门书籍介绍2211椭圆齿轮椭圆齿轮作者：潘存云教授第22页/共33页2023/2/1523滚筒式平板印刷机滚筒式平板印刷机压力机压力机自动机床转位机构自动机床转位机构第23页/共33页2023/2/1524非圆齿轮非圆齿轮非线性函数电位机构非线性函数电位机构椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮流量计流量计书心脊背加工联动机构书心脊背加工联动机构第24页/共33页2023/2/1525128 螺旋机构螺旋机构组成：螺杆、螺母、机架。组成：螺杆、螺母、机架。运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴

13、向移动。运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。优点：获得很大的减速比和力的增益。优点：获得很大的减速比和力的增益。缺点：机械效率较低。缺点：机械效率较低。应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。机构等。1.螺旋机构螺旋机构及其应用及其应用在在v 时时,也可以螺母为作轴向移动，迫使也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。螺杆转动。第25页/共33页2023/2/15262.运动分析运动分析导程导程l螺旋转一圈螺旋转一圈(2)，螺母前进的距离。，螺母前进的距离。螺旋转过任意螺旋转过任意角时，螺母的位移角时，螺母的位移s为：为：s/r

14、r=l/r2lr r2ss=l/2螺距螺距p相邻螺纹牙齿同侧齿面之间相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。的距离。两者的关系为：两者的关系为：l=z p，z为螺纹的头数。为螺纹的头数。强调Z=1rr将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：213KK向向213213作者：潘存云教授213第26页/共33页2023/2/1527B作者：潘存云教授作者：潘存云教授2A3B且且:lAlB s=(lAlB)/2当差当差(lAlB)很小时，很小时，s将很小。将很小。这种螺旋机构称为这种螺旋机构称为微微(差差)动螺旋动螺旋机构，用于测微计（千机构，用于测微计（千分尺）、

15、分度机构、调节机构分尺）、分度机构、调节机构（镗刀微调机构）（镗刀微调机构）中。中。s1=lA/2螺母螺母2相对于螺杆相对于螺杆1的位移为：的位移为：s2=lB/2螺母螺母2相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：KK向向2A3A3 lB lA-lB lA图示螺旋机构中，螺母图示螺旋机构中，螺母A固固定，螺母定，螺母2可沿轴向移动，可沿轴向移动，当当A、B段螺纹段螺纹旋向相同旋向相同时，时，螺杆螺杆1相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：lAlBB第27页/共33页2023/2/1528作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授2A3B当当A、B段螺纹旋向相反时，段螺纹旋向相反时，

16、螺母螺母2的位移为：的位移为：s=(lAlB)/22A32A3 lA LA+lB lBl1=1.25 mm(右右)镗刀进给量调整镗刀进给量调整微动螺旋机构微动螺旋机构FE称为称为复式螺旋复式螺旋机构，用于车辆的快机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。速靠近或离开、电杆拉线机构等。差动螺旋应实例：差动螺旋应实例：复式螺旋机构复式螺旋机构l2=1 mm(右右)第28页/共33页2023/2/1529作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。应用：广泛应用于汽车、应

17、用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统机床等机械传动系统中。中。单万向联轴器单万向联轴器12128 8 万向铰链机构万向铰链机构第29页/共33页2023/2/1530A2A1 1BvA1=r1结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的与中间的“十字形十字形”构件相联，构件相联，“十字形十字形”构件的中构件的中心位于两轴交点处，心位于两轴交点处，运动分析：运动分析：两轴平均传动比为两轴平均传动比为1，但，但瞬时传动比是动态变化的。瞬时传动比是动态变化的。在图示位置在图示位置I,以轴以轴1为参考为参考系，对系，对A点有点有：以轴以轴2为参

18、考系，对为参考系，对A点有点有：vA2=r2rr=r cos 2显然有显然有：vA1=vA2=0=04545轴间角为轴间角为：2 21 121212 21 12121第30页/共33页2023/2/1531作者：潘存云教授 r”其它位置：其它位置：代入得：代入得：1 1BBA2在图示位置在图示位置II,以轴以轴2为参考为参考系，对系，对B点有点有：vB2=r”2以轴以轴1为参考系，对为参考系，对B点有点有：vB1=r”1=1 r cos同样有同样有：vB1=vB2 r代入得：代入得：2=1 cos2 1=”2 11cos1cos 2 2 1=cos2 第31页/共33页2023/2/1532作者：潘存云教授2.双万向铰链机构双万向铰链机构将两个单万向铰链机构串联使用，构成将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构双万向铰链机构。安装要求：安装要求：主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹 角应相等；角应相等；中间轴两端的叉面应在同一平面内。中间轴两端的叉面应在同一平面内。C2121C（使主、从动轴的角速度恒相等）（使主、从动轴的角速度恒相等）第32页/共33页2023/2/1533感谢您的观看。感谢您的观看。第33页/共33页