12其他常用机构及其设计(天选打工人).ppt

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1、第第12章章其他常用机构及其设计其他常用机构及其设计主讲：曹国忠主讲：曹国忠第第12章章其他常用机构及其设计其他常用机构及其设计其他常用机构及其设计其他常用机构及其设计12-112-1引言引言引言引言12-212-2 棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构12-312-3 槽轮机构槽轮机构槽轮机构槽轮机构12-412-4 擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构12-512-5凸轮式间隙运动机构凸轮式间隙运动机构凸轮式间隙运动机构凸轮式间隙运动机构12-612-6不完全齿机构不完全齿机构不完全齿机构不完全齿机构12-712-7 非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构12-812-8 螺旋机

2、构螺旋机构螺旋机构螺旋机构12-912-9 万向铰链机构万向铰链机构万向铰链机构万向铰链机构12-1012-10组合机构组合机构组合机构组合机构加工牙膏筒的自动六角车床加工牙膏筒的自动六角车床加工牙膏筒的自动六角车床加工牙膏筒的自动六角车床牙膏灌浆机牙膏灌浆机牙膏灌浆机牙膏灌浆机车螺纹车螺纹车螺纹车螺纹41装牙膏筒装牙膏筒装牙膏筒装牙膏筒2车帽口车帽口车帽口车帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾切尾切尾3空闲空闲空闲空闲灌浆灌浆灌浆灌浆封口封口封口封口主动件作主动件作主动件作主动件作连续旋转连续旋转连续旋转连续旋转从动件作间歇从动件作间歇从动件作间歇从动件作间歇转转转转停停停停转转

3、转转从动件作连续精确的直线移动从动件作连续精确的直线移动从动件作连续精确的直线移动从动件作连续精确的直线移动从动件作连续旋转，但其轴线不固定从动件作连续旋转，但其轴线不固定从动件作连续旋转，但其轴线不固定从动件作连续旋转，但其轴线不固定间歇运动间歇运动间歇运动间歇运动12-112-1引言引言引言引言车床的走刀运动车床的走刀运动车床的走刀运动车床的走刀运动螺旋机构螺旋机构螺旋机构螺旋机构螺旋机构将丝杠的等速回转变换螺旋机构将丝杠的等速回转变换螺旋机构将丝杠的等速回转变换螺旋机构将丝杠的等速回转变换成为刀架溜板的等速直线移动。成为刀架溜板的等速直线移动。成为刀架溜板的等速直线移动。成为刀架溜板的等

4、速直线移动。后轮的驱动轴总是相对于后轮的驱动轴总是相对于后轮的驱动轴总是相对于后轮的驱动轴总是相对于发动机输出轴上下摆动。发动机输出轴上下摆动。发动机输出轴上下摆动。发动机输出轴上下摆动。万向联轴器万向联轴器万向联轴器万向联轴器一、一、一、一、棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构的组成及其工作原理的组成及其工作原理的组成及其工作原理的组成及其工作原理组成：组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。12-212-2棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构工作原理：工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。优点：优点：优点：优点：结构简单、制造方便、运动

5、可靠、转角可调结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。缺点：缺点：缺点：缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。适用于速度较低和载荷不大的场合。适用于速度较低和载荷不大的场合。适用于速度较低和载荷不大的场合。棘轮转角大小的调节方法：棘轮转角大小的调节方法：棘轮转角大小的调节方法：棘轮转角大小的调节方法：改变主动摇杆摆角的大小改变主动摇杆摆角的大小改变主动摇杆摆角的

6、大小改变主动摇杆摆角的大小加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿 应应应应用用用用：在在在在工工工工程程程程中中中中广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用于于于于转转转转位位位位分分分分度度度度、进进进进给给给给、单单单单向向向向离离离离合合合合器器器器、超超超超越越越越离离离离合合合合器器器器、制动器等。、制动器等。、制动器等。、制动器等。外接棘轮机构内接棘轮机构棘条机构钩头双动式棘轮机构直推双动式棘轮机构可变向棘轮机构可变向棘轮机构棘轮机构的类型：棘轮机构的类型：齿啮式棘轮机构齿啮式棘轮机构 棘轮机构的类型：棘轮机构的类型：摩擦式

7、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滚子内摩擦式棘轮机构棘轮棘轮棘轮棘轮类型类型类型类型按工作方式有：按工作方式有：按工作方式有：按工作方式有：按轮齿分布有：按轮齿分布有：按轮齿分布有：按轮齿分布有：按转角是否可调按转角是否可调按转角是否可调按转角是否可调:固定转角、固定转角、固定转角、固定转角、可调转角可调转角可调转角可调转角 轮齿棘轮、轮齿棘轮、轮齿棘轮、轮齿棘轮、摩擦棘轮摩擦棘轮摩擦棘轮摩擦棘轮外缘、内缘、外缘、内缘、外缘、内缘、外缘、内缘、端面棘轮机构。端面棘轮机构。端面棘轮机构。端面棘轮机构。单向、单向、单向、单向、双向运动双向运动双向运动双向运动棘轮机构。棘轮机

8、构。棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调:按工作原理分有按工作原理分有按工作原理分有按工作原理分有:单动式、单动式、单动式、单动式、双动式双动式双动式双动式棘轮机构。棘轮机构。棘轮机构。棘轮机构。实例：实例：实例：实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、止动器、牛头刨床、冲床转位、止动器、牛头刨床、冲床转位、止动器、牛头刨床、冲床转位、超越离合器（单车飞轮）。超越离合器（单车飞轮）。超越离合器（单车飞轮）。超越离合器（单车飞轮）。冲头冲头冲头冲头冲压

9、工位冲压工位冲压工位冲压工位卸料工位卸料工位卸料工位卸料工位装料工位装料工位装料工位装料工位间歇转动间歇转动间歇转动间歇转动ABCD牛头刨床牛头刨床牛头刨床牛头刨床进给调整机构进给调整机构进给调整机构进给调整机构通过调整杆长来调摆角通过调整杆长来调摆角通过调整杆长来调摆角通过调整杆长来调摆角dao1Ao=90LprFnptF三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点要求在工作时，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F Fn 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

10、棘轮齿槽。的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。Fn sin F=fF=f F Fn n 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 通常取通常取通常取通常取2020 FtFr正压力正压力正压力正压力 F Fn n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OO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：MFnMF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F

11、cosLL(1)棘轮轮齿的倾斜角棘轮轮齿的倾斜角(2)棘轮模数棘轮模数m(3)棘轮齿数棘轮齿数z(1)棘轮轮齿的倾斜角棘轮轮齿的倾斜角应大于摩擦角应大于摩擦角；(2)棘轮模数棘轮模数m是按棘轮顶圈直径是按棘轮顶圈直径da来计算的，即来计算的，即mda/z；(3)棘轮齿数棘轮齿数z一般由棘轮机构使用条件和运动学要求，一一般由棘轮机构使用条件和运动学要求，一般取般取z830。三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点三、棘轮机构的设计要点棘轮几何尺寸计算公式棘轮几何尺寸计算公式棘轮几何尺寸计算公式棘轮几何尺寸计算公式模数模数模数模数mm1、1.5、2、2.5、3、3.5、4

12、、5、6、8、10顶圆直径顶圆直径顶圆直径顶圆直径d da adda a=mz=mz 齿间距齿间距齿间距齿间距p pP=P=mm齿高齿高齿高齿高h hh=0.75mh=0.75m齿顶弦长齿顶弦长齿顶弦长齿顶弦长a aa=ma=m棘爪工作面长度棘爪工作面长度棘爪工作面长度棘爪工作面长度a a1 1a a1 1=(0.50.7)a=(0.50.7)a齿偏角齿偏角齿偏角齿偏角 2020棘轮宽棘轮宽棘轮宽棘轮宽b bb=(14)mb=(14)m棘爪斜高棘爪斜高棘爪斜高棘爪斜高h h1 1、齿斜高、齿斜高、齿斜高、齿斜高hhh h1 1=h=h h/cosh/cos棘轮齿根圆角半径棘轮齿根圆角半径棘轮齿

13、根圆角半径棘轮齿根圆角半径r rf fr rf f=1.5mm=1.5mm棘爪尖端圆角半径棘爪尖端圆角半径棘爪尖端圆角半径棘爪尖端圆角半径r r1 1r r1 1=2mm=2mm棘爪长度棘爪长度棘爪长度棘爪长度L L 一般取一般取一般取一般取 L=2p L=2pa1Lp6080hadao1o2齿数齿数齿数齿数z z830830棘轮参数棘轮参数棘轮参数棘轮参数计算公式或取值计算公式或取值计算公式或取值计算公式或取值hh1rfr1齿槽角齿槽角齿槽角齿槽角1 12 212-312-3槽轮机构槽轮机构槽轮机构槽轮机构（马尔它机构）（马尔它机构）（马尔它机构）（马尔它机构）一、槽轮机构的组成及其工作特点

14、一、槽轮机构的组成及其工作特点一、槽轮机构的组成及其工作特点一、槽轮机构的组成及其工作特点作用：作用：作用：作用：将连续回转变换为间歇转动。将连续回转变换为间歇转动。将连续回转变换为间歇转动。将连续回转变换为间歇转动。组成：组成：组成：组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。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：槽轮上的凹圆弧、拨拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。盘上的凸圆弧，起锁定作用。盘上的凸圆

15、弧，起锁定作用。盘上的凸圆弧，起锁定作用。特点：特点：特点：特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化，存在柔性冲击，不适合高速运，存在柔性冲击，不适合高速运，存在柔性冲击，不适合高速运，存在柔性冲击，不适合高速运动场合。动场合。动场合。动场合。o1工

16、作过程：工作过程：工作过程：工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。槽轮静止；反之槽轮运动。槽轮静止；反之槽轮运动。槽轮静止；反之槽轮运动。o2锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧槽轮槽轮槽轮槽轮拨盘拨盘拨盘拨盘圆销圆销圆销圆销外槽轮机构外槽轮机构内槽轮机构内槽轮机构槽条机构槽条机构不等臂长多不等臂长多销槽轮机构销槽轮机构 球面槽轮机构球面槽轮机构 偏置外槽轮机构偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构偏置内槽轮机构曲线槽外槽轮机构曲线槽外槽轮机构 曲线槽内槽轮机构曲线槽内槽轮机构二、槽轮机构的类

17、型与应用二、槽轮机构的类型与应用二、槽轮机构的类型与应用二、槽轮机构的类型与应用应用实例：应用实例：应用实例：应用实例：电影胶片抓片机构电影胶片抓片机构电影胶片抓片机构电影胶片抓片机构 、蜂窝煤制机模盘转位机构蜂窝煤制机模盘转位机构蜂窝煤制机模盘转位机构蜂窝煤制机模盘转位机构、六角车床转塔六角车床转塔六角车床转塔六角车床转塔。槽轮机构的类型槽轮机构的类型槽轮机构的类型槽轮机构的类型1)1)普通型，有普通型，有普通型，有普通型，有 外槽轮机构，外槽轮机构，外槽轮机构，外槽轮机构，内槽轮机构，内槽轮机构，内槽轮机构，内槽轮机构，槽条机构槽条机构槽条机构槽条机构2)2)特殊型特殊型特殊型特殊型a)a

18、)不等臂多销槽轮机构不等臂多销槽轮机构不等臂多销槽轮机构不等臂多销槽轮机构b)b)球面槽轮机构球面槽轮机构球面槽轮机构球面槽轮机构c)c)偏置式槽轮机构偏置式槽轮机构偏置式槽轮机构偏置式槽轮机构，有，有，有，有偏置外槽轮机构，偏置外槽轮机构，偏置外槽轮机构，偏置外槽轮机构，偏置内槽轮机构两种偏置内槽轮机构两种偏置内槽轮机构两种偏置内槽轮机构两种d)d)曲线式槽轮机构曲线式槽轮机构曲线式槽轮机构曲线式槽轮机构，有，有，有，有 曲线外槽轮机构，曲线外槽轮机构，曲线外槽轮机构，曲线外槽轮机构，曲线内槽轮机构两种曲线内槽轮机构两种曲线内槽轮机构两种曲线内槽轮机构两种六槽槽轮六槽槽轮六槽槽轮六槽槽轮拨盘

19、拨盘拨盘拨盘六角车床转塔六角车床转塔六角车床转塔六角车床转塔圆销圆销圆销圆销三、槽轮机构的运动系数及运动特性三、槽轮机构的运动系数及运动特性三、槽轮机构的运动系数及运动特性三、槽轮机构的运动系数及运动特性1.1.运动系数运动系数运动系数运动系数拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：动时间为：动时间为：动时间为：t2/2/1 1定义：定义：定义：定义：k=tk=td d/t/t 为运动系数，即：为运动系数，即：为运动系数，即：为运动系数，即：k=td/t为减少冲击，进入或退

20、出啮合时，槽中心线与拨为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心连线成销中心连线成销中心连线成销中心连线成9090角。故有：角。故有：角。故有：角。故有：221 1222 2td2 21 1/1 1槽轮的运动时间为：槽轮的运动时间为：槽轮的运动时间为：槽轮的运动时间为：=21 1/2909021 1=2 22 2=(2(2/z)/z)=2(z-2)/2z 2(z-2)/2z代入上式1 12 2将将将将2 21 1 1 1代入得：代入得：代入得：代入得：k0k0k0k0可知：当只有一个圆销时，可知：当只有一

21、个圆销时，可知：当只有一个圆销时，可知：当只有一个圆销时，k=1/2-1/zk=1/2-1/zk=1/2-1/zk=1/2-1/z如果想得到如果想得到如果想得到如果想得到k0.5k0.5k0.5k0.5的槽轮机构，则可在的槽轮机构，则可在的槽轮机构，则可在的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个圆销，设装有拨盘上多装几个圆销，设装有拨盘上多装几个圆销，设装有拨盘上多装几个圆销，设装有n n个均匀个均匀个均匀个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动n n次。故运动系数是单圆柱销的次。故运动系数是

22、单圆柱销的次。故运动系数是单圆柱销的次。故运动系数是单圆柱销的n n倍，倍，倍，倍，即即即即:k=n(1/2-1/z)1/2-1/z)k1k1 槽轮的槽数槽轮的槽数 z3z3 得：得：n2z/2z/(z-2)z-2)k=1/2-1/z=1/2-1/z7 712120.3610.361槽数槽数槽数槽数z z圆销数圆销数圆销数圆销数n n运动系数运动系数运动系数运动系数k k3 316161/611/614 414140.2510.2515 5、6 613130.310.31即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。即槽轮的运动时间

23、总是小于其静止时间。0000运动特性曲线运动特性曲线运动特性曲线运动特性曲线z=3z=3z=4z=6z=4z=6分析：分析：分析：分析：槽轮运动的槽轮运动的槽轮运动的槽轮运动的maxmaxmaxmax、a amaxmaxmaxmax随随随随z z z z的增多而减小。圆销进入或退出径向槽时，角的增多而减小。圆销进入或退出径向槽时，角的增多而减小。圆销进入或退出径向槽时，角的增多而减小。圆销进入或退出径向槽时，角速度有突变，故存在柔性冲击。速度有突变，故存在柔性冲击。速度有突变，故存在柔性冲击。速度有突变，故存在柔性冲击。Z Z Z Z愈少，冲击愈大。愈少，冲击愈大。愈少，冲击愈大。愈少，冲击愈

24、大。后半段正好相反。后半段正好相反。后半段正好相反。后半段正好相反。四槽内槽轮的角速度四槽内槽轮的角速度四槽内槽轮的角速度四槽内槽轮的角速度和角加速度变化曲线和角加速度变化曲线和角加速度变化曲线和角加速度变化曲线z=4(2)(2)内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构的运动曲线如图所示。的运动曲线如图所示。的运动曲线如图所示。的运动曲线如图所示。分析：分析：分析：分析：圆销进入或退出径向圆销进入或退出径向圆销进入或退出径向圆销进入或退出径向槽时，与外槽轮一样

25、，角槽时，与外槽轮一样，角槽时，与外槽轮一样，角槽时，与外槽轮一样，角加加加加速度有突变，且值相等。但速度有突变，且值相等。但速度有突变，且值相等。但速度有突变，且值相等。但随着转角增大，角加速度值随着转角增大，角加速度值随着转角增大，角加速度值随着转角增大，角加速度值迅速下降并趋于零；然后负迅速下降并趋于零；然后负迅速下降并趋于零；然后负迅速下降并趋于零；然后负角加速度又逐渐增大到开始角加速度又逐渐增大到开始角加速度又逐渐增大到开始角加速度又逐渐增大到开始时的数值，而不象外槽轮那时的数值，而不象外槽轮那时的数值，而不象外槽轮那时的数值，而不象外槽轮那样有两个峰值。可见，内槽样有两个峰值。可见

26、，内槽样有两个峰值。可见，内槽样有两个峰值。可见，内槽轮机构的动力性能比外槽轮轮机构的动力性能比外槽轮轮机构的动力性能比外槽轮轮机构的动力性能比外槽轮机构要好得多。机构要好得多。机构要好得多。机构要好得多。普通槽轮机构的运动特性普通槽轮机构的运动特性1)槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数z的增多而的增多而减少；减少；2)当圆销开始进入和离开径向槽时，此两瞬时有柔性冲击，且当圆销开始进入和离开径向槽时，此两瞬时有柔性冲击，且随槽数随槽数z的减少而增大；的减少而增大；3)在机构运转速度较高时，或槽轮轴承惯性较大的情况下，就在机构运转速度较高时，或槽

27、轮轴承惯性较大的情况下，就显得更为突出。显得更为突出。4)内槽轮机构与外槽轮机构一样，有加速度突变，且其值与外内槽轮机构与外槽轮机构一样，有加速度突变，且其值与外槽轮者相等，但当槽轮者相等，但当|0时，角加速度值迅速下降并趋于零。时，角加速度值迅速下降并趋于零。内槽内槽轮机构的动力性能比外槽轮机构要好得多。轮机构的动力性能比外槽轮机构要好得多。在机械中最常用的是径向槽均匀分布的外槽轮机构。对于这种机在机械中最常用的是径向槽均匀分布的外槽轮机构。对于这种机构，在设计计算时，构，在设计计算时，首先应根据工作要求确定槽轮的槽数首先应根据工作要求确定槽轮的槽数z和主动拨盘的圆销数和主动拨盘的圆销数 n

28、；再按受力情况和实际机械所允许的安装空间尺寸，确定中心距再按受力情况和实际机械所允许的安装空间尺寸，确定中心距 a和圆销半径和圆销半径 r；最后确定出其他几何尺寸。最后确定出其他几何尺寸。拨盘轴的直径拨盘轴的直径 d 及槽轮轴的直径及槽轮轴的直径d2受锁止弧的半径大小的限制。受锁止弧的半径大小的限制。四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算1四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算圆销半径圆销半径圆销半径圆销半径rr由受力大小确定由受力大小确定由受力大小确定由受力大小

29、确定 r rR/6R/6中心距中心距中心距中心距LL由安装空间确定由安装空间确定由安装空间确定由安装空间确定回转半径回转半径回转半径回转半径R RR=LsinR=Lsin=Lsin(=Lsin(/z)/z)槽顶半径槽顶半径槽顶半径槽顶半径s ss=Lcoss=Lcos=Lcos(=Lcos(/z)/z)槽深槽深槽深槽深h hh hs-(L-R-r)s-(L-R-r)拨盘轴径拨盘轴径拨盘轴径拨盘轴径d d1 1d d1 12(L-s)2(L-s)槽轮轴径槽轮轴径槽轮轴径槽轮轴径d d22d d2 22(L-R-r)2(L-R-r)参参参参 数数数数计算公式或依据计算公式或依据计算公式或依据计算公

30、式或依据槽数槽数槽数槽数z z 由工作要求确定由工作要求确定由工作要求确定由工作要求确定圆销数圆销数圆销数圆销数n nRsd1d2rhLr0槽顶侧壁厚槽顶侧壁厚槽顶侧壁厚槽顶侧壁厚b bb=35b=35mmmm经验确定经验确定经验确定经验确定b锁止弧半径锁止弧半径锁止弧半径锁止弧半径r r0 0r r0 0=R-r-b=R-r-b12-412-4擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构一、一、一、一、擒纵轮机构的组成及其工作原理擒纵轮机构的组成及其工作原理擒纵轮机构的组成及其工作原理擒纵轮机构的组成及其工作原理4612133785461213378546121337854612133785二、

31、二、二、二、擒纵轮轮机构的类型与应用擒纵轮轮机构的类型与应用擒纵轮轮机构的类型与应用擒纵轮轮机构的类型与应用12-412-4擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构擒纵轮机构一、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

32、复复复复摆摆摆摆动动动动，带带带带动动动动擒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纵纵纵轮轮轮轮，并并并并使使使使它它它它间间间间歇歇歇歇转动。转动。转动。转动。4612133785461213378546121337854612133785二、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擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒

33、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。12-512-5凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构

34、凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构 1.1.工作原理及特点工作原理及特点工作原理及特点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。圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。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：特点：特点：特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。优点：优点：优点：优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、适应高速可通过选择适当的运动规律来

35、减小动载荷、避免冲击、适应高速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。运转的要求。定位精确、且结构紧凑。运转的要求。定位精确、且结构紧凑。运转的要求。定位精确、且结构紧凑。缺点：缺点：缺点：缺点：凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。2.2.类型及应用类型及应用类型及应用类型及应用类型：类型：类型：类型：圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮

36、间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构R2圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构牙膏灌浆机牙膏灌浆机牙膏灌浆机牙膏灌浆机灌浆灌浆灌浆灌浆封口封口封口封口（1）圆柱凸轮式间歇运动机构）圆柱凸轮式间歇运动机构常取凸轮槽数为常取凸轮槽数为1，柱销数一般，柱销数一般取取z26，在轻载下间歇频率为，在轻载下间歇频率为1500次次/分。分。蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构（2）蜗杆凸轮式间歇运动机构）蜗杆凸轮式间歇运动机构主动轮为圆弧面螺杆凸轮，主动轮为圆弧面螺杆凸轮，常取单头常取单

37、头,从动件是军部圆销的从动件是军部圆销的圆盘圆盘，z26，从动盘按正弦加速，从动盘按正弦加速度规律设计，可控制中心距消除度规律设计，可控制中心距消除间隙，承载能力高，间歇频率为间隙，承载能力高，间歇频率为1200次次/分，分度精度为分，分度精度为30。（3）共轭凸轮式间歇机构）共轭凸轮式间歇机构(图图12-25)动力特性好，分度精度高，成本较低。动力特性好，分度精度高，成本较低。应用：应用：应用：应用：适用于高速、高精度的分度转位机械，如制瓶机、纸烟、包装机、适用于高速、高精度的分度转位机械，如制瓶机、纸烟、包装机、适用于高速、高精度的分度转位机械，如制瓶机、纸烟、包装机、适用于高速、高精度的

38、分度转位机械，如制瓶机、纸烟、包装机、拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。凸轮式间歇机构的特点：凸轮式间歇机构的特点：凸轮式间歇机构的特点：凸轮式间歇机构的特点：结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于高速运转；通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于高速运转；通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于高速运转；通过选择合适的运动规

39、律，减小动载荷，适于高速运转；精度要求高，加工复杂，安装调整困难。精度要求高，加工复杂，安装调整困难。精度要求高，加工复杂，安装调整困难。精度要求高，加工复杂，安装调整困难。12-612-6不完全齿轮机构不完全齿轮机构不完全齿轮机构不完全齿轮机构1.1.工作原理及特点工作原理及特点工作原理及特点工作原理及特点工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的

40、轮齿，其余部分为锁止圆弧。当两要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿，其余部分为锁止圆弧。当两要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿，其余部分为锁止圆弧。当两要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿，其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。优点：优点：优点：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结构简单、制造容易、工作可靠、从动

41、轮运动时间和静止时间的结构简单、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。比例可在较大范围内变化。比例可在较大范围内变化。比例可在较大范围内变化。缺点：缺点：缺点：缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大刚性冲击，故一般只用从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大刚性冲击，故一般只用从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大刚性冲击，故一般只用从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大刚性冲击，故一般只用于低速、轻载场合。为了改善刚性冲击的缺点，可在主从动轮上加一对于低速、轻载场合。为了改善刚性冲击的缺点，可在主从动

42、轮上加一对于低速、轻载场合。为了改善刚性冲击的缺点，可在主从动轮上加一对于低速、轻载场合。为了改善刚性冲击的缺点，可在主从动轮上加一对瞬瞬瞬瞬心线附加杆心线附加杆心线附加杆心线附加杆。瞬心线附加杆的不完全齿轮机构瞬心线附加杆的不完全齿轮机构O2O112LK瞬心线附加杆瞬心线附加杆P P P 逐渐远离逐渐远离O O1 1向两轮节点移动，使速度从向两轮节点移动，使速度从0 0逐渐增到稳定值。逐渐增到稳定值。单齿外啮合不完全齿轮机构单齿外啮合不完全齿轮机构单齿外啮合不完全齿轮机构单齿外啮合不完全齿轮机构部分齿外啮合不完全齿轮机构部分齿外啮合不完全齿轮机构部分齿外啮合不完全齿轮机构部分齿外啮合不完全齿

43、轮机构2.2.类型及应用类型及应用类型及应用类型及应用单齿内啮合不完全齿轮机构单齿内啮合不完全齿轮机构单齿内啮合不完全齿轮机构单齿内啮合不完全齿轮机构齿轮与齿条齿轮与齿条不完全齿轮不完全齿轮机构机构 圆锥不完全齿轮机构圆锥不完全齿轮机构 c2Po112B2B1ra2D1o2ra1c不完全齿轮机构的干涉问题不完全齿轮机构的干涉问题齿顶干涉：齿顶干涉：开始传动时，主动轮齿顶开始传动时，主动轮齿顶被从动被从动轮齿顶所阻，不能进轮齿顶所阻，不能进行传动的现象。行传动的现象。措施：将主动轮首齿的齿顶措施：将主动轮首齿的齿顶高作适当的削减高作适当的削减为了保证从动轮停歇在预定为了保证从动轮停歇在预定位置，

44、主动轮末齿的齿顶高位置，主动轮末齿的齿顶高也需要作适当的削减也需要作适当的削减铣刀铣刀铣刀铣刀不完全齿轮不完全齿轮不完全齿轮不完全齿轮5 5乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍球拍球拍球拍靠模凸轮靠模凸轮靠模凸轮靠模凸轮不完全齿轮不完全齿轮不完全齿轮不完全齿轮4 4应用：应用：应用：应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机不完全齿轮不完全齿轮不完全齿

45、轮不完全齿轮压制压制压制压制退煤饼退煤饼退煤饼退煤饼填料填料填料填料填料填料填料填料瞬心线附加杆瞬心线附加杆瞬心线附加杆瞬心线附加杆锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧12-712-7非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构。是一种用于变传动比传动的齿轮机构。是一种用于变传动比传动的齿轮机构。是一种用于变传动比传动的齿轮机构。根据齿廓啮合基本定律，如要求一对齿轮作变传动比传动，则其节线就根据齿廓啮合基本定律，如要求一对齿轮作变传动比传动，则其节线就根据齿廓啮合基本定律，如要求一对齿轮作变传动比传

46、动，则其节线就根据齿廓啮合基本定律，如要求一对齿轮作变传动比传动，则其节线就不再是一个圆，而是非圆曲线。理论上讲，节线的形状是没有限制的，但在不再是一个圆，而是非圆曲线。理论上讲，节线的形状是没有限制的，但在不再是一个圆，而是非圆曲线。理论上讲，节线的形状是没有限制的，但在不再是一个圆，而是非圆曲线。理论上讲，节线的形状是没有限制的，但在生产实际中，常见的非圆齿轮的节线主要有椭圆形、卵形和螺旋线形等几种。生产实际中，常见的非圆齿轮的节线主要有椭圆形、卵形和螺旋线形等几种。生产实际中，常见的非圆齿轮的节线主要有椭圆形、卵形和螺旋线形等几种。生产实际中，常见的非圆齿轮的节线主要有椭圆形、卵形和螺旋

47、线形等几种。2211椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮1.椭圆齿轮机构的椭圆齿轮机构的传动比传动比 i212/1r1/r2（1e2)/(1e22ecos1)即椭圆齿轮机构的传动比即椭圆齿轮机构的传动比i21是主动轮是主动轮1转角转角1的函数，且与椭圆齿轮的函数，且与椭圆齿轮的偏心率的偏心率e有关。有关。2.非圆齿轮机构的应用非圆齿轮机构的应用非圆齿轮机构在机床、自动机、仪器及解算装置中均有应用。现举例说明非圆齿轮机构在机床、自动机、仪器及解算装置中均有应用。现举例说明如下：如下：1)利用利用椭圆齿轮带动曲柄滑块机构椭圆齿轮带动曲柄滑块机构实现急回运动实现急回运动2)利用利用椭圆齿轮带动转位槽轮机

48、构椭圆齿轮带动转位槽轮机构实现缩短运动时间，增加停歇时间。实现缩短运动时间，增加停歇时间。非圆齿轮非圆齿轮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书脊背加工联动机构书脊背加工联动机构书脊背加工联动机构书脊背加工联动机构椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮椭圆齿轮流量计流量计流量计流量计卵形齿轮卵形齿轮卵形齿轮卵形齿轮12-812-8螺旋机构螺旋机构螺旋机构螺旋机构组成：组成：组成：组成：螺杆、螺母、机架。螺杆、螺母、机架。螺杆、螺母、机架。螺杆、螺母、机架。运动特点：运动特点：运动特点：运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母

49、轴向移动。一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。优点：优点：优点：优点：获得很大的减速比和力的增益。获得很大的减速比和力的增益。获得很大的减速比和力的增益。获得很大的减速比和力的增益。缺点：缺点：缺点：缺点：机械效率较低。机械效率较低。机械效率较低。机械效率较低。应用：应用：应用：应用：螺旋压力机、千斤顶、机床螺旋压力机、千斤顶、机床螺旋压力机、千斤顶、机床螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。进给装置、微调机构等。进给装置、微调机构等。进给装置、微调机构等。1.1.螺旋机构及其应用螺旋机构及其应用螺旋机

50、构及其应用螺旋机构及其应用在在在在 v v 时时时时,也可以螺母为作轴向移动，带动螺杆转动。也可以螺母为作轴向移动，带动螺杆转动。也可以螺母为作轴向移动，带动螺杆转动。也可以螺母为作轴向移动，带动螺杆转动。0 0 1010 2020 3030 4040 5050 2020404060608080100100效率效率%f f =tg=tg=0.1=0.1自锁极限自锁极限紧固螺纹区紧固螺纹区2.2.运动分析运动分析运动分析运动分析导程导程导程导程l l螺旋转一圈螺旋转一圈螺旋转一圈螺旋转一圈(2 2)，螺母前进的距离。，螺母前进的距离。，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螺