第12章其它常用机构.ppt

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,第12章 其它常用机构及其设计,§12－1 棘轮机构,§12－2 槽轮机构,§12－3 擒纵轮机构,§12－4 凸轮式间隙运动机构,§12－6 非圆齿轮机构,§12－5 不完全齿机构,§12－7 螺旋机构,§12－8 万向铰链机构,§12－9 组合机构,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,一、棘轮机构的组成及其工作原理,组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。

§12－1 棘轮机构,工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调缺点：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棘轮类型,按工作方式：,按轮齿分布：,按转角是否可调:,,固定转角、可调转角,轮齿棘轮、 摩擦棘轮 演示模型,外缘、 内缘、 端面棘轮机构单向、双向运动棘轮机构二、棘轮机构的类型与应用,按棘轮转向是否可调:,按工作原理分 :,单动式、 双动式棘轮机构调杆长摆角、加滑动罩,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,双动棘轮机构,,棘轮可双向运动,,,,,,,,,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,可调转角的棘轮,牛头刨床进给调整机构通过调整杆长来调摆角,,,,调滑动罩,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,摩擦棘轮,,超越离合器,,,,,,,,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,运动特点：,轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。

而摩擦棘轮正好相反应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度实例：止动器、牛头刨床、冲床转 位、超越离合器（单车飞轮）间歇转动,冲头,卸料工位,装料工位,冲压工位,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,,,三、设计要点,要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽Pn sinα,∵ F= Pn f 代入得：,tgα> f,∴ α>φ,当 f=0.2 时，φ＝11°30’,通常取α＝20°,正压力－Pn,摩擦力－F,条件是两者对O2的力矩要满足如下条件：,Mpn>MF,将力分解成切向和径向分量,=tgφ,齿偏角,Fcosα,>,L,L,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,棘轮几何尺寸计算公式,模数m,1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10,顶圆直径da da =mz 与齿轮不同,齿间距p P=πm,齿高h h=0.75m,齿顶弦长a a=m,棘爪工作面长度a1 a1=(0.5~0.7)a,齿偏角α α＝20°,棘轮宽b b=(1~4)m,棘爪斜高h1 、齿斜高h’ h1=h’ ≈h/cosα,棘轮齿根圆角半径rf rf =1.5 mm,棘爪尖端圆角半径r1 r1 =2 mm,棘爪长度L 一般取 L=2p,,,,,,,,,60°~80°,o1,o2,齿数z 12~25,,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,§12－2 槽轮机构（马尔它机构）,一、槽轮机构的组成及其工作特点,作用：将连续回转变换为间歇转动。

组成：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、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位因槽轮运动过程中角速度有变化 ，不适合高速运动场合工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动锁止弧,槽轮,拨盘,圆销,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,二、槽轮机构的类型与应用,球面槽轮机构,应用实例： 电影放映机、 自动摄影机、六角车床转塔外啮合槽轮机构,内啮合槽轮机构,槽轮机构类型,,放映机的反应用,外啮合槽轮机构,内啮合槽轮机构,球面槽轮机构,,,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,六槽内槽轮,拨盘,六角车床转塔,圆销,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,1.运动系数,拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：,t＝2π/ω1,定义： k=td / t 为运动系数，即：,k=td / t,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90°角。

故有：,td＝2α1/ω1,槽轮的运动时间为：,=2α1/2π,2α1=π－2φ2,=π－(2π/z),= 2π(z-2)/2z,代入上式,三、槽轮机构的运动系数及运动特性,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,将2α1代入得：,∵ k>0,可知：当只有一个圆销时，k=1/2-1/z,如果想得到k≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动n次故运动系数是单圆柱销的n倍，即:,k= n(1/2-1/z),∵ k≤1,∴ 槽数 z≥3,得：n≤2z/ (z -2),提问：why k≤1？ 事实上，当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了k =1/2-1/z,≥71~20.36~1,4 1~4 0.25~1,5 、6 1~3 0.3~1,即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。

< 0.5,当z=4及n=2时,说明此时槽轮的运动时间和静止时间相等k=n(1/2－1/z) = 0.5,参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,2.运动特性,(1)外啮合槽轮机构,规定: 和在圆销进入区为正，在圆销离开区为负，变化区间为：,－α1≤α≤α1,在△ABO2中有如下关系：,－φ2≤φ≤φ2,令λ＝ R / L，并代入上式得：,图示槽轮在运动的任一瞬时，设拨盘位置角用α来表示，槽轮位置角用φ表示槽轮的运动是靠圆销的拨动来实现的，在一个运动循环内，槽轮经历了从静止→运动→静止的过程，因此，槽轮的角速度是变化的，从而具有角加速度，以下将分析槽轮运动的变化规律参赛专用版 国防科大潘存云教授研制,。