第7章--其他常用机构简介.doc

129 7 其他常用机构简介第7章 其他常用机构简介学习目标了解棘轮机械、槽轮机构、凸轮间歇机构、不完全齿轮机构、螺旋机构的类型、特点及应用7．1棘轮机构 1．棘轮机构的工作原理与基本类型 (1)工作原理 图6—1所示为常见齿啮式外啮合的棘轮机构，主要由棘轮l、主动件摇杆4、驱动棘爪2、止回棘爪5和机架组成当主动摇杆顺时针摆动时，摇杆上铰接的驱动棘爪2就会插入棘轮的齿槽内，推动棘轮同向转动一定的角度当主动摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪在棘轮的齿背上滑过，这时止回棘爪会阻止棘轮反向转动，使棘轮静止不动，从而实现了当主动件连续往复摆动时，从动棘轮作单向的间歇运动为了保证棘爪工作可靠，常利用扭簧3使棘爪紧压齿面 (2)基本类型 常见棘轮机构可分为齿啮式和摩擦式两大类 ①齿啮式棘轮机构 齿啮式棘轮机构是靠棘爪和棘轮齿啮合传动，齿啮式棘轮机构有外啮合(图7—1)和内啮合(图7—2)两种基本形式内啮合棘轮机构由棘轮1、棘爪2和2’、弹簧3和3’以及轴4组成，如图7—2所示。

单动式棘轮机构，如图7—1所示，当原动件连续地往复摆动时，棘轮只作单向的间歇运动图7—l单动式棘轮机构 图7—2-内啮合棘轮机构双动式棘轮机构，如图7—3所示，其棘爪3可制成直头[图7—3(a)]、钩头[图7—3(b)]当主动摇杆1往复摆动一次时，能使棘轮2沿同一方向作两次间歇转动，相当于加大了转角 可变向棘轮机构如图7—4(a)所示，它的棘轮齿形为对称梯形当棘爪在两个不同位置时，主动杆与棘爪将使棘轮向相反方向作间歇运动；图7—4(b)所示为另一种可变向棘轮机构 （a） (b) (a) (b) 图7—3双动式棘轮机构 图7—4可变向棘轮机构 ②摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构如图7—5所示，棘轮上无棘齿它靠棘爪1，3和棘轮2之间的摩擦力传动，棘轮转角可作无级调节，且传动平稳、无噪声但因靠摩擦力传动，其接触表面容易发生滑动。

2．棘轮机构的特点与应用棘轮机构结构简单、制造容易、转角准确、运动可靠，而且棘轮的转角可在很大范围内作有级调节但工作时棘爪在齿背上滑行易引起噪声、冲击和磨损，运动精度不高，所以常用于低速、轻载的场合 图7—5摩擦式棘轮机构7．2槽轮机构1．槽轮机构的工作原理与类型 、 (1)工作原理 图7—6所示为槽轮机构(又称马氏机构)，由带有圆销3的拨盘1、具有径向槽的槽轮2及机架组成拨盘1主动作等速连续转动，当圆销A未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸锁止弧锁住而静止；当圆销A开始进人径向槽时，内外锁止弧脱开，槽轮在圆销A的驱动-FJl~时针转动；当圆销A开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，直到圆销再次进人下一个径向槽时，锁止弧脱开，槽轮才能继续转动，从而实现从动槽轮的单向间歇运动 (2)基本类型槽轮机构有外槽轮机构(图7—6)和内槽轮机构(图7—7)两种类型依据机构中圆销的数目，外槽轮机构又有单圆销(图7—6)、双圆销(图7—8)和多圆销槽轮机构之分单圆销外槽轮机构工作时，拨盘转一周，槽轮反向转动一次；双圆销外槽轮机构工作时，拨盘转一周，槽轮反向转动两次；内槽轮机构的槽轮转动方向与拨盘转向相同。

图7—6外槽轮机构 图7—7内槽轮机构图7—8双圆销槽轮机构2．槽轮机构的特点与应用槽轮机构的优点是结构简单、制造容易、转位迅速、工作可靠，但制造与装配精度要求较高且转角大小不能调节，转动时有冲击，故不适用于高速，一般用于转速不是很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中例如，图7—9所示的转塔车床的刀架转位机构，刀架3上装有6种刀具，槽轮2上有6个径向槽，当拨盘1回转一周时，圆销进入槽轮一次，驱使槽轮转过600，刀架也随着转过600，从而将下一工序所需刀具转换到工作位置图7—10所示为电影放映机的卷片机构，槽轮2上有4个径向槽，拨盘1每转一周，圆销将拨动槽轮转过900，使胶片移过一幅画面，并停留一定的时间，以适应人眼的视觉暂留现象图7—9转塔车床的刀架转位机构 图7—10电影放映机的卷片机构7．3凸轮式间歇机构 1．凸轮式间歇机构的工作原理与类型 (1)工作原理 凸轮式间歇运动机构是利用凸轮的轮廓曲线，通过对转盘上滚子的推动，将凸轮的连续转动变换为从动转盘的间歇转动的机构它一般由主动凸轮、从动转盘和机架组成。

(2)基本类型 图7—1 1所示为圆柱凸轮间歇运动机构，图7—12所示为蜗杆凸轮间歇运动机构 2．凸轮式间歇机构的特点与应用 凸轮式间歇运动机构的优点是结构简单，运转可靠，转位精确，传动平稳无噪声，且只要适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线，即可减小动载荷和避免冲击，从而适应高速运转的要求，这是它不同于棘轮机构、槽轮机构的最突出的优点凸轮式间歇运动机构的主要缺点是装配与调整要求较高，加工比较复杂凸轮式间歇运动机构主要用于能传递交错轴间的间歇传动，在轻工机械、冲压机械等高速机械中常用做高速、高精度的步进进给、分度转位等机构例如卷烟机、包装机、多色印刷机、高速冲床等图7—11圆柱凸轮间歇运动机构 图7—12蜗杆凸轮间歇运动机构7．4不完全齿轮机构 1．不完全齿轮机构的工作原理与类型 如图7—13所示，在主动轮l上只制出1个或数个轮齿，其余部分为外凸锁止弧，从动轮2上有与主动轮齿相啮合的齿间和内凹锁止弧，且相问布置当主动轮1的有齿部分作用时，从动轮就转动；主动轮的外凸锁止弧作用时，从动轮就停止不动因此当主动轮连续转动时，从动轮将获得时转时停的间歇运动。

如图7—13(a)所示的不完全齿轮机构中，主动轮1上只有1个齿，从动轮2上有8个齿间，故主动轮每转1周，从动轮只转1／8周如图7—13(b)所示的不完全 （a） （b）齿轮机构中，主动轮1上有4个轮齿，从动轮2的圆周 有4个运动段和4个停歇段，而且每个运动段有4个齿 图7—13不完全齿轮机构间与主动轮齿相啮合，主动轮转1周，从动轮转1／4周 2．不完全齿轮机构的特点与应用 不完全齿轮机构的优点是设计灵活，工作可靠，传递的力大，而且从动轮停歇的次数、每次停歇的时间及每次转过角度的变化范围比较大；其缺点是加工工艺较复杂，从动轮在运动开始和终了时有较大的冲击，不宜用于高速传动，且主、从动轮不能互换 不完全齿轮机构一般用于低速、轻载的场合，如在自动机械和半自动机械中，用做工作台的间歇转位机构、间歇进给机构以及计数装置等7．5螺旋机构7．5．1 螺纹的形成、类型、主要参数和应用 1．螺纹的形成、类型和应用 如图7—14(a)所示，把底边等于，的直角三角形绕于直径为d2的圆柱上，并使其底边与圆柱体的底边对齐，则其斜边在圆柱表面上便形成一条螺旋线。

若取任一平面几何图形，使其一边靠在圆柱的母线上并沿螺旋线移动，移动时保持该平面图形通过圆柱体的轴线，便可得到相应的螺纹如图7—14所示，根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形等 （a） （b）三角形螺纹多用于联接，其余螺纹则多用于 图7—14螺纹的形成与牙形传动 按照圆柱直立时螺旋线的绕行方向是向右上升还是向左上升，螺纹可分为右旋及左旋两种，如图7—15所示一般采用右旋螺纹，有特殊要求时才采用左旋螺纹 (a) (b) 图7—15螺纹的旋向、转向与螺杆移动方向 根据圆柱上螺旋线的数目，可分为单线和多线螺纹[图7—16]单线螺纹[图7—16(a)]是沿一条螺旋线形成的螺纹多线螺纹[图7—16(b)(c)]是沿两条或两条以上、在周向和轴向等间距分布的螺旋线形成的螺纹，分别称为双线螺纹[图7—16(b)]、三线螺纹[图7—16(c)]为制造方便，螺纹一般不超过四线。

单线螺纹常用于联接，也可用于传动；多线螺纹则主要用于传动 在圆柱体的外表面上形成的螺纹称为外螺纹，如螺柱上的螺纹；在圆柱孑L的内表面上形成的螺纹称为内螺纹，如螺母上的螺纹表7—1列出了常用螺纹的类型、牙形和应用螺纹已标准化，分为米制和英制两种，我国采用米制，英、美等国则采用英制 (a)单线右旋螺纹 (b)双线左旋螺纹 (C)三线右旋螺纹图7—16螺纹的旋向、线数、螺距和导程表7—1常用螺纹类 别牙 形 图特 点 和 应 用 联 接 用 三 角 形 螺 纹普通螺纹牙形角= ，牙根较厚，牙根强度较高同公称直径，按螺距大小分为粗牙和细牙一般情况下多用粗牙，而细牙用于薄壁零件或受动载荷的联接还可用于微调机构的调整 英寸制螺纹牙形角= ，尺寸单位是in螺距以每in长度内的牙数表示，也有粗牙、细牙之分，多在修 配英、美等国家的机件时使用 管螺纹牙形角= ，公称直径近似为管子内径，以in为单位，是一种螺纹深度较浅的特殊英寸制细牙螺纹，多用于压力在1．57 N／以下的管子联接 传 动 用矩形螺纹牙形为正方形，牙厚为螺距的一半，尚未标准化。

传动效率高，但精确制造困难可用于传动梯形螺纹牙形角a=30效率略低于矩形螺纹，但工艺性好，牙根强度高，广泛用于传动锯齿形螺纹工作面的牙形斜角为，非工作面的牙形斜角为 综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根，强度高的特点，但只能用于单向受力的传动 2．螺纹的主要参数现以图7—17所示的三角形螺纹为例，说明米制螺纹的主要参数1)大径d大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的 假想圆柱的直径，并规定为螺纹的公称直径 (2)小径d1 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径 (3)中径d2 这是一个假想圆柱的直径，在该圆柱母线上的牙形宽度与牙槽宽度相等 (4)。