槽轮机构(公开课)

槽轮机构 1 槽轮机构的组成及工作特点 1 机构组成 槽轮机构是由主动拨盘 从动槽轮和机架等组成 2 工作特点 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 二 槽轮机构的类型及应用 1 槽轮机构的类型 普通型 特殊型 外槽轮机构 内槽轮机构 槽条机构 不等臂多销槽轮机构 球面槽轮机构 偏置式槽轮机构 偏置外槽轮机构 偏置内槽轮机构 内啮合棘轮机构 外啮合棘轮机构 空间棘轮机构 外槽轮机构 内槽轮机构 内槽轮机构 特殊槽轮机构 参数变化时的槽轮机构运动情况 特殊槽轮机构 运动时间均不等槽轮机构 时间间隔不等槽轮机构 空间球面槽轮机构 2 槽轮机构的应用 例 1 蜂窝煤制机模盘转位机构 例 2 幻灯片放映机机构 自动灌装机 切糕机 3 槽轮的设计 1 槽轮机构的典型结构如图所示 它由主动拨盘 从动槽轮和机架组成 拨盘以等 角速度作连续回转 当 上的圆销未进入槽轮的径向槽时 由于槽轮的内凹锁止弧 nn 被拨盘 的外凹槽锁止弧 mm 卡住 故槽轮不懂 图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置 此时锁止 弧 nn 又也刚被松开 此后 槽轮受圆销的驱使而转动 当圆销在另一边离开径向槽时 锁 止弧 nn 又被卡住 槽轮又静止不懂 直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时 又重复上 述运动 所以槽轮作时动时停的间歇运动 槽轮机构的结构简单 外形尺寸小 机械效率高 并能较平稳的 间歇的进行转位 但 因传动时尚存在柔性冲击 故常用于速度不太高的场合 普通槽轮机构的运动系数 在图中所示 当主动拨盘 B 回转一周时 槽轮 A 的运动时间与主动拨盘转一周的总时间 之比 称为槽轮机构的运动系数 并以 表示 因为拨盘 B 一般为等速回转 所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示 对于单圆销外 槽轮机构 时 t1 与 t2 所对应的拨盘转角分别为 2和 2又为了避免圆销 B 和径向槽发生 刚性冲击 圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时 其线速度方向应沿着径向槽的中心线 由图 可知 2 2 此设计槽轮又 4 个均布槽 则外槽轮机构的运动系数为 1 4 因为运动系数大于零 所以外槽轮的槽数应大于或等于 3 由式可知 其运动系数总小 于 0 5 故此单销外槽轮机构槽轮的运动时间总小于其静止时间 此外 当圆销开始进入和退出径向槽时 由于角加速度有突变 故在此两瞬时有柔性冲 击 而且槽轮的槽数愈少 柔性冲击愈大 2 槽轮的强度设计 四槽槽轮机构圆梢所受最大作用力的计算公式如下 maxF 2 max Z z MJnw Fcd aM 式中 a 为中心距 参数 c d 的取值查文献 1 为 2 000 2 337 代入式得 1 2039kN 由以上较小结果得选择接触疲劳强度为设计准则 选择槽轮材料为 45 钢 maxF 感应淬火热处理 热处理等级 MQ 表面硬度 45HRC 圆销采用 ZCuSn10P1 锡青铜 由文献得 45 钢的弹性模量 泊松比 ZCuSn10P1 锡青铜的弹性 1 203EGPa 1 0 24u 模量 泊松比 根据 H Hertz 公式 槽轮与圆销的最短接触长度为 2 110EGPa 1 0 33u 222 12 12 1 11 nA HP Fr L uu EE 由于圆销较易更换 且为耐磨材料 因此接触强度以槽轮为准 查文献 设 代入式得 由此得选用 10mm 厚的槽轮是非常安全的 1100 HP Mpa 2 8422Lm