第12章其它常用机构

2020/6/13,1,机械原理,机电工程学院机械设计研究室,TheoryofMachinesandMechanisms,2020/6/13,2,第12章其他常用机构,12-1棘轮机构12-2槽轮机构12-3擒纵机构12-4凸轮式间歇运动机构12-5不完全齿轮机构12-6星轮机构12-7非圆齿轮机构12-8螺旋机构12-9万向铰链机构12-10组合机构12-11含有某些特殊元器件的广义机构,2020/6/13,3,基本结构和工作原理,动画,121棘轮机构,2020/6/13,4,棘轮转角的调节,调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角,用遮板调节棘轮的转角,2020/6/13,5,改变棘轮转向,2020/6/13,6,不同类型的棘轮机构,2020/6/13,7,特点及应用,结构简单、转角可调、转向可变。但只能有级调节动程,且棘爪在齿背滑行会引起噪音、冲击和磨损高速时不宜采用。,2020/6/13,8,2020/6/13,9,构成:外套筒1、内套筒2滚子3、弹簧4、机架,工作原理：外套筒逆时针转动时，滚子楔紧内套筒随之转动,当外套筒顺时针转动时，滚子松开内套筒不动。,特点：传递运动较平稳、无噪声，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，不适合用于精确传递运动的场合,摩擦自锁式棘轮机构,2020/6/13,10,摩擦自锁式棘轮机构,偏心楔块式,滚子楔紧式,2020/6/13,11,主动拨盘转动,圆柱销进入径向槽,锁止弧松开,从动槽轮转动,拨盘转过角21,槽轮转过22,圆柱销脱出径向槽,槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住,拨盘转动、槽轮静止,基本结构和工作原理,122槽轮机构,动画,2020/6/13,12,不同类型的槽轮机构,内槽轮机构,空间槽轮机构,2020/6/13,13,特点及应用,特点:结构简单、工作可靠、能准确控制转动、机械效率高。转角不可调。应用:常用于只要求恒定旋转角的分度机构中（转速不高的自动机械、轻工机械、仪表机械）,2020/6/13,14,作者：潘存云教授,六槽内槽轮,拨盘,六角车床转塔,圆销,2020/6/13,15,一、擒纵轮机构的组成及其工作原理,组成：擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。,工作原理：擒纵轮受发条力矩的驱动，游丝摆轮系统往复摆动，带动擒纵叉往复摆动，卡住或释放擒纵轮，并使它间歇转动。,123擒纵轮机构,2020/6/13,16,二、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,无固有振动系统型擒纵轮轮机构,-计时精度高，用于钟表。,-结构简单、成本低、计时精度不高，用于自动记录仪、时间继电器、计数器、定时器、测速器、照相机快门和自拍器等。,2020/6/13,17,构成:带曲线槽的圆柱凸轮1(主动),带滚子3的转盘2(从动),机架。,工作原理:当凸轮转动时，通过其曲线沟槽拨动从动转盘上的滚子转盘作间歇运动，每次转动角为2/Z(Z为滚子数)传递交错轴间的分度运动。,特点:运动可靠,平稳,运动规律任意,用于高速间歇运动,124凸轮间歇运动机构,2020/6/13,18,凸轮间歇机构,2020/6/13,19,构成:主动轮1、从动轮2、机架,特点:结构简单、匀速传动。(始末除外),工作原理：由渐开线齿轮机构演变而来。但轮齿不布满整个圆周从动轮作间歇运动。,125不完全齿轮机构,2020/6/13,20,不完全齿轮机构,内啮合式,外啮合式,2020/6/13,21,作者：潘存云教授,铣刀,不完全齿轮1,靠模凸轮,不完全齿轮1,2020/6/13,22,作者：潘存云教授,瞬心线附加杆,蜂窝煤饼压制机,锁止弧,锁止弧,使运动平稳,不完全齿轮,2020/6/13,23,127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,作者：潘存云教授,2020/6/13,24,滚筒式平板印刷机,压力机,自动机床转位机构,2020/6/13,25,非圆齿轮,非线性函数电位机构,椭圆齿轮,椭圆齿轮,流量计,书心脊背加工联动机构,2020/6/13,26,128螺旋机构,组成：螺杆、螺母、机架。,运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。,优点：获得很大的减速比和力的增益。,缺点：机械效率较低。,应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。,1.螺旋机构及其应用,在v时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。,2020/6/13,27,2.运动分析,导程l螺旋转一圈(2)，螺母前进的距离。,螺旋转过任意角时，螺母的位移s为：,s/r=l/r2,s=l/2,螺距p相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。,两者的关系为：l=zp，z为螺纹的头数。强调Z=1,将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：,2020/6/13,28,B,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,且:lAlB,s=(lAlB)/2,当差(lAlB)很小时，s将很小。,这种螺旋机构称为微(差)动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构（镗刀微调机构）中。,s1=lA/2,螺母2相对于螺杆1的位移为：,s2=lB/2,螺母2相对于机架3的位移为：,图示螺旋机构中，螺母A固定，螺母2可沿轴向移动，,当A、B段螺纹旋向相同时，螺杆1相对于机架3的位移为：,B,2020/6/13,29,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,当A、B段螺纹旋向相反时，,螺母2的位移为：s=(lAlB)/2,l1=1.25mm(右),镗刀进给量调整微动螺旋机构,称为复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。,差动螺旋应实例：,复式螺旋机构,l2=1mm(右),2020/6/13,30,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。,应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。,单万向联轴器,128万向铰链机构,2020/6/13,31,vA1=r1,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“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，,运动分析：,两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。,在图示位置I,以轴1为参考系，对A点有：,以轴2为参考系，对A点有：,vA2=r2,=rcos2,显然有：vA1=vA2,2020/6/13,32,作者：潘存云教授,其它位置：,代入得：,在图示位置II,以轴2为参考系，对B点有：,vB2=r”2,以轴1为参考系，对B点有：,vB1=r”1,=1rcos,同样有：vB1=vB2,代入得：,2=1cos,21,=”2