赵海鸣 不完全齿轮机构及凸轮式间隙运动机构

1、第六章第六章 间歇运动机构间歇运动机构6.1 6.1 内容提要及基本概念内容提要及基本概念6.2 6.2 本章重点、难点本章重点、难点6.3 6.3 典型例题精解典型例题精解 内容提要及基本概念内容提要及基本概念内容提要内容提要了解不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构的工作原理、特点、了解不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构的工作原理、特点、功用及其设计要点。功用及其设计要点。1）不完全齿轮机构的工作原理和特点）不完全齿轮机构的工作原理和特点工作过程：工作过程：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

2、轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。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。动轮静止。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比结构简单、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。例可在较大范围内变化。 缺点：缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速、轻载场合。速、轻载场合。 3. 不完全齿轮机

3、构不完全齿轮机构2）不完全齿轮机构的类型及应用）不完全齿轮机构的类型及应用类型：类型：外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构。外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构。应用：应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。如乒乓球拍周缘适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。如乒乓球拍周缘铣削铣削加工机床加工机床、蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机等。等。 外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构作者：潘存云教授铣刀铣刀不完全齿轮不完全齿轮1乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍球拍靠模凸轮靠模凸轮不完全齿轮不完全齿轮1作者：潘存云

4、教授瞬心线附加杆瞬心线附加杆蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机退煤饼退煤饼填料填料填料填料锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧使运动平稳压制压制不完全齿轮不完全齿轮1）工作原理和特点）工作原理和特点工作原理：工作原理：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：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：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。转的要求。定位精确、且结构紧凑。 缺点：缺

5、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。 2）类型及应用）类型及应用类型：类型：圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机。圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机。应用：应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械。适用于一些具有特殊运动要求的专用机械。4. 凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构作者：潘存云教授作者：潘存云教授R2圆柱凸轮间歇运动机构圆柱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牙膏灌浆机牙膏灌浆机应用：应用： 适用于高速、高精度的分度转位机械制适用于高速、高精度的分度转位机械制瓶机、纸烟、包装机、拉链嵌齿、高速冲床、多瓶机、纸烟、包

6、装机、拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。色印刷机等机械。作者：潘存云教授作者：潘存云教授封口封口灌浆灌浆1）星轮机构的组成和啮合特点）星轮机构的组成和啮合特点组成：组成：不完全针轮、摆线齿轮。不完全针轮、摆线齿轮。 5. 星轮机构星轮机构R2R3BA3CCC3 33 32 22 222 23 3K K2 2K K2 22 23 3A AB BP P0 0K K3 31 11 1主动轮主动轮2为一个不完全针轮，从动轮为一个不完全针轮，从动轮3为为一个每隔若干个摆线齿就间隔一个特殊一个每隔若干个摆线齿就间隔一个特殊齿形厚齿齿形厚齿C的摆线齿轮，一般称轮的摆线齿轮，一般称轮3为星为星轮。轮。 啮

7、合特点：啮合特点：当节圆当节圆3与节圆与节圆2纯滚动时，节圆纯滚动时，节圆3上的点上的点P0 0 在节圆在节圆2 动平面上动平面上画出外摆线画出外摆线K K 2 2 ，显然，显然P0 0与与K K 2 2可以用作共轭齿廓，如用针销可以用作共轭齿廓，如用针销K K3 3代替代替点点P0 0 ，则其共轭齿廓曲线为外摆线，则其共轭齿廓曲线为外摆线K K 2 2的等距曲线的等距曲线K K2 2 。2 23 3K K 2 2K K2 22 23 3A AB BP P0 0K K3 31 11 1用用K K3 3 K K2 2共轭曲线作齿廓的一对外啮合针轮共轭曲线作齿廓的一对外啮合针轮-摆线齿轮机构摆线齿

8、轮机构 。3 3B B3 32 2P P0 0K K2 2K K3 36.2 本章重点、难点本章重点、难点本章的重点是棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理、运动特点及其本章的重点是棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理、运动特点及其运动设计的要点。至于不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构，运动设计的要点。至于不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构，只需了解它们的运动特点、并了解其适用的场合，以便在进行机械系统方只需了解它们的运动特点、并了解其适用的场合，以便在进行机械系统方案设计时，能够根据工作要求正确地选择执行机构的型式。案设计时，能够根据工作要求正确地选择执行机构的型式。6.3 典

9、型例题精解典型例题精解例例1 设计一单转臂四槽外槽轮机构，要求槽轮在停歇时间完成工作动作，设计一单转臂四槽外槽轮机构，要求槽轮在停歇时间完成工作动作，所需时间为所需时间为30s，求转臂的转速，求转臂的转速n2和槽轮转位所需的时间和槽轮转位所需的时间t2。解解 由题意，圆销数由题意，圆销数K=1，槽数，槽数z z=4，所以槽轮每循环停歇时间，所以槽轮每循环停歇时间t 2 =(30/n1)(1+2/z z) = (30/n1)(1+2/4) 而而t 2 =30s，故，故n2 =1.5r/min槽轮转位时间槽轮转位时间t2 =(30/n1)(1-2/z z)K = (30/1.5)(1-2/4)1 s=10 s例例2 下图所示为一磨床的进刀机构。棘轮下图所示为一磨床的进刀机构。棘轮4与行星架与行星架H固连，齿轮固连，齿轮3与丝杠与丝杠固连。已知行星轮系中各轮齿数固连。已知行星轮系中各轮齿数z z1=22，z z 2=18，z z2=z z3=20，进刀丝，进刀丝杠的导程杠的导程l=5mm。如要求实现最小进刀量。如要求实现最小进刀量s=1m，试求棘轮的最小齿，试求棘轮的最小齿数数z z。H22 s134解解 求实现最小进刀量求实现最小进刀量s=0.001mm时，丝杠相应的最小转角时，丝杠相应的最小转角3min3min3min3min =(2/l) s