机械技术基础与设计 11

§5.1棘轮机构§5.2槽轮机构§5.3不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构§5.4滑动螺旋传动§5.5滚动螺旋传动简介第5章其他常用机构5.1棘轮机构机构组成5.1.1棘轮机构的工作原理：它主要有摇杆、棘爪、棘轮、制动爪和机架组成。弹簧使制动爪和棘轮保持接触。摇杆逆时针摆动——棘爪插入齿槽——棘轮转过角度——制动爪划过齿背摇杆顺时针摆动——棘爪划过脊背——制动爪组织棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动因此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。工作过程5.1棘轮机构双向式棘轮机构矩形齿双向式棘轮机构回转棘爪双向式棘轮机构5.1棘轮机构5.1.2棘轮转角的调节1.调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角5.1棘轮机构2.用遮板调节棘轮转角5.1棘轮机构5.1.3棘轮机构的特点与应用结构简单，制造容易运动可靠棘轮的转角在很大范围内可调工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高，常用于低速场合棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。棘轮转角应大于棘轮的齿距角，一般为齿距角的倍数。5.2槽轮机构5.2.1槽轮机构的类型、特点及应用内啮合槽轮机构外啮合槽轮机构空间槽轮机构优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存在柔性冲击，不适合高速场合，转角不可调节，只能用在定角场合5.2槽轮机构5.2.2槽轮机构的工作原理

当拨盘上的圆柱销没有进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧面被拨盘上的外凸锁止弧面卡住，槽轮静止不动。当圆柱销A进入槽轮的径向槽时，锁止弧面被松开，则圆柱销驱动槽轮转动。当拨盘上的圆柱销离开径向槽时，下一个锁止弧面又被卡住，槽轮又静止不动。由此将主动件的连续转动转换为从动槽轮的间歇运动槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数z的增多而减少；当圆销开始进入和离开径向槽时，此两瞬时有柔性冲击，且随槽数z的减少而增大；5.2.3普通槽轮机构的运动特性

是指当主动拨盘回转一周时，槽轮的运动时间t2与主动拨盘转一周的总时间t1之比，（1）普通槽轮机构的运动因数1）外槽轮机构槽轮机构的运动因数以ι表示。即ι＝t2/t1＝2φ1/(2π）=(π－2φ2)/(2π）＝π－(2π/z)/(2π)＝1/2－1/z(a)由于ι>0，故槽数z≥3。

又因ι<0.5，故次种单销槽轮机构的槽轮的运动时间总量小于其静止时间。

具有n个均布圆销的槽轮机构的运动系数k为：ι＝n(1/2－1/z)普通槽轮机构的运因数及特性5.3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构5.3.1不完全齿轮机构优点：结构简单、制造方便，从动轮的运动时间和静止时间的比例不受机构结构的限制缺点：从动轮在转动开始及终止时速度又突变，冲击较大一般仅用于低速、轻载场合

工作原理：由一个或一部分齿的主动轮与按动停时间要求而作出的从动轮相啮合，使从动轮作间歇回转运动。5.3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构5.3.2凸轮式间歇运动机构优点：结构简单、运转可靠、传动平稳、无噪声，适用于高速、中载和高精度分度的场合。缺点：凸轮加工比较复杂，装配与调整要求也较高棘轮机构钩头双动式棘轮机构矩形齿双向式棘轮机构回转棘爪双向式棘轮机构槽轮机构内啮合棘轮机构空间棘轮机构

效率较低，特别是具有自锁性的螺旋机构效率低于50％。

能获得很多的减速比和刀的增益；选择合适的螺旋机构导程角，可获得机构的自锁性。1．螺旋机构的组成及特点（1）螺旋机构的组成

通常它是将旋转运动转换为直线运动。但当导程角大于当量摩擦角时，它还可以将直线运动转换为旋转运动。螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成。（2）螺旋机构的特点主要优点主要缺点

因此，螺旋机构常用于起重机、压力机以及功率不大的进给系统和微调装置中。5.4滑动螺旋传动2．螺旋机构的运动分析当螺杆转过φ时，螺母沿其轴向移动的距离为：S＝l

φ/(2π)其中l为螺旋的导程mm。（1）微动螺旋机构设螺旋机构中A、B段的螺旋导程分别为lA、lB,且两端螺旋的旋向相同（即同为左旋或右旋），则当螺杆1转过φ时，螺母2的位移s为：螺杆螺母A段螺纹B段螺纹机架123s＝(lA－lB)φ/(2π）

因lA、lB相差很小时，故位移s可能很小，故这种螺旋机构称为微动螺旋机构动画

如用于调节镗刀进刀量的螺旋机构。此种机构常用测微计、分度机构即调节机构中。（2）复式螺旋机构

如果螺旋机构的两段螺旋导程分别为lA、lB，且两端螺旋的旋向相反。

这种螺旋机构称为复式螺旋机构。s＝(lA＋lB)φ/(2π）则此种螺旋机构常用于车辆的联接。123AB3．螺旋机构的设计要点

螺旋设计的关键是选择确定合适的螺旋导程角、导程及头数等参数。根据不同的工作要求，螺旋机构应选择不同的几何参数。

若要求螺旋具有自锁性或具有较大的减速比（微动）时，宜选用单头螺旋，宜选用较小的导程及导程角，但效率较低。

若要求传递大的功率或快速运动的螺旋机构时，宜采用具有较大导程角的多头螺旋。螺旋机构四种基本传动形式及特点5.5滚动螺旋传动简介

在螺杆和螺母制建设有封闭循环的滚道，在滚道间填充钢珠，使螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦，提高传动效率，这种传动称为螺旋传动，又称为滚珠丝杠副。5.5.1

滚珠丝杠的分类、特点和应用1.滚珠丝杠的分类按用途定位滚珠丝杠传动滚珠丝杠通过旋转角度和导程控制轴向位移量，称为P类滚珠丝杠用于传动动力的滚珠丝杠，称为T类滚珠丝杠5.5滚动螺旋传动简介按循环方式内循环滚珠丝杠外循环滚珠丝杠5.5滚动螺旋传动简介2.滚珠丝杠的特点及应用滚珠丝杠的优点滚动摩擦系数小，传动效率高启动扭矩接近运转扭矩，工作较平稳磨损小且寿命长，可用调整装置调整间隙，传动精度与刚度均得到提高不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动5.5滚动螺旋传动简介滚珠丝杠的缺点结构复杂