第5章 间歇运动机构.ppt

1、第5章 间歇运动机构,（时间：1次课，2学时）,第5章 间歇运动机构,本章要点及学习指导： 间歇运动机构类型很多，本章仅介绍棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的工作原理、运动特点和应用。通过本章的学习，要求学习者了解棘轮机构和槽轮机构的工作原理、运动特点和应用。,第5章 间歇运动机构,案例导入： 从牛头刨床工作台的进给装置及自动机床的刀架转位机构导入，介绍棘轮机构和槽轮机构和不完全齿轮机构的组成及基本类型，分析它们的工作原理是什么，运动特点如何，并简要介绍它们的应用。,第5章 间歇运动机构,5.1 棘轮机构 5.2 槽轮机构 5.3 不完全齿轮机构 习题与练习,5.1 棘轮机构,5.1.1 棘

2、轮机构的工作原理 5.1.2 棘轮转角的调节 5.1.3 棘轮机构的特点与应用,5.1.1 棘轮机构的工作原理,如图5.1所示棘轮机构由摇杆1、棘轮2、棘爪3、机架4、制动爪5和弹簧6组成。当摇杆1连同棘爪2顺时针转动时，棘爪进入棘轮的相应齿槽，推动棘轮转过一定的角度；当摇杆逆时针转动时，棘爪在棘轮齿背上滑过。制动爪防止棘轮跟随摇杆逆时针转动，使棘轮静止不动。这样，摇杆不断地作往复摆动，棘轮便得到单向的间歇转动。,5.1.1 棘轮机构的工作原理,图5.1 单动式棘轮机构,5.1.1 棘轮机构的工作原理,常用的棘轮机构可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1.齿式棘轮机构 齿式棘轮机构按其

3、运动形式又可分为三类： (1)单动式棘轮机构 如图5.1所示，当主动摇杆往复摆动一次时，棘轮只能单向间歇地转过某一角度。 (2)双动式棘轮机构 如图5.2所示，在摇杆往复摆动时都能使棘轮作同一方向的间歇转动。棘爪可做成钩头，如图5.2(a)所示，或直头，如图5.2(b)所示。,5.1.1 棘轮机构的工作原理,图5.2 双动式棘轮机构,5.1.1 棘轮机构的工作原理,(3)可变向棘轮机构 当棘轮轮齿制成方形时，成为可变向棘轮机构。如图5.3(a)所 示，当棘爪1处于实线位置时，棘轮2作逆时针间歇转动；当棘爪1处于虚线位置时，棘轮则作顺时针间歇运动。图5.3(b)所示采用回转棘爪，当棘爪1按图示位

4、置放置时，棘轮2将作逆时针间歇转动。若将棘爪提起，并绕本身轴线转180后再插人棘轮齿槽时，棘轮将作顺时针间歇转动。若将棘爪提起并绕本身轴线转动90，棘爪将被架在壳体顶部的平台上，使轮与爪脱开，此时棘轮将静止不动。这种棘轮机构常用在牛头刨床工作台的进给装置中。,5.1.1 棘轮机构的工作原理,图5.3 可变向棘轮机构,5.1.1 棘轮机构的工作原理,2.摩擦式棘轮机构 图5.4所示为摩擦式棘轮机构，与齿式棘轮机构相比，摩擦式棘轮机构能无级调节棘轮转角的大小，而且降低了机构的冲击和噪声。当摆杆1作逆时针转动时，利用棘爪2与棘轮3之间的摩擦带动棘轮3和摇杆一起转动；当摇杆作顺时针转动时，棘爪2与棘轮

5、3之间产生滑动，这时由于制动爪4的作用能阻止棘轮反转。,5.1.1 棘轮机构的工作原理,图5.4 摩擦式棘轮机构,5.1.2 棘轮转角的调节,齿式棘轮机构中，棘轮的转角可以进行有级调节。常用的调节方法有如下两种： 1.改变摇杆摆角 如图5.5所示，通过调节丝杆来改变曲柄摇杆机构ABCD中曲柄AB的长度，从而改变摇杆和棘爪的摆角，最终导致棘轮转角的变化。摇杆摆角随曲柄长度增加而增加，因此棘轮转角也相应增大。反之，则棘轮转角减小。 2.利用遮盖罩 如图5.6所示，利用遮盖罩遮住棘爪行程内的部分棘齿，使棘爪只能在遮盖罩上滑过，而不能与这部分棘轮齿接触，从而减小棘轮的转角。调整遮盖罩的位置，即可实现棘

6、轮转角的调节。,5.1.2 棘轮转角的调节,图5.5 改变曲柄长度调节棘轮转角,5.1.2 棘轮转角的调节,图5.6 用遮盖罩调节棘轮转角,5.1.3 棘轮机构的特点与应用,棘轮机构具有结构简单、容易制造和运动可靠，棘轮转角调节方便，而且制动爪还有防止棘轮反转的作用。但传动时冲击较大，运动的平稳性差。故棘轮机构只能用于低速、轻载的间歇运动的场合。 棘轮机构在生产中可满足送进、制动、超越和转位分度等要求。 图5.5所示为提升机中的棘轮机构。在吊起重物后，制动爪可以防止棘轮反转，起到制动作用。,5.2 槽轮机构,5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型 5.2.2 槽轮机构的特点和应用 5.2.3 槽

7、轮槽数z和拨盘圆销数K的选择,5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型,槽轮机构又称马尔他机构，如图5.7所示，它是由带圆销A的主动拨盘1、具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。拨盘作匀速转动时，驱动槽轮作时转时停的单向间歇运动。当拨盘上圆销A未进入槽轮径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸圆弧 卡住，故槽轮静止。图示位置是圆销A刚开始进入槽轮径向槽时的情况，这时锁止弧刚被松开，因此槽轮受圆销A的驱动开始沿顺时针方向转动；当圆销A离开径向槽时，槽轮的下一个内凹锁止弧又被拨盘的外凸圆弧卡住，致使槽轮静止，直到圆销A再进入槽轮另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。 槽轮机构有两种基本型式：一种是外槽

8、轮机构，如图5.7所示，另一种是内槽轮机构，如图5.8所示。,5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型,图5.7 外槽轮机构,5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型,图5.8 内槽轮机构,5.2.2 槽轮机构的特点和应用,槽轮机构结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位。但槽轮转角不可调整，在圆销进入和脱离径向槽时也会产生柔性冲击，不适合高速场合。因此只能用于定转角的间歇运动机构中。如自动机床的刀架转位机构，如图5.9所示。电影放映机卷片机构如图5.10所示等自动机械中得到广泛的应用。,5.2.2 槽轮机构的特点和应用,图5.9 自动机床的刀架转位机构,5.2.2 槽轮机构的特点和应

9、用,图5.10 电影放映机卷片机构,5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数K的选择,槽轮槽数z和拨盘圆销数K是槽轮机构的主要参数。如图5.7所示，为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时角速度为零，以避免刚性冲击，在圆销进入或脱出径向槽的瞬间，径向槽的中线应与圆销中心相切，即O2A应与O1A垂直。设z为均匀分布的径向槽数，当槽轮2转过22=2z弧度时，拨盘1相应转过的转角为,5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数K的选择,在一个运动循环内，槽轮2的运动时间tm与主动拨盘转一周的总时间t之比，称为槽轮机构的运动系数，用表示。当拨盘匀速转动时，时间之比可用槽轮与拨盘相应的转角之比来表示。如图5.8所示，只有一

10、个圆销的槽轮机构，tm和t分别为对应于拨盘的转角为21和2时所用的时间，因此，该槽轮机构的运动系数为：,5.2.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数K的选择,欲使槽轮机构的运动系数大于0.5，可在拨盘上装数个圆销。设拨盘上均匀分布的圆销数为K，当拨盘转一整周时，槽轮将被拨动K次。因此，槽轮的运动时间为单圆销时的K倍。 即,5.3 不完全齿轮机构,5.3.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型 5.3.2 不完全齿轮机构的特点及用途,5.3.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型,不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的间歇运动机构，其基本结构型式分为外啮合与内啮合两种，如图5.11和图5.12所示。外啮合

11、与内啮合不完全齿轮机构相 似，前者两轮转向相反，而后者两轮转向相同。不完全齿轮机构的主动轮1只有一个或几个齿，从动轮2具有若干个与主动轮1相啮合的轮齿及锁止弧，可实现主动轮的连续转动和从动轮的有停歇转动。在图5.11所示的机构中，主动轮1每转一转，从动轮2转1/4转，从动轮转一转停歇四次。停歇时从动轮上的锁止弧与主动轮上的锁止弧啮合，保证了从动轮停歇在确定的位置上而不发生游动现象。,5.3.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型,图5.11 外啮合不完全齿轮机构,5.3.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型,图5.12 内啮合不完全齿轮机构,5.3.2 不完全齿轮机构的特点及用途,不完全齿轮机构结构

12、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。但因为从动轮在转动开始及终止时速度有突变，冲击较大，一般仅用于低速、轻载场合，如计数机构及在自动机、半自动机中用作工作台间歇转动的转位机构等。,习题与练习,1. 填空题 (1)当主动件作等速连续转动，需要从动件作单向间歇转动时，可采用 、 和 机构。 (2)在间歇运动机构中，当需要从动件的转角能无级调节时，可采用 机构。 2. 选择题 (1)下列间歇运动机构中，从动件的每次转角可以调节的是 。 A.棘轮机构 B.槽轮机构C.不完全齿轮机构 (2)调整棘轮转角的方法有：增加棘轮齿数；调整摇杆长度；调整遮盖罩的位置，其中有效的方法是_。 A.和 B.和 C.都可以,习题与练习,3. 判断题 (1)可换向棘轮机构中的棘轮齿形一般为锯齿形。( ) (2)双动式棘轮机