步进传送机构中的棘轮设计

1、机械设计基础,步进传送机构中的棘轮设计,6.1 棘轮机构的工作原理及其转角的调整,6.1.1 步进传送机中的棘轮机构,步进传送机构中的棘轮设计,单动式棘轮机构,双动式棘轮机构,棘轮：起停歇转动的作用。 机架：起固定和支承的作用。,步进传送机构中的棘轮设计,6.1.2棘轮机构的转角及调整,单动式棘轮机构棘轮每次转过的角度为：,式中： z棘轮的齿数 k棘爪一次推过的齿数,为了能使凸轮机构能正常、可靠的工作，应使摇杆的摆动角应略大于棘轮的转角。如一个30个齿的单动式棘轮机构，棘爪一次推过二个齿，则棘轮每次转过角度为24 ，摇杆的摆角应取25、26等。,调节棘轮转角的方法：（1）改变摇杆摆动角的大小：

2、（2）利用复盖罩(遮盒）。,步进传送机构中的棘轮设计,调节棘轮转动方向可用双向式棘轮机构。,矩形齿双向棘轮机构,回转棘爪式双向棘轮机构,步进传送机构中的棘轮设计,例6.1某牛头刨床如图所示，其工作台采用一棘轮丝杠串联机构实现自动进给，已知丝杠（单头）的导程S=16mm，要求机床的进给量L=0.22mm，试求：1.棘轮齿数z，棘论最小转角min和最大转角max；2.当进给量为0.8mm时，应调整遮板遮住多少个棘齿？,解：1.由于棘轮与丝杠是联动的，所以棘轮与丝杠的转动角度是相同的。当丝杠的进给量Lmin=0.2mm时，应转过的角度min由于螺旋传动公式得：,转动4.5也就是棘轮推过一个齿，由（6

3、1）式得棘轮齿数z：,当丝杠的进给量Lmax=2mm时，应转过的角度max为：,步进传送机构中的棘轮设计,应被推过的齿数为：,2. 当进给量L=0.8mm时，应转过的角度为：,应被推过的齿数为：,调整遮板遮住的齿数z为：,6.2锯齿形棘轮机构主要尺寸的计算,1.棘轮转角的确定,棘轮的转角一般应小于45。,棘轮的齿轮一般取：z=830。,步进传送机构中的棘轮设计,2.偏斜角的大小,棘轮齿面偏斜角，常取=1520 齿槽夹角， =5560,3.棘轮、棘爪几何尺寸计算,步进传送机构中的棘轮设计,4.棘轮棘爪的画法,1）棘轮的画法,2）棘爪的画法,已知：m、z,步进传送机构中的棘轮设计,5.棘轮、棘爪的

4、强度计算,1）棘轮的强度计算,式中：k 系数，取k=1.75； Mn 棘轮轴所受的扭矩（N.mm）； z 棘轮齿数； 齿宽系数，b/m，查表得； b 齿宽(mm)； b 许用弯曲应力（Mpa），查表得 计算出的m应圆整为标准值。,2）棘爪的弯曲强度计算,式中：M =Fe (N.mm)； F 圆周力（N）； e 力臂(mm) ； W 棘爪危险截面模量， b1 棘爪宽度(mm)； 棘爪危险截面的厚度(mm)； A 棘爪危险截面的面积，Ab1(mm2)；,步进传送机构中的棘轮设计,6.3棘轮机构材料及零件图,一般用途的棘轮棘爪可选用45号钢，并进行淬火处理。经淬火后，使棘轮的齿部硬度达4550HRC，棘爪头部达5256HRC。对于重要一些棘轮棘爪可用20Cr钢作为其材料，并进行渗碳淬火处理。对于不重要棘轮也可用HT150作为其材料。,在确定棘轮棘爪的外形尺寸的基础上，可绘制零件图。其轮毂部分的尺寸可根据与其配合的轴径参照齿轮、V带轮该尺寸的方法确定。,D1=1.6dh l=（1.21.5）dh,例6.2在图示步进机中，要求工作台作每次转动20的间歇运动，试设计带动它转动的棘轮机构。设装棘轮处轴的直径为30mm，装棘爪处轴的直径为18