常用间歇运动机构

本章教学内容8-1 棘轮机构8-2 槽轮机构8-3 凸轮式间歇运动机构8-4 不完全齿轮机构8-5 螺旋机构8-6 万向铰链机构8-7 组合机构本章重点：了解槽轮机构、棘轮机构的组成、工作原理和运动特性，并了解其适用场合。常见组合机构的组合方式、工作特点及应用情况。第1页/共43页第一页，编辑于星期日：十五点 四分。8-1棘轮机构一、棘轮机构的组成及工作原理第2页/共43页第二页，编辑于星期日：十五点 四分。二、棘轮机构的类型外接棘轮机构只能够实现单向间歇运动第3页/共43页第三页，编辑于星期日：十五点 四分。内接棘轮机构二、棘轮机构的类型（续）第4页/共43页第四页，编辑于星期日：十五点 四分。棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。双向式棘轮机构二、棘轮机构的类型（续）第5页/共43页第五页，编辑于星期日：十五点 四分。双动式棘轮机构二、棘轮机构的类型（续）运动特点：摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。钩头棘爪直推棘爪第6页/共43页第六页，编辑于星期日：十五点 四分。二、棘轮机构的类型（续）摩擦式棘轮机构外接式外接式运动特点：通过摩擦力推动从动轮间歇转动，克服了齿式棘轮机构噪声大、转角不能无级调节的缺点，但运动准确性差。第7页/共43页第七页，编辑于星期日：十五点 四分。三、棘轮机构的应用和功能1.应用场合 各种机床中，以实现进给、转位或分度功能。2.功能转位、分度冲床工作台自动转位棘轮机构的工作过程：冲头D上升时通过棘爪带动棘轮和工作台顺时针转位。冲头下降时，摇杆AB逆时针摆动，工作台不动。第8页/共43页第八页，编辑于星期日：十五点 四分。牛头刨床工作台横向进给过程：运动通过齿轮机构、连杆机构传递给棘轮机构，带动与棘轮固联的丝杠做间歇运动，从而实现工作台间歇进给运动。间歇送进第9页/共43页第九页，编辑于星期日：十五点 四分。超越、离合单向离合器工作原理：主动星轮1逆时针转动时，滚柱靠摩擦力滚向空隙小端，将套筒2楔紧，使之与星轮一同转动；反之，滚柱滚到大端，套筒因松开而静止。超越离合器工作原理：主动星轮1逆时针转动时，套筒2逆时针转动的速度超过星轮1的转速，套筒以高速自由转动。应用实例：自行车飞轮（内接棘轮）星轮滚柱套筒弹簧顶杆第10页/共43页第十页，编辑于星期日：十五点 四分。四、棘轮机构的设计1.棘轮齿面倾斜角的设计是棘轮设计的首要问题齿面倾斜角：指棘轮齿面与径向线所夹的角。为保证棘爪顺利进入棘轮，要求：又 90为使棘爪受力最小：一般取9090 20常取第11页/共43页第十一页，编辑于星期日：十五点 四分。四、棘轮机构的设计（续）2.模数m的选择 从标准值表中选取3.齿数z的选择 可根据棘轮最小转角min确定min2z4.动程或动停比的调节思考：要改变棘轮每次的转角，可以采取哪些措施？第12页/共43页第十二页，编辑于星期日：十五点 四分。要改变棘轮每次的转角可以采取的措施：驱动机构设计成行程可调机构加装棘轮罩，以遮盖摇杆摆角范围内的一部分棘齿第13页/共43页第十三页，编辑于星期日：十五点 四分。一、槽轮机构的组成及工作特点8-2 槽轮机构典型槽轮机构的组成：由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。槽轮机构的工作原理：主动拨盘连续转动，当主动拨盘的圆销A未进入槽轮径向槽时，槽轮在锁，静止不动；当主动拨盘的圆销A进入槽轮径向槽时，槽轮受圆销A驱动而转动。从而使槽轮做间歇运动。动画演示第14页/共43页第十四页，编辑于星期日：十五点 四分。二、槽论机构的类型外槽轮机构 主、从动轮转向相反，且具有传动较平稳、停歇时间短、所占空间小等特点。主、从动轮转向相反内槽轮机构第15页/共43页第十五页，编辑于星期日：十五点 四分。二、槽论机构的类型（续）特点：径向槽径向尺寸不同，拨盘上销分布不均匀。槽轮转一周，可以实现动停时间均不相同的运动要求。不等臂长多销槽轮机构第16页/共43页第十六页，编辑于星期日：十五点 四分。二、槽轮机构的类型（续）球面槽轮机构特点：主动轮1和拨销3的轴线均通过球心。当只有一个拨销时，动停时间相等；当对称布置两个拨销时，可以实现连续转动。第17页/共43页第十七页，编辑于星期日：十五点 四分。二、槽论机构应用 一般用于转速不很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中。电影放映机的送片机构第18页/共43页第十八页，编辑于星期日：十五点 四分。8-3 凸轮式间歇运动机构 一、凸轮式间歇运动机构工作原理及特点1.组成主动凸轮、从动盘2.工作原理 主动凸轮连续转动，推动从动盘实现间歇分度转动。3.机构特点结构紧凑，不需定位装置即可获得高的定位精度廓线设计得当，可使从动件获得预期的任意运动；动载荷小，无冲击，宜高速；加工成本高，安装、调整要求严。第19页/共43页第十九页，编辑于星期日：十五点 四分。二、凸轮式间歇运动机构类型及应用圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构第20页/共43页第二十页，编辑于星期日：十五点 四分。共轭凸轮式间歇运动机构特点：具有较好的动力特性、较高的分度精度、较低的加工成本。在自动分度机构、机床换刀机构、机械手的工作机构、X光医疗诊断台等应用广泛。二、凸轮式间歇运动机构类型及应用（续）凸轮式间歇运动机构应用场合：轻工机械、冲压机械等高速机械中常用作高速、高精度的步进进给、分度转位等机构。例如用于高速冲床、多色印刷机、包装机、折叠机等。第21页/共43页第二十一页，编辑于星期日：十五点 四分。1.工作原理 由齿轮机构演变而来。主动轮有一个或几个齿，根据运动与停歇时间要求，在从动轮上做出主动轮齿相啮合的轮齿，当主动轮做连续转动时，从动轮做间歇回转运动。从动轮间歇期间，利用两轮边缘的锁止弧防止从动轮游动。8-4不完全齿轮机构 一、不完全齿轮机构工作原理及特点动画演示2.机构特点 结构简单、制造容易，工作可靠，从动轮动停时间比例变化范围大。但冲击较大，只宜于低速、轻载场合。第22页/共43页第二十二页，编辑于星期日：十五点 四分。二、不完全齿轮机构类型及应用内啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构第23页/共43页第二十三页，编辑于星期日：十五点 四分。二、不完全齿轮机构类型及应用（续）不完全齿轮机构应用场合：常用于多工位、多工序的自动机械或生产线上，实现工作台的间歇转位和进给运动。不完全齿轮齿条机构第24页/共43页第二十四页，编辑于星期日：十五点 四分。8-5 螺旋机构 一、螺旋机构组成及特点1.组成 螺杆、螺母、机架2.机构特点 结构简单、制造方便、运动准确、能获得较大的降速比和力的增益，工作平稳，无噪音，合理选择螺纹导程角可具有自锁性，但效率低，要反转则需要反向装置。3.应用 常用在起重机、压力机及功率不大的进给系统和微调装置中。第25页/共43页第二十五页，编辑于星期日：十五点 四分。二、螺旋机构类型2.滑动螺旋机构1.滚动螺旋机构：滚动丝杠多用于将转动变移动的场合A、B段螺旋旋向相同 2)(BAlls称其为微调螺旋机构很小则相差很小与sllBA镗刀进刀量的微调螺旋机构第26页/共43页第二十六页，编辑于星期日：十五点 四分。A、B段螺旋旋向相反 2)(BAlls称其为复式螺旋机构车辆联接中的螺旋机构车辆 联接实例第27页/共43页第二十七页，编辑于星期日：十五点 四分。8-6 万向铰链机构一、万向铰链机构的组成和应用万向联轴节 万向铰链机构用于传递两相交轴间的运动和动力，广泛用于汽车、机床等机械中；传动过程中，两轴夹角可以变动，为变角传动机构。二、万向铰链机构的类型单万向铰链机构 两轴瞬时角速比随时变化，并不恒等于1第28页/共43页第二十八页，编辑于星期日：十五点 四分。单万向铰链机构两特殊位置的机构运动简图第29页/共43页第二十九页，编辑于星期日：十五点 四分。双万向铰链机构主、从动轴角速度恒等的条件：主、从动轴与中间轴位于同一平面；主、从动轴线与中间轴线之间的夹角相等；中间轴两端叉面应位于同一平面内。第30页/共43页第三十页，编辑于星期日：十五点 四分。1.组合机构组合机构指的是用一种机构去约束和影响另一个多自由度机构所形成的封闭式机构系统，或者是由几种基本机构有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统。子机构：指机构组合系统中单个的基本机构。组合机构的基础机构：指组合机构中自由度大于1的差动机构。组合机构的附加机构：指组合机构中自由度为1的基本机构。2.组合机构应用 多用来实现一些特殊的运动轨迹或获得特殊的运动规律，因此广泛应用于纺织、印刷和轻工业等机械中。8-7组合机构一、组合机构及应用第31页/共43页第三十一页，编辑于星期日：十五点 四分。串联式组合 是指机构组合系统中前一级子机构的输出构件即为后一级子机构的输入构件。串联式组合 二、组合机构的常见组合方式子机构子机构输入输出第32页/共43页第三十二页，编辑于星期日：十五点 四分。并联式组合 并联式组合是指机构组合系统中，几个子机构共用同一个输入构件，而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的子机构，从而形成自由度为1的机构系统。二、组合机构的常见组合方式子机构子机构输入输出子机构第33页/共43页第三十三页，编辑于星期日：十五点 四分。反馈式联式组合 反馈式联式组合是指 机构组合系统中，多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从多自由度子机构的输出构件回授的，从而形成自由度为1的机构系统。二、组合机构的常见组合方式子机构子机构输入输出第34页/共43页第三十四页，编辑于星期日：十五点 四分。复合式组合 复合式组合是指机构组合系统中，由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构的组合方式称为复合式组合。二、组合机构的常见组合方式子机构子机构输入输出第35页/共43页第三十五页，编辑于星期日：十五点 四分。基础机构：自由度为2的连杆机构附加机构：自由度为1的凸轮机构三、组合机构的类型及功能 凸轮连杆组合机构组合以实现复杂的运动规律或运动轨迹组合以实现复杂的运动轨迹平板印刷机上的吸纸机构，由自由度为2的五杆机构和两个自由度为1的摆动从动件凸轮机构所组成。两个盘形凸轮固接再同一个转轴上。第36页/共43页第三十六页，编辑于星期日：十五点 四分。刻字、成形机构，由自由度为2的四杆四移动副机构作为基础机构，两个自由度为1的凸轮机构作为附加机构，经并联组合而形成的凸轮连杆组合机构三、组合机构的类型及功能 凸轮连杆组合机构组合以实现复杂的运动轨迹第37页/共43页第三十七页，编辑于星期日：十五点 四分。这是机构结构简单的能实现复杂运动规律的凸轮连杆组合机构。基础机构为自由度为2的五杆机构，其附加机构为槽凸轮机构。只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就能使动滑块3按照预定的复杂规律运动三、组合机构的类型及功能 凸轮连杆组合机构组合以实现复杂的运动规律第38页/共43页第三十八页，编辑于星期日：十五点 四分。基础机构为自由度为2的连杆机构附加机构为自由度为1的齿轮机构三、组合机构的类型及功能（续）齿轮连杆组合机构组合以实现复杂的运动轨迹基础机构：自由度为2的差动轮系附加机构：自由度为1的连杆机构组合以实现复杂的运动规律第39页/共43页第三十九页，编辑于星期日：十五点 四分。基础机构：自由度为2的差动轮系附加机构：自由度为1的凸轮机构三、组合机构的类型及功能凸轮齿轮组合机构组合使从动件实现多种预定的运动规律凸轮齿轮组合机构应用实例，主动蜗杆1在等速转动的同时，又受凸轮2的控制作轴向移动，适当选择凸轮的轮廓曲线，可使蜗轮3得到预期的运动规律。第40页/共43页第四十页，编辑于星期日：十五点 四分。返回第41页/共43页第四十一页，编辑于星期日：十五点 四分。返回第42页/共43页第四十二页，编辑于星期日：十五点 四分。感谢您的观看。第43页/共43页第四十三页，编辑于星期日：十五点 四分。