《间歇运动机构》PPT课件.ppt

第六章 间歇运动机构,第一节 棘轮机构,第二节 槽轮机构,第四节 凸轮式间歇运动机构,第三节 不完全齿轮机构,机械设计基础,定 义,第一节 棘轮机构,一、棘轮机构的工作原理,第6章 间歇运动机构,二、棘爪的工作条件,三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算 及棘轮齿形的画法,一、棘轮机构的工作原理,第6章 间歇运动机构,1.棘轮机构的组成：由棘轮、棘爪和机架组成。,2.工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。,3.分类,内啮合棘轮机构,外啮合棘轮机构,（1）按轮齿分布分为：,端面啮合棘轮机构,第6章 间歇运动机构,3.分类,（2）按工作原理分为：齿啮式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。,第6章 间歇运动机构,超越离合器,3.分类,（3）按转向是否可调分为：单向式棘轮机构和双向式棘轮机构。,第6章 间歇运动机构,棘轮可双向运动,3.分类,（4）按棘轮的工作方式分为：单动式、双动式棘轮机构。,第6章 间歇运动机构,单动式棘轮机构,双动式棘轮机构,3.分类,（5）按转角是否可调分为：固定转角、可调转角棘轮机构。,第6章 间歇运动机构,可调转角的棘轮,牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角,调滑动罩,二、棘爪的工作条件,第6章 间歇运动机构,齿偏角,要求在工作时，棘爪在Fn和Ff的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。,Fn sin , Ff= Fn f ，f=tan 代入得：,tg f, ,正压力Fn,摩擦力F f,条件是两者对O2的力矩要满足如下条件：,MnMf,将两个力分解成切向和径向分量,=tg ,L,三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮的画法：,第6章 间歇运动机构,1.几何尺寸的计算： 当选定齿数Z和按照强度要求确定模数m之后，棘轮、棘爪的主要几何尺寸按以下经验公式计算： 齿顶圆直径：D = mZ 齿 高：h = 0.75m 齿 顶 厚：a = m 齿 槽 夹角：=65或55 棘 爪 长度：L =2m 其它结构尺寸参看机械零件设计手册。,三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮的画法：,第6章 间歇运动机构,2.棘轮齿形的画法：,（1）根据D、h画出齿顶圆和齿根圆；,（2）根据齿数等分齿顶圆，得各等分点，并由任一等分点A作弦AB=a=m；,（3）再由B到第二个等分点C作弦BC；然后自B、C点分别作OBC = O CB =90 -得O ；,（4）以O为圆心，OB为半径画圆交齿根圆于E点，连CE得轮齿工作面，连BE得全部齿形。,E,第二节 槽轮机构（马尔他机构）,一、 槽轮机构的工作原理,二、 槽轮机构的主要参数,第6章 间歇运动机构,2.工作原理：主动件拨盘以等角速度作连续回转，从动件槽轮作间歇转动。,3.工作特点： 优点：结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。 缺点：动程不可调，且槽轮在启动和停止时角速度变化大，有冲击。,一、槽轮机构的工作原理：,1.槽轮的组成：由具有径向槽的槽轮、带圆销的拨盘和机架。,4.应用：用于速度不太高的场合。 如：电影放映机,锁止弧,槽轮,拨盘,圆销,第6章 间歇运动机构,二、槽轮机构的主要参数：,第6章 间歇运动机构,槽轮机构的主要参数是槽数Z和拨盘圆销数K。,为了避免冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心连线垂直。设Z为均匀分布的径向槽数目，则槽轮转过22= 2/z时拨盘的转角21 将为：,2 1 =22,=(2/z),在一个运动循环内，槽轮的运动时间tm对拨盘的运动时间 t 之比 称为运动特性系数。当拨盘等速转动时，这个时间可用转角之比来表示。,对于只有一个圆销的槽轮机构， tm和 t 分别对应于拨盘转过 的角度21和 。因此其运动特性系数 为：,二、槽轮机构的主要参数：,第6章 间歇运动机构,由于运动特性系数必须大于0，由上式可知，Z3。运动特性系数总是小于0.5，即槽轮的运动时间总是小于静止时间。,若拨盘上有若干个圆销，则可以得到 0.5的槽轮机构。 设均匀分布的圆销数目为k ，则一个循环中，槽轮的运动时间 为只有一个圆销时的k倍：,槽轮机构设计应注意的问题：,第6章 间歇运动机构,1.为了保证槽轮能被拨盘驱动，运动特性系数应大于零，即 槽轮的槽数z应大于或等于3。,2.运动特性系数随着槽数z的增大而增大，即意味着槽数z的 增加，导致槽轮在一个运动周期里的运动时间增长。,3.由于槽轮是间歇运动的，故必须有停歇时间，所以运动特性 系数应该总是小于1，故得,由上式可知：Z=3时，K=15; Z=4或5时，K=13; Z6时，K=12; 槽数z9的槽轮机构较少见，因为当中心距一定时，z越大槽轮的尺寸也越大，转动的惯性力矩也增大，z常取z=48。,槽轮机构设计应注意的问题：,第6章 间歇运动机构,4.k=1的单销外槽轮机构，槽轮的槽数无论取多少，运动特性 系数总是小于0.5。,5.当要求拨盘转一周，槽轮k次停歇的时间互不相等时，则可 将圆销不均匀地分布在主动拨盘等径的圆周上。,6.内槽轮机构的拨销与槽轮转向相同，运动特性系数为：,内槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5，但为了保证槽轮有停歇时间，应小于1，所以内槽轮的径向槽数也不能小于3。由于主动拨盘的圆销在槽轮完成一次转动过程中所对应的转角总是大于，所以内槽轮机构的圆销数只能是1。,第三节 不完全齿轮机构,一、 工作原理,二、 应用,第6章 间歇运动机构,第6章 间歇运动机构,一、工作原理及特点,由一般的渐开线齿轮机构演变而成的一种间歇运动机构,主动齿轮、从动 齿轮和机架,优点：从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及 每次转动的角度变化范围较大，设计灵活。 缺点：工艺复杂，冲击较大。,第6章 间歇运动机构,二、 类型及应用,外啮合不完全齿轮机构,内啮合不完全齿轮机构,第6章 间歇运动机构,二、 类型及应用,不完全齿轮齿条机构,应用：用于多工位、多工序的自动机和半自动机工作台的间歇转位，以及计数机构和某些间歇进给机构中。,第四节 凸轮间歇运动机构,第6章 间歇运动机构,1.工作原理及特点,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：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。,优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。,缺点：凸轮加工较复杂、安装调整要求严格。,2.类型及应用,类型：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,圆柱凸轮间歇运动机构,应用：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、多色印刷机等机械。,第6章 间歇运动机构,2. 类型及应用,第四节 万向铰链机构机构,作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。,应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。,1、单万向铰链机构,组成：由端部有叉的轴、分别与机架和十字头用两个转动副相联，且十字头的中心与轴、的交点重合。,运动分析：两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。,第6章 间歇运动机构,1、单万向铰链机构,1cos 2 1/cos ,轴、所夹的锐角为，两轴角速度之比关系如下：,由于单万向铰链机构从动轴的角速度作周期性变化，因而在传动中将引起附加动载荷，使轴产生震动。为消除这一缺点，可采用双万向铰链机构。,第6章 间歇运动机构,2、双万向铰链机构,为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联实用，构成双万向铰链机构。,安装要求：,主动、从动、中间三轴共面；,主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；,中间轴两端的叉面应在同一平面内。,第6章 间歇运动机构,