常用间歇运动机构.ppt

第八章 其它常用机构 了解常用间歇运动机构有哪些； 掌握槽轮机构、棘轮机构的工作原理、运动特 点、应用情况； 了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、 螺旋机构、万向铰链机构工作原理、运动特点及 应用情况； 了解常见组合机构的组合方式、工作特点及应 用情况。 本章教学目标 本章教学内容 第八章 其它常用机构 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。 8-1棘轮机构 一、棘轮机构的组成及工作原理 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 内接棘轮机构 二、棘轮机构的类型（续） 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） 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 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。 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。 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 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 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 90 90 20常取 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 min 2 z 4. 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？ 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 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 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 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 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。 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 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。 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 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。 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。 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 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 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。 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)( BA lls 称其为微调螺旋机构 很小则 相差很小与 s ll BA 镗刀进刀量的微调螺旋机构 A、 B段螺旋旋向相反 2)( BA lls 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 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 单万向铰链机构两特殊位置的机构运动简图 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。 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 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 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 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 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 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。 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 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 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 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。