机械原理课件第六章

第七章 间歇运动机构机械原理教研组机械原理教研组中北大学中北大学内容提要7-1 概述概述7-2 棘轮机构棘轮机构7-3 槽轮机构槽轮机构7-4 不完全齿轮机构不完全齿轮机构7-5 凸轮式间歇机构7-6 星轮机构本章内容本章内容本章教案定义定义:间歇运动机构主要用来间歇运动机构主要用来 将将原动件的连续运动原动件的连续运动转化为转化为 从动件周期性的间歇运动从动件周期性的间歇运动。7-1 概述 动动停停动动 本章主要介绍棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、工作原理、运动特点及设计要点。内容提要槽轮机构槽轮机构槽轮机构槽轮机构回转工作台回转工作台回转工作台回转工作台主轴箱主轴箱主轴箱主轴箱四工位机床简图四工位机床简图四工位机床简图四工位机床简图棘轮机构7-2 棘轮机构棘轮机构z 一、一、棘轮机构的组成及工作原理棘轮机构的组成及工作原理z 二、二、棘轮机构的分类和特点棘轮机构的分类和特点z 三、三、棘轮机构的功能及应用棘轮机构的功能及应用z 四、四、棘爪的工作条件棘爪的工作条件棘轮机构一、棘轮机构的组成及工作原理工作原理工作原理：当原动件作连续的往复摆动时，通过驱动棘爪带动棘轮输出单向间歇转动，制动棘爪阻止棘轮反转。外棘轮机构外棘轮机构外棘轮机构外棘轮机构内棘轮机构内棘轮机构内棘轮机构内棘轮机构组成组成主动摆杆1:原动件作连续的往复摆动驱动棘爪2棘轮3:从动件输出单向间歇转动制动棘爪4机架弹簧片5棘轮机构注意注意：当棘轮直径，棘轮棘条，棘轮的单向间歇转动移动棘轮机构二、棘轮机构的分类和特点轮轮齿式齿式摩擦式摩擦式按结构不同按结构不同1、分类：、分类：双向双向式式：双向间歇转动双向间歇转动 特点：轮齿对称特点：轮齿对称单动单动式式双动双动式式单向单向式式：单向间歇转动单向间歇转动 特点：轮齿不对称特点：轮齿不对称棘轮机构2、特点：、特点：摩擦摩擦式式：传动平稳，无噪音，棘轮的转角可无级调整；但运动精确性差运，传递载荷小，适用于低载传动。轮齿轮齿式式：结构简单，运动精确性好，主从动关系可互换；但棘轮的转角只能有级调整，有冲击噪音，不适合高速传动。棘轮机构棘轮的转角的调节：棘轮转角只能以棘轮齿距角为单位作有级调整，棘轮转角只能以棘轮齿距角为单位作有级调整，方法有两种：方法有两种：方法方法1 1：改变曲柄长度：改变曲柄长度方法方法2 2：棘轮上加棘轮罩：棘轮上加棘轮罩棘轮机构三、棘轮机构的功能及应用|间歇送进|制动|转位分度|超越运动棘轮机构牛头刨床中，通过棘轮机构实现牛头刨床中，通过棘轮机构实现工作台横向进给功能工作台横向进给功能间歇送进棘轮机构卷扬机中利用棘轮机构实现制动，防止链条（皮带）卷扬机中利用棘轮机构实现制动，防止链条（皮带）断裂时卷筒逆转。断裂时卷筒逆转。制动棘轮机构手枪盘中利用棘轮机构实现转位分度功能转位分度棘轮机构超越离合器超越离合器棘轮机构自行车后轮轴利用棘轮机构自行车后轮轴利用棘轮机构实现超越运动。实现超越运动。棘轮机构棘轮机构四、棘爪的工作条件 其中：其中：:齿面角；齿面角；：当量摩擦角。：当量摩擦角。为了保证棘轮机构能正常工作，为了保证棘轮机构能正常工作，传动中必须使棘爪能顺利滑入齿传动中必须使棘爪能顺利滑入齿槽且不滑脱。槽且不滑脱。F Ff f保证：保证：本章教案7-3 槽轮机构(马尔它机构)一、组成及工作原理组成拨盘1：原动件，连续转动槽轮2:从动件，间歇转动机架外槽轮机构，内槽轮机构空间槽轮机构分类主动拨盘主动拨盘主动拨盘主动拨盘1 1从动槽轮从动槽轮从动槽轮从动槽轮2 2圆柱销圆柱销圆柱销圆柱销G GG G槽轮机构工作原理：主动拨盘1作匀速转动，槽轮作单向间歇转动；9090，运动；运动；270270，静止。，静止。360360主动拨盘主动拨盘主动拨盘主动拨盘1 1从动槽轮从动槽轮从动槽轮从动槽轮2 2槽轮机构二、槽轮机构得主要参数槽数槽数Z 和和 圆销数圆销数KG GGGO O1 1O O2 221 当圆销G从开始进入径向槽到开始脱离径向槽的过程中，拨盘转过21，槽轮转过22，且时间相等：运动特性系数运动特性系数：在一个运动循环中，槽轮运动时间 t2与拨盘运动时间t1的比值，即：槽轮机构槽轮机构应用：应用于各种自动机械中，实现间歇送进和转位功能。q 电影放映机q 六角车床转塔刀架 三、槽轮机构的特点和应用特点：槽轮机构结构简单，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。但其槽轮转角不能调节，拨盘和槽轮的主从关系不能互换，起停有柔性冲击。与棘轮机构相比，工作平稳性好。槽轮机构的转角取槽轮机构的转角取决于径向槽的个数，决于径向槽的个数，故不能调节。故不能调节。加速度有突变，产加速度有突变，产生柔性冲击。生柔性冲击。槽轮机构电影放映机中以槽轮机构作为送片机构。电影放映机工作原理电影放映机卷片机构。主动拨盘带动当槽轮作间歇转动电影放映机卷片机构。主动拨盘带动当槽轮作间歇转动，通过卷筒带动胶片作间歇移动，依次在方框中停留，通，通过卷筒带动胶片作间歇移动，依次在方框中停留，通过视觉暂留而获得连续的场景。过视觉暂留而获得连续的场景。槽轮机构六角车床中通过槽轮机构实现转塔刀架的间歇转位功能。本章教案6-4 不完全齿轮机构主要介绍组成、工作原理及应用主动轮1从动轮2机架1、组成外啮合内啮合2、工作原理:主动轮1从动轮23、特点及应用:特点:在开始运动和停止运动的两个瞬时，速度有 突变，引起刚性冲击；所以，一般适用于低速轻载场合。不完全齿轮机构应用：常用作工作台的间歇转位机构。q 蜂窝煤机q 灯泡抽气机不完全齿轮机构一、分类q 外啮合q 内啮合q 不完全齿轮齿条机构不完全齿轮机构应用：常应用于多工位、多工序的自动机械或生产线上，作为工作台的间歇转位机构和进给机构。q 蜂窝煤制煤机q 灯泡抽气机不完全齿轮机构三、设计要点本章教案6-4 凸轮式间歇机构凸轮间歇运动机构由主动凸轮、从动转盘和机架组成。凸轮式间歇机构一、分类z 圆柱凸轮间歇运动机构z 蜗杆凸轮间歇运动机构凸轮式间歇机构二、凸轮式间歇运动机构的特点和应用凸轮式间歇机构应用：主要应用于轻工机械、冲压机械等高速、高精度的步进进给、分度转位机构中。q 糖果包装机q 灯泡封气机本章教案6-5 星轮机构星轮机构例题与习题 1、如图所示棘轮齿面倾角0，若要满足棘爪能顺利地进入齿底，则棘爪回转中心O2的位置应如何考虑？解:为了棘爪能顺利地进入齿底，图示是棘爪正进入齿内的受力图。爪上A受有来自棘轮的法向反作用力N，N力方向垂直于轮齿工作面O1A。爪沿O1A滑入齿底的过程中，又受有来自棘轮齿面的摩擦阻力F，F的方向是O1A。所以棘爪在向轮齿底部滑移过程中受有合力R的作用，R与N两力夹角为摩擦角。若R力延伸线与连心线O1O2之间相交，说明爪在R力作用下转动的趋势是顺利地滑向齿底，若R力延伸线与连心线O1O2之外相交，说明爪在R力作用下转动的趋势是脱开啮合。所以棘爪回转中心O2的位置只要使R力延伸线与连心线O1O2之间相交即可。典型例题剖析O1O2AO1O2ANR图10-5 棘轮机构典型例题剖析 2、一个四槽单销外啮合槽轮机构，已知停歇时间需要30 s，求主动曲柄的转速及槽轮的转位时间。解：根据题意：K1，z4，槽轮每循环停歇时间：故 r/min 槽轮每循环运动时间：s例题与习题z为什么齿式棘轮机构的棘轮转角是有级改变的?其转角大小怎样调节?可用什么方法使棘轮每次的转角小于一个齿距角?z 棘轮机构作为制动和超越机构时有哪些运动特点?z 保证棘爪顺利滑人棘轮齿槽并自动压紧棘轮齿根的几何条件是什么?z 为什么外啮合槽轮机构常用的槽数为四和六槽，而三槽以下和十槽以上几乎不用?内啮合槽轮机构的槽数有否限制?z 何谓槽轮机构的运动系数?为什么应大于0小于1？分析运动系数有何实际意义，采用什么措施可以提高运动系数的值？z为避免槽轮在开始和终止转动时产生刚性冲击，设计槽轮机构时应注意些什么问题？z为什么要把不完全齿轮机构中主动轮首齿和末齿的齿项高降低?z怎样避免不完全齿轮机构在开始传动与停止传动时发生冲击？z间歇运动机构有哪几种结构形式，它们各有何运动特点?z试述星轮机构的结构特点及工作原理？如何调整其动停时间？z试举一些应用间歇运动机构的例子。思考题例题与习题习题习题