第12章其它常用机构

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,机械原理,机电工程学院,机械设计研究室,Theory of Machines and Mechanisms,10/2/2024,1,第,12,章 其他常用机构,12-1,棘轮机构,12-2,槽轮机构,12-3,擒纵机构,12-4,凸轮式间歇运动机构,12-5,不完全齿轮机构,12-6,星轮机构,12-7,非圆齿轮机构,12-8,螺旋机构,12-9,万向铰链机构,12-10,组合机构,12-11,含有某些特殊元器件的广义机构,10/2/2024,2,主动摆杆,驱动棘爪,棘轮,止动棘爪,基本结构和工作原理,棘轮不动,棘轮运动,动画,12,1,棘轮机构,10/2/2024,3,棘轮转角的调节,调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角,用遮板调节棘轮的转角,10/2/2024,4,改变棘轮转向,10/2/2024,5,不同类型的棘轮机构,10/2/2024,6,特点及应用,结构简单、转角可调、转向可变。但只能有级调节动程,且棘爪在齿背滑行会引起噪音、冲击和磨损,高速时不宜采用。,10/2/2024,7,棘轮机构,棘轮机构,棘轮机构,棘轮机构,棘轮机构,棘轮机构,10/2/2024,8,构成,:,外套筒,1,、内套筒,2,滚子,3,、弹簧,4,、机架,工作原理,：外套筒逆时针转,动时，滚子楔紧,内套筒,随之转动,当外套筒顺时针,转动 时，滚子松开,内套筒不动。,特点,：,传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整。,易出现打滑现象，运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合,摩擦自锁式棘轮机构,10/2/2024,9,摩擦自锁式棘轮机构,偏心楔块式,滚子楔紧式,10/2/2024,10,主动拨盘,从动槽轮,锁止弧,锁止弧,径向槽,圆柱销,主动拨盘转动,圆柱销进入径向槽,锁止弧松开,从动槽轮转动,拨盘转过角,2,1,槽轮转过,2,2,圆柱销脱出径向槽,槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住,拨盘转动、槽轮静止,基本结构和工作原理,12,2,槽轮机构,动画,10/2/2024,11,不同类型的槽轮机构,内槽轮机构,空间槽轮机构,10/2/2024,12,特点及应用,特点,:,结构简单、工作可靠、能准确控制转动、机 械效率高。,转角不可调。,应用,:,常用于只要求恒定旋转角的分度机构中,（转速不高的自动机械、轻工机械、仪表机械）,10/2/2024,13,作者：潘存云教授,六槽内槽轮,拨盘,六角车床转塔,圆销,车螺纹,4,1,装牙膏筒,2,车帽口,6,卸牙膏筒,5,切尾,3,空闲,10/2/2024,14,一、,擒纵轮机构,的组成及其工作原理,组成：,擒纵轮,、,擒纵,叉、游丝摆轮。,工作原理：,擒纵轮,受发条力矩的驱动，游丝摆轮系统往复摆动，带动,擒纵,叉往复摆动，卡住或释放,擒纵轮,，并使它间歇转动。,4,6,1,2,1,3,3,7,8,5,4,6,1,2,1,3,3,7,8,5,4,6,1,2,1,3,3,7,8,5,4,6,1,2,1,3,3,7,8,5,12,3,擒纵轮,机构,10/2/2024,15,二、,擒纵轮,轮机构的类型与应用,固有振动系统型,擒纵轮,轮机构,无固有振动系统型,擒纵轮,轮机构,1,3,4,2,1,2,4,3,4,6,1,2,1,3,3,7,8,5,-,计时精度高，用于钟表。,-,结构简单、成本低、计时精度不高，用于自动记录仪、时间继电器、计数器、定时器、测速器、照相机快门和自拍器等。,10/2/2024,16,构成,:,带曲线槽的圆柱凸轮,1(,主动,),带滚子,3,的转,盘,2(,从动,),机架。,工作原理,:,当凸轮转动时,，通过其曲线沟槽拨动,从动转盘上的滚子,转,盘作间歇运动，每次转,动角为,2/Z (Z,为滚子,数,),传递交错轴间的分,度运动。,特点,:,运动可靠,平稳,运动规律任意,用于,高速间歇运动,12,4,凸轮间歇运动机构,10/2/2024,17,凸轮间歇机构,10/2/2024,18,构成,:,主动轮,1,、从动轮,2,、机架,锁止弧,特点,:,结构简单、,匀速传动。,(,始末除外,),工作原理,：由渐开线齿轮机构演变而来。但轮齿,不布满整个圆周,从动轮作间歇运动。,12,5,不完全齿轮机构,10/2/2024,19,不完全齿轮机构,内啮合式,外啮合式,10/2/2024,20,作者：潘存云教授,铣刀,不完全齿轮,1,乒乓球拍专用靠模铣床,1,2,3,4,5,8,9,7,6,球拍,靠模凸轮,不完全齿轮,1,10/2/2024,21,作者：潘存云教授,瞬心线附加杆,蜂窝煤饼压制机,退煤饼,填料,填料,锁止弧,锁止弧,使运动平稳,压制,不完全齿轮,10/2/2024,22,12,7,非圆齿轮机构,应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。,非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构。其节线不是,圆，常用的有椭圆形、心形和螺旋线形曲线等。,有专门书籍介绍,2,2,1,1,椭圆齿轮,作者：潘存云教授,10/2/2024,23,滚筒式平板印刷机,压力机,自动机床转位机构,10/2/2024,24,非圆齿轮,非线性函数电位机构,椭圆齿轮,椭圆齿轮,流量计,书心脊背加工联动机构,10/2/2024,25,12,8,螺旋机构,组成：螺杆、螺母、机架。,运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。,优点：获得很大的减速比和力的增益。,缺点：机械效率较低。,应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。,1.,螺旋机构,及其应用,在,v,时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。,10/2/2024,26,2.,运动分析,导程,l,螺旋转一圈,(2,),，,螺母前进的距离。,螺旋转过任意,角时，螺母的位移,s,为：,s/,r,=l/r2,l,r,2,s,s=l,/2,螺距,p,相邻螺纹牙齿同侧齿面之间,的距离。,两者的关系为：,l=,z,p,，,z,为螺纹的头数。,强调,Z=1,r,将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：,2,1,3,K,K向,2,1,3,2,1,3,作者：潘存云教授,2,1,3,10/2/2024,27,B,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,2,A,3,B,且,:,l,A,l,B,s=(,l,A,l,B,),/2,当差,(,l,A,l,B,),很小时，,s,将很小。,这种螺旋机构称为,微,(,差,),动螺旋,机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构,（,镗刀微调机构,）,中。,s,1,=l,A,/2,螺母,2,相对于螺杆,1,的位移为：,s,2,=l,B,/2,螺母,2,相对于机架,3,的位移为：,K,K向,2,A,3,A,3,l,B,l,A,-l,B,l,A,图示螺旋机构中，螺母,A,固定，螺母,2,可沿轴向移动，,当,A,、,B,段螺纹,旋向相同,时，,螺杆,1,相对于机架,3,的位移为：,l,A,l,B,B,10/2/2024,28,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,2,A,3,B,当,A,、,B,段螺纹旋向相反时，,螺母,2,的位移为：,s=(,l,A,l,B,),/2,2,A,3,2,A,3,l,A,L,A,+l,B,l,B,l,1,=1.25 mm(,右,),镗刀进给量调整微动螺旋机构,F,E,称为,复式螺旋,机构,，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。,差动螺旋应实例：,复式螺旋机构,l,2,=1 mm(,右,),10/2/2024,29,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。,单万向联轴器,12,8,万向铰链机构,10/2/2024,30,A,2,A,1,B,v,A1,=r,1,结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，,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。,在图示位置,I,以轴,1,为参考系，对,A,点有,：,以轴,2,为参考系，对,A,点有：,v,A2,=r,2,r,r,=r,cos,2,显然有：,v,A1,=,v,A2,=0,45,轴间角为：,2,1,21,2,1,21,10/2/2024,31,作者：潘存云教授,r”,其它位置：,代入得：,1,B,B,A,2,在图示位置,II,以轴,2,为参考系，对,B,点有,：,v,B2,=r”,2,以轴,1,为参考系，对,B,点有：,v,B1,=r”,1,=,1,r,cos,同样有：,v,B1,=,v,B2,r,代入得：,2,=,1,cos,2,1,=,”,2,1,1,cos,1,cos,2,1,=,cos,2,10/2/2024,32,作者：潘存云教授,2.,双万向铰链机构,将两个单万向铰链机构串联使用，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。,C,2,1,2,1,C,（使主、从动轴的角速度恒相等）,10/2/2024,33,