青岛科技大学：《机械原理》课程教学资源（PPT课件）第12章 其它常用机构

第12章其它常用机构及其设计 §12-1棘轮机构 §12-2槽轮机构 §12-3擒纵轮机构 §12-4凸轮式间隙运动机构 §12-5不完全齿机构 §12-6非圆齿轮机构 §12-7螺旋机构 §12-8万向铰链机构 §12-9组合机构 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 第12章 其它常用机构及其设计 §12－1 棘轮机构 §12－2 槽轮机构 §12－3 擒纵轮机构 §12－4 凸轮式间隙运动机构 §12－6 非圆齿轮机构 §12－5 不完全齿机构 §12－7 螺旋机构 §12－8 万向铰链机构 §12－9 组合机构

§12-1棘轮机构 棘轮机构的组成及其工作原理 组成:摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理:摆杆往复摆动,棘爪推动棘轮间歇转动。 优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点:工作时有较大的冲击和噪音,运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布:外缘、内缘、端面棘轮机构 按工作方式:单动式、双动式棘轮机构。 棘轮人按棘轮转向是否可调:单向、双向运动棘轮机构。 类型 按转角是否可调:固定转角、可调转角 按工作原理分:轮齿棘轮、縻擦棘轮 演示模型 参赛专用版 国防科大滑存云教授可D

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 一、棘轮机构的组成及其工作原理 组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 §12－1 棘轮机构 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 棘轮 类型 按工作方式： 按轮齿分布： 按转角是否可调: 固定转角、可调转角 轮齿棘轮、 摩擦棘轮 演示模型 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 单向、双向运动棘轮机构。 二、棘轮机构的类型与应用 按棘轮转向是否可调: 按工作原理分 : 单动式、 双动式棘轮机构。 调杆长摆角、加滑 动罩

双动棘轮机构 棘轮可双向运动 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 双动棘轮机构 棘轮可双向运动 A B B’

可调转角的棘轮 调滑动罩 牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 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 0 2 3 4 5 1 φ 0 2 3 4 5 1 φ 调滑动罩

2 3 摩擦棘轮 超越离合器 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 2 1 摩擦棘轮 超越离合器 1 3 2 3 1 3 2 4

运动特点: 轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调,但运动 准确。而摩擦棘轮正好相反。 应用:在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例:止动器、牛头刨床、冲床转 位、超越离合器(单车飞轮)。 冲头 冲压工位 卸料工位 装料工位B间敬转动0 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 A B C D 运动特点： 轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动 准确。而摩擦棘轮正好相反。 应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例：止动器、牛头刨床、冲床转 位、超越离合器（单车飞轮）。 间歇转动 冲头 卸料工位 装料工位 冲压工位

设计要点 正压力一Pn摩擦力一F 要求在工作时,棘爪在P和F的作用下,能自动滑入棘 轮齿槽。 条件是两者对O2的力 矩要满足如下条件: M.>M F 将力分解成切向和径向分量 ∑=90 P sin a> Fcos a L 齿偏角 F=Pnf代入得 tg a>f =tg op a>9 当f=0.2时,=1°30通常取a=20 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 da o1 o2 A Σ=90° L pr pn F 三、设计要点 要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘 轮齿槽。 Pn sinα ∵ F= Pn f 代入得： tgα> f ∴ α>φ 当 f=0.2 时，φ＝11°30’ 通常取α＝20° α Ft Fr 正压力－Pn 摩擦力－F 条件是两者对O2的力 矩要满足如下条件： Mpn>MF 将力分解成切向和径向分量 M =tgφ 齿偏角 α α L > Fcosα L pt

棘轮几何尺寸计算公式 棘轮参数计算公式或取值 齿数z 12~25 模数m 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 顶圆直径d d,=mZ与齿轮不同 齿间距p P=J m 齿高h h=0.75m 60°~80 齿顶弦长a a=m 棘爪工作面长度a1a=0.5-0.7)a 齿槽角 齿偏角a a=20° 棘轮宽b b=(1~4m 棘爪斜高h1、齿斜高h'’h=h3≈ h/cos a 棘轮齿根圆角半径rr=1.5mm 棘爪尖端圆角半径r1r1=2mm 棘爪长度L一般取L=2 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 棘轮几何尺寸计算公式 模数m 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 顶圆直径da da =mz 与齿轮不同 齿间距p P=πm 齿高h h=0.75m 齿顶弦长a a=m 棘爪工作面长度a1 a1=(0.5~0.7)a 齿偏角α α＝20° 棘轮宽b b=(1~4)m 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ h1=h’ ≈h/cosα 棘轮齿根圆角半径rf rf =1.5 mm 棘爪尖端圆角半径r1 r1 =2 mm 棘爪长度L 一般取 L=2p a1 L p 60°~80 ° a da α o1 o2 齿数z 12~25 棘轮参数 计算公式或取值 h’ h1 rf r1 齿槽角 h

§12一2槽轮机构(马尔它机构) 槽轮机构的组成及其工作特点 锁止弧 组成:带圆销的拨盘、带有径向圆销 槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁 止弧:槽轮上的凹圆弧、拨盘上 的凸圆弧,起锁定作用。 槽轮 工作过程:拨盘连续回转,当两锁止 弧接触时,槽轮静止;反之槽轮运动 作用:将连续回转变换为间歇转动。 特点:结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高, 能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速 度有变化,不适合高速运动场合。 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 o2 ω1 ω2 §12－2 槽轮机构（马尔它机构） 一、槽轮机构的组成及其工作特点 作用：将连续回转变换为间歇转动。 组成：带圆销的拨盘、带有径向 槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁 止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上 的凸圆弧，起锁定作用。 特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高， 能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速 度有变化 ，不适合高速运动场合。 o1 工作过程：拨盘连续回转，当两锁止 弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。 锁止弧 槽轮 拨盘 圆销

槽轮机构的类型与应用 槽轮外啮合槽轮机构 机构{内啮合槽轮机构∫轴线平行 类型球面槽轮机构一轴线相交 放映机的反应用 应用实例:电影放映机、自动摄影机、六角车床转塔。 Q 内啮合槽轮机构球面槽轮机构 外啮合槽轮机构 参赛专用版 国防科大潘存云教授研制

参赛专用版 国防科大潘存云教授研制 二、槽轮机构的类型与应用 球面槽轮机构 应用实例： 电影放映机、 自动摄影机、六角车床转塔。 外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构 槽轮 机构 类型 轴线平行 轴线相交 放映机的反应用 外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构 球面槽轮机构 o1 o2 ω1 2φ ω2