海南大学：《机械原理》课程教学课件（讲稿）第十二章 其他常用机构

第十二章 其他常用机构 §12-1 棘轮机构 §12-2槽轮机构 §12-3 擒纵轮机构 §12-4凸轮式间歇运动机构 §12-5不完全齿轮机构 *§12-6非圆柱齿轮机构 §12-7 螺旋机构 §12-8万向铰链机构 §12-9组合机构 §12-10含有某些特殊元器件的机构 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

第十二章 其他常用机构 §12-1 棘轮机构 §12-2 槽轮机构 §12-3 擒纵轮机构 §12-4 凸轮式间歇运动机构 §12-5 不完全齿轮机构 *§12-6 非圆柱齿轮机构 §12-7 螺旋机构 §12-8 万向铰链机构 §12-9 组合机构 §12-10 含有某些特殊元器件的机构 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

§12-1 棘轮机构 1.棘轮机构的组成及工作特点 (1)机构组成 棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、 止动爪等组成。 (2)工作特点 图12一 可实现单向间歇运动、机构简单、 制造方便、运动可靠、棘轮转角可调； NWPU 但冲击和噪声大、运动精度低，适用 于低速轻载的场合。 棘轮转角大小的调节方法： ■改变主动摇杆摆角的大小 加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

是由摇杆、棘爪、棘轮、 止动爪等组成。 §12-1 棘轮机构 1．棘轮机构的组成及工作特点 （1）机构组成 棘轮机构 （2）工作特点 可实现单向间歇运动、机构简单、 制造方便、运动可靠、棘轮转角可调； 但冲击和噪声大、运动精度低，适用 于低速轻载的场合。 棘轮转角大小的调节方法： 改变主动摇杆摆角的大小 加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

棘轮机构(2/3) 2.棘轮机构的类型及应用 (1)棘轮机构的类型 外接式 普遍棘轮机构 内接式 棘条 1)齿啮式棘轮机构 钩头式 双动式棘轮机构 直推式 翻转式 可变向棘轮机构 提转式 外接摩擦式 2)摩擦式棘轮机构 内接摩擦式 滚子内接摩擦式 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2．棘轮机构的类型及应用 （1）棘轮机构的类型 1）齿啮式棘轮机构 外接式 内接式 棘条 钩头式 直推式 翻转式 提转式 普遍棘轮机构 双动式棘轮机构 可变向棘轮机构 2）摩擦式棘轮机构 外接摩擦式 内接摩擦式 滚子内接摩擦式 棘轮机构(2/3) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

棘轮机构(3/3) (2) 棘轮机构的应用 例生头侧床工作合的进给机构 3.棘轮设计的要点 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

（2）棘轮机构的应用 例 牛头刨床工作台的进给机构 棘轮机构(3/3) 3．棘轮设计的要点 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

§12-2 槽轮机构 1.槽轮机构的组成及工作特点 (1)机构组成 槽轮机构是由主动拨盘、从动槽 轮和机架等组成。 图12一1 (2)工作特点 槽轮机构可将主动拨盘的等速回 转运动转变为槽轮时动时停的间歇运 NWPU 动，并具有结构简单、外形尺寸小、 机械效率高，以及能较平稳的、间歇 地进行转位等优点，但存在柔性冲击 的缺点，故常用于速度不太高的场合。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

是由主动拨盘、从动槽 轮和机架等组成。 §12-2 槽轮机构 1．槽轮机构的组成及工作特点 （1）机构组成 （2）工作特点 槽轮机构 槽轮机构可将主动拨盘的等速回 转运动转变为槽轮时动时停的间歇运 动，并具有结构简单、外形尺寸小、 机械效率高，以及能较平稳的、间歇 地进行转位等优点，但存在柔性冲击 的缺点，故常用于速度不太高的场合。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

槽轮机构(2/5) 2.槽轮机构的类型及应用 (1)槽轮机构的类型 外槽轮机构 普通型 〈内槽轮机构 槽条机构 不等臂多销槽轮机构 球面槽轮机构 偏置外槽轮机构 特殊型 〈偏置式槽轮机构 偏置内槽轮机构 曲线外槽轮机构 曲线式槽轮机构 曲线内槽轮机构 (2)槽轮机构的应用 例1蜂贫煤制机模盘转位机构 例2电影胶片抓片机构 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2．槽轮机构的类型及应用 （1）槽轮机构的类型 偏置外槽轮机构 偏置内槽轮机构 曲线外槽轮机构 曲线内槽轮机构 外槽轮机构 内槽轮机构 槽条机构 不等臂多销槽轮机构 球面槽轮机构 曲线式槽轮机构 偏置式槽轮机构 普通型 特殊型 （2）槽轮机构的应用 例1 蜂窝煤制机模盘转位机构 例2 电影胶片抓片机构 槽轮机构(2/5) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

槽轮机构(3/5) 3.普通槽轮机构的运动系数及特性 (1)普通槽轮机构的运动系数 1)外槽轮机构 槽轮机构的运动系数是指当主动拨 click here 盘回转一周时，槽轮的运动时间与主 动拨盘转一周的总时间之比，以k表示。 即 k=t/t=2a/(2π)=（π-2p)/(2π） =π-(2π2)/(2)=1/2-1/z(a) 由于k>0,故槽数z≥3。 又因k<0.5,故次种单销槽轮机构的 槽轮的运动时间总量小于其静止时间。 具有n个均布圆销的槽轮机构的运动 系数为： k=(1/2-1/E) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

是指当主动拨 盘回转一周时，槽轮的运动时间 t d 与主 动拨盘转一周的总时间t之比， 3．普通槽轮机构的运动系数及特性 （1）普通槽轮机构的运动系数 1）外槽轮机构 槽轮机构的运动系数 以k表示。 即 k＝t d /t ＝2α1 /(2π）= (π－2φ2 )/(2π） ＝π－(2π/z)/(2π)＝1/2－1/z (a) 由于k>0，故槽数z≥3。 又因k<0.5，故次种单销槽轮机构的 槽轮的运动时间总量小于其静止时间。 具有n个均布圆销的槽轮机构的运动 系数k为： k＝n(1/2－1/z) 槽轮机构(3/5) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

槽轮机构(4/5) 因k≤1，则有 n≤2z/(e-2) 由此可知，槽数与圆销数间的关系 z=3,n=1~6; z=4,n=1≈4； z=5、6,n=1~3; Z≥7，n=12。 click here 2）内擦轮机构 其单销内槽轮机构的运动系数为 k=2a,/(2π)=（π+2p2)/(2元） =(π+2π2)/(2π) 制作：NWP =1/2+1/2 故k>0.5。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

因k≤1，则有 n≤2z/(z-2) 由此可知，槽数与圆销数间的关系 z＝3，n＝1～6； z＝4，n＝1～4； z＝5、6，n＝1～3； Z≥7，n＝1～2。 2）内擦轮机构 其单销内槽轮机构的运动系数为 k＝ 2α1 /(2π)＝(π＋2φ2 )/(2π) ＝(π＋2π/z)/(2π） ＝1/2＋1/z 故k>0.5。 槽轮机构(4/5) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

槽轮机构(5/5) (2)普通槽轮机构的运动特性 ●槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数z的增多 而减少； ●当圆销开始进入和离开径向槽时，此两瞬时有柔性冲击， 且随槽数z的减少而增大； ●在机构运转速度较高时，或槽轮轴承惯性较大的情况下， 就显得更为突出。 ●内槽轮机构与外槽轮机构一样，有加速度突变，且其值与 外槽轮者相等，但当|a→0时，角加速度值迅速下降并趋于 零。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

l槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数 z 的增多 而减少； l当圆销开始进入和离开径向槽时，此两瞬时有柔性冲击， 且随槽数 z 的减少而增大； l在机构运转速度较高时，或槽轮轴承惯性较大的情况下， 就显得更为突出。 l内槽轮机构与外槽轮机构一样，有加速度突变，且其值与 外槽轮者相等，但当|α|→0 时，角加速度值迅速下降并趋于 零。 槽轮机构(5/5) （2）普通槽轮机构的运动特性 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

§12-3 擒纵轮机构 1.擒纵轮机构的组成及工作原理 (1)机构的组成 由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机 架组成。 (2)工作原理 Click here 擒纵轮受发条驱动而转动，同时受 擒纵叉上的左右卡瓦阻挡而停止，并通 过游丝摆轮系统控制动停时间，从而实 现周期性单性间歇运动。 制作：NWPU 游丝摆动系统是由游丝、摆轮及圆 销、擒纵叉及叉头钉等组成。其能量的 补充是通过擒纵轮齿顶斜面与卡瓦的短 暂接触传动来实现的。 (O PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

§12-3 擒纵轮机构 1．擒纵轮机构的组成及工作原理 （1）机构的组成 由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机 架组成。 （2）工作原理 擒纵轮受发条驱动而转动，同时受 擒纵叉上的左右卡瓦阻挡而停止，并通 过游丝摆轮系统控制动停时间，从而实 现周期性单性间歇运动。 游丝摆动系统是由游丝、摆轮及圆 销、擒纵叉及叉头钉等组成。其能量的 补充是通过擒纵轮齿顶斜面与卡瓦的短 暂接触传动来实现的。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com