第7章间歇运动机构PPT课件

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1、1、棘轮机构的组成及工作原理、棘轮机构的组成及工作原理7.1 棘棘 轮轮 机机 构构棘轮机构的组成：棘轮机构的组成：由主动摆杆、棘爪、棘轮、由主动摆杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架等组成。止动爪和机架等组成。 棘轮机构的工作原理：棘轮机构的工作原理：当主动摇杆逆时针摆动当主动摇杆逆时针摆动时，棘爪便插入棘轮的齿间，推动棘轮转过一时，棘爪便插入棘轮的齿间，推动棘轮转过一定的角度。当摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止定的角度。当摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮逆时针转动，同时棘爪在棘轮的齿背上滑棘轮逆时针转动，同时棘爪在棘轮的齿背上滑过，棘轮便得到单向的间歇运动。过，棘轮便得到单向的间歇运动。外棘轮动画演示

2、外棘轮动画演示内棘轮动画演示内棘轮动画演示第1页/共65页2、棘轮机构的类型和特点、棘轮机构的类型和特点（1）按结构分类）按结构分类 齿式棘轮机构：齿式棘轮机构： 结构简单、制造方便；转角准确、运动可靠；结构简单、制造方便；转角准确、运动可靠；动程可在较大范围内调节，动停时间可通过选动程可在较大范围内调节，动停时间可通过选择合适的驱动机构来实现。但动程只能作有级择合适的驱动机构来实现。但动程只能作有级调节；棘爪在齿背上的滑行引起噪音、冲击和调节；棘爪在齿背上的滑行引起噪音、冲击和磨损，故不宜用于高速。磨损，故不宜用于高速。 第2页/共65页摩擦式棘轮机构：摩擦式棘轮机构： 它以偏心扇形楔块代替

3、齿式棘轮机构中的棘它以偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦轮代替棘轮。它的特点是传动爪，以无齿摩擦轮代替棘轮。它的特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。因靠摩擦力平稳、无噪音；动程可无级调节。因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，一方面可起超载保护传动，会出现打滑现象，一方面可起超载保护作用，另一方面使得传动精度不同。适用于低作用，另一方面使得传动精度不同。适用于低速轻载的场合。速轻载的场合。 第3页/共65页外接式外接式内接式内接式运动特点：运动特点：通过摩擦力推动从动轮间歇转动，克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服了齿式棘轮机构噪声大、转角

4、不能无级调节的缺点，但运动准确性差。缺点，但运动准确性差。第4页/共65页（2）按啮合方式分类）按啮合方式分类 外啮合方式：外啮合方式： 它们的棘爪或楔块均安装在从动轮的外部。它们的棘爪或楔块均安装在从动轮的外部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装、维修方便，外啮合式棘轮机构由于加工、安装、维修方便，应用较广。应用较广。内啮合方式：内啮合方式： 它们的棘爪或楔块均安装在从动轮内部。结它们的棘爪或楔块均安装在从动轮内部。结构紧凑，外形尺寸小。构紧凑，外形尺寸小。 第5页/共65页（3）按运动形式分类）按运动形式分类 从动件作单向间歇转动；从动件作单向间歇转动；从动件作单向间歇移动；从动件作单向间歇移

5、动；双动式棘轮机构；双动式棘轮机构；双向式棘轮机构。双向式棘轮机构。外接齿式棘轮机构外接齿式棘轮机构内接齿式棘轮机构内接齿式棘轮机构棘轮机构示例棘轮机构示例 端面棘轮机构端面棘轮机构第6页/共65页双动式棘轮机构双动式棘轮机构运动特点：运动特点：摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。钩头棘爪钩头棘爪直推棘爪直推棘爪第7页/共65页棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。双向式棘轮机构双向式棘轮机构动动 画画动动 画画第8页/共65页3、棘轮机构的功能应用、棘轮机构的功能应用（2）功功 能能制动制动 如

6、卷扬机制动机构。棘轮机构单向转动，如卷扬机制动机构。棘轮机构单向转动，可阻止卷筒逆转，起制动作用。可阻止卷筒逆转，起制动作用。（1）应用场合应用场合各种机床中，以实现进给、转位或分度功能。各种机床中，以实现进给、转位或分度功能。第9页/共65页 牛头刨床工作台横向进给过程：运动通过齿轮机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。丝杠做间歇运动，从而实现工作台间歇进给运动。间歇送进间歇送进第10页/共65页转位、分度转位、分度 冲床工作台自动转位冲床工作台自动转位棘

7、轮机构的工作过程：棘轮机构的工作过程： 冲头冲头D上升时通过棘爪上升时通过棘爪带动棘轮和工作台顺时带动棘轮和工作台顺时针转位。冲头下降时，针转位。冲头下降时，摇杆摇杆AB逆时针摆动，工逆时针摆动，工作台不动。作台不动。第11页/共65页超越、离合超越、离合单向离合器工作原理：单向离合器工作原理：主动主动星轮星轮1逆时针转动时，滚柱逆时针转动时，滚柱靠摩擦力滚向空隙小端，将靠摩擦力滚向空隙小端，将套筒套筒2楔紧，使之与星轮一楔紧，使之与星轮一同转动；反之，滚柱滚到大同转动；反之，滚柱滚到大端，套筒因松开而静止。端，套筒因松开而静止。超越离合器工作原理：超越离合器工作原理：主动主动星轮星轮1逆时针

8、转动时，套筒逆时针转动时，套筒2逆时针转动的速度超过星轮逆时针转动的速度超过星轮1的转速，套筒以高速自由的转速，套筒以高速自由转动。转动。应用实例：应用实例： 自行车飞轮（内接棘轮）自行车飞轮（内接棘轮）星轮星轮滚柱滚柱套筒套筒弹簧顶杆弹簧顶杆第12页/共65页4棘轮设计的要点棘轮设计的要点（1 1）几何尺寸设计几何尺寸设计（2）棘轮转角的调节棘轮转角的调节安装安装棘轮罩棘轮罩：通过安装棘轮罩，改变插销通过安装棘轮罩，改变插销在定位板孔中的位置，即可调节棘轮罩遮盖在定位板孔中的位置，即可调节棘轮罩遮盖的棘轮齿数，使部分行程内棘爪沿棘轮罩表的棘轮齿数，使部分行程内棘爪沿棘轮罩表面滑过从而实现棘轮

9、转角大小的调整。面滑过从而实现棘轮转角大小的调整。第13页/共65页驱动机构设计成行程可调机构驱动机构设计成行程可调机构：可通过设：可通过设计腰形槽、调节块、调节丝杆等改变曲柄或计腰形槽、调节块、调节丝杆等改变曲柄或摇杆的长度，从而从而改变摆杆的摆角，达摇杆的长度，从而从而改变摆杆的摆角，达到改变动停时间比的目的。实际设计时，并到改变动停时间比的目的。实际设计时，并不需要同时设置多个调整环节。不需要同时设置多个调整环节。例：例：改变主动摇杆摆角的大小改变主动摇杆摆角的大小第14页/共65页驱动机构设计成行驱动机构设计成行程可调机构程可调机构加装棘轮罩，以遮盖摇杆加装棘轮罩，以遮盖摇杆摆角范围内

10、的一部分棘齿摆角范围内的一部分棘齿第15页/共65页1、槽轮机构的组成及工作原理、槽轮机构的组成及工作原理7.2 槽槽 轮轮 机机 构构槽轮机构的组成：槽轮机构的组成：由主动拨盘、由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。从动槽轮和机架等组成。 槽轮机构的工作原理：槽轮机构的工作原理：主动拨主动拨盘连续转动，当主动拨盘的圆盘连续转动，当主动拨盘的圆销销A未进入槽轮径向槽时，槽未进入槽轮径向槽时，槽轮被锁，静止不动；当主动拨轮被锁，静止不动；当主动拨盘的圆销盘的圆销A进入槽轮径向槽时，进入槽轮径向槽时，槽轮受圆销槽轮受圆销A驱动而转动。从驱动而转动。从而使槽轮做间歇运动。而使槽轮做间歇运动。动画演示动画

11、演示第16页/共65页特特 点：点：径向槽径向尺寸不同，径向槽径向尺寸不同，销轮上销分布不均匀。销轮上销分布不均匀。槽轮转一周，可以实现槽轮转一周，可以实现动停时间均不相同的运动停时间均不相同的运动要求。动要求。不等臂长多销槽轮机构不等臂长多销槽轮机构2、槽轮机构的类型、槽轮机构的类型外槽轮机构外槽轮机构 主、从动轮转向相反。主、从动轮转向相反。内槽轮机构内槽轮机构主、从动轮转向相同。主、从动轮转向相同。第17页/共65页球面槽轮机构球面槽轮机构特特 点：点： 主动轮主动轮1和拨销和拨销3的轴线的轴线均通过球心。均通过球心。 当只有一个拨销时，动当只有一个拨销时，动停时间相等；停时间相等； 当

12、对称布置两个拨销时，当对称布置两个拨销时，可以实现连续转动。可以实现连续转动。第18页/共65页3、槽轮机构的特点与应用、槽轮机构的特点与应用应用：应用：一般用于转速不一般用于转速不很高的自动机械、轻工很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中。机械或仪器仪表中。电影放映机的送片机构电影放映机的送片机构优点：优点：结构简单，制造容易，工作可靠，能准确结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。控制转角，机械效率高。缺点：缺点：动程不可调节，动程不可调节，转角不可太小，在起转角不可太小，在起动和停止时加速度变动和停止时加速度变化大、有冲击，不适化大、有冲击，不适用于高速。用于高速。蜂窝煤

13、压制机构蜂窝煤压制机构第19页/共65页4、槽轮机构的设计槽轮机构的设计（1）槽轮机构的运动系数槽轮机构的运动系数 间歇运动机构的运动特性通常用动停时间比间歇运动机构的运动特性通常用动停时间比k来描述。即来描述。即tdttk td表示从动件在表示从动件在1个运动周期中的个运动周期中的运动时间，运动时间，tt表示其停歇时间。表示其停歇时间。 在槽轮机构的设计中，选取不同的槽数在槽轮机构的设计中，选取不同的槽数 z和和圆销数圆销数n，将获得不同的动、停规律。，将获得不同的动、停规律。 第20页/共65页运动系数运动系数k：从动槽轮从动槽轮2的运动时间的运动时间t2与主动拨盘与主动拨盘1的运动时间的

14、运动时间t1之比。即：之比。即：k=t2/t1 由于主动销轮由于主动销轮1通常为等速通常为等速运动，故上述时间比值可运动，故上述时间比值可用用销轮转角销轮转角的比值表示。的比值表示。 22ttk1012因槽轮的线速度方向应因槽轮的线速度方向应沿着径向槽的中心线沿着径向槽的中心线 。201022第21页/共65页由此得出：由此得出：z1212z2z2z222ttk1012 由上式可知，由上式可知， k总是小于总是小于0.5的，外槽轮径向的，外槽轮径向槽的数目应大于或等于槽的数目应大于或等于3。槽轮的运动时间总。槽轮的运动时间总小于其静止时间。小于其静止时间。 如果在销轮上均匀地分布如果在销轮上均

15、匀地分布n个圆销，则当销轮个圆销，则当销轮盘转动一周时，槽轮将被拨动盘转动一周时，槽轮将被拨动n次，故运动系数次，故运动系数是单销的是单销的n倍，即倍，即 2z2znk因因k应小于应小于1，故，故 2z2zn第22页/共65页l槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数数 z z 的增多减少；的增多减少；l当圆销开始进入和离开径向槽时，两瞬时有柔当圆销开始进入和离开径向槽时，两瞬时有柔性冲击，且随槽数性冲击，且随槽数 z z 的减少而增大；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

16、突出。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，内槽轮机构与外槽轮机构一样，有加速度突变，且其值与外槽轮相等，但当且其值与外槽轮相等，但当| | |0 |0 时，角加速时，角加速度值迅速下降并趋于零。度值迅速下降并趋于零。（2）槽轮机构的运动特性）槽轮机构的运动特性第23页/共65页槽轮机构的运动和动力特性，槽轮机构的运动和动力特性，通常用右边两个比值来衡量。通常用右边两个比值来衡量。 21212和 随着槽数随着槽数z的增加，运动趋于平稳，动力特的增加，运动趋于平稳，动力特性也得到改善。但槽数过多将使槽轮体积过大，性也得到改善。但槽数过多将使槽轮体积过大，产生较大的

17、惯性力矩。一般设计中，槽数的正产生较大的惯性力矩。一般设计中，槽数的正常选用值为常选用值为48。 设计中应尽量保证间歇运动机构动作平稳、减设计中应尽量保证间歇运动机构动作平稳、减小从动构件在起动和停止运动时产生的冲击，尤小从动构件在起动和停止运动时产生的冲击，尤其要减小高速运动构件的惯性负荷，改善机构的其要减小高速运动构件的惯性负荷，改善机构的动力特性。动力特性。 第24页/共65页（3）槽轮机构的几何尺寸计算）槽轮机构的几何尺寸计算 参照参照P167所例计算式求出圆柱销的回转所例计算式求出圆柱销的回转半径、槽顶高、槽底高、锁止弧半径等几半径、槽顶高、槽底高、锁止弧半径等几何尺寸。何尺寸。第2

18、5页/共65页7.3 擒擒 纵纵 机机 构构1 1、擒纵机构的组成及工作原理擒纵机构的组成及工作原理机构的组成机构的组成 由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。工作原理工作原理 擒纵轮擒纵轮受发条驱动而转动，同时受擒纵叉受发条驱动而转动，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系统控制动停时间，从而实现周期性单性间歇运动。歇运动。 第26页/共65页 游丝摆动系统游丝摆动系统是由游丝、摆轮及圆销、擒纵是由游丝、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叉及叉

19、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。轮齿顶斜面与卡瓦的短暂接触传动来实现的。第27页/共65页 因游丝摆轮系统振动频率固定，故可用于因游丝摆轮系统振动频率固定，故可用于计量时间，常用于钟表中。计量时间，常用于钟表中。2、擒纵机构的类型及应用擒纵机构的类型及应用（1 1）有固有振动系统型擒纵机构）有固有振动系统型擒纵机构擒纵机构有以下两大类：擒纵机构有以下两大类：如机械手表中的擒纵机构。如机械手表中的擒纵机构。（2）无固有振动系统型擒纵机构）无固有振动系统型擒纵机构此种擒纵机构仅由擒纵轮和擒纵叉组成。此种擒纵机构仅由擒纵轮和擒纵叉组成。机构示例机构示例1机构

20、示例机构示例2第28页/共65页 擒纵叉往复振动的周期与擒纵叉转动惯量擒纵叉往复振动的周期与擒纵叉转动惯量（为常数）的平方成正比。与擒纵轮给擒纵叉（为常数）的平方成正比。与擒纵轮给擒纵叉的转矩大小（基本稳定）的平方根成反比。故的转矩大小（基本稳定）的平方根成反比。故此机构能使擒纵轮作平均转速基本恒定的间歇此机构能使擒纵轮作平均转速基本恒定的间歇运动。运动。 这种机构结构简单，便于制造，价格低，这种机构结构简单，便于制造，价格低，但振动周期不很稳定，故主要用于计时精度但振动周期不很稳定，故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。如自动记要求不高、工作时间较短的场合。如自动记录仪、计数器、定

21、时器、测速器及照相机快录仪、计数器、定时器、测速器及照相机快门等。门等。第29页/共65页7.4 凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构组组 成成 主动凸轮、从动转主动凸轮、从动转盘和机架。盘和机架。工作原理工作原理 主动凸轮连续转主动凸轮连续转动，推动从动盘实动，推动从动盘实现间歇分度转动。现间歇分度转动。1、凸轮式间歇运动机构的组成与工作原理、凸轮式间歇运动机构的组成与工作原理第30页/共65页圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构2、机构的类型及应用、机构的类型及应用第31页/共65页（1 1）圆柱凸轮式间歇运动机构）圆柱凸轮式间歇运动机构 常取单

22、头螺杆凸轮常取单头螺杆凸轮z26，从动盘按正弦加速，从动盘按正弦加速度规律设计，可控制中心距消除间隙，承载能度规律设计，可控制中心距消除间隙，承载能力高，间歇频率为力高，间歇频率为1200次次/ /分，分度精度为分，分度精度为30。 常取凸轮槽数为常取凸轮槽数为1，柱销数一般取，柱销数一般取z26，在轻，在轻载下间歇频率为载下间歇频率为1500次次/ /分。分。（2）蜗杆凸轮式间歇运动机构）蜗杆凸轮式间歇运动机构（3）共轭凸轮式间歇机构）共轭凸轮式间歇机构动力特性好，分度精度高，成本较低。动力特性好，分度精度高，成本较低。第32页/共65页应用场合应用场合 轻工机械、冲压机械等高速机械中常用作

23、高速、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。速冲床、多色印刷机、包装机、折叠机等。机构特点机构特点结构简单、工作可靠，转位精确，不需定位装置即结构简单、工作可靠，转位精确，不需定位装置即可获得高的定位精度；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；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；动载荷小，无冲击，宜高速；加工成本高，安装、调整要求严。加工成本高，安装、调整要求严。3、凸轮式间歇运动机构的特点和应用、凸轮式间

24、歇运动机构的特点和应用第33页/共65页1、 工作原理和类型工作原理和类型 由齿轮机构演变而来。主由齿轮机构演变而来。主动轮有一个或几个齿，根据动轮有一个或几个齿，根据运动与停歇时间要求，在从运动与停歇时间要求，在从动轮上做出与主动轮齿相啮动轮上做出与主动轮齿相啮合的轮齿，当主动轮做连续合的轮齿，当主动轮做连续转动时，从动轮做间歇回转转动时，从动轮做间歇回转运动。从动轮间歇期间，利运动。从动轮间歇期间，利用两轮边缘的锁止弧防止从用两轮边缘的锁止弧防止从动轮游动。动轮游动。动画演示动画演示7.5 不完全齿轮机构不完全齿轮机构第34页/共65页内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿

25、轮机构外啮合不完全齿轮机构第35页/共65页不完全齿轮齿条机构不完全齿轮齿条机构动动 画画第36页/共65页2、不完全齿轮机构的特点和应用、不完全齿轮机构的特点和应用 特点：特点：设计灵活，结构简单、制造容易，工作设计灵活，结构简单、制造容易，工作可靠。从动轮的运动角范围大，很容易实现一可靠。从动轮的运动角范围大，很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间隙运动。个周期中的多次动、停时间不等的间隙运动。但在进入啮合和退出啮合时速度有突变，引起但在进入啮合和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，只宜于低速、轻载场合。主、从动刚性冲击，只宜于低速、轻载场合。主、从动轮不能互换。轮不能互换。 应用：

26、应用：常用于多工位，多工序的自动机械或常用于多工位，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生产线上，实现工作台的间歇转位和进给运动等。动等。第37页/共65页3. 不完全齿轮机构设计时需注意的问题不完全齿轮机构设计时需注意的问题 为了避免主动轮首齿的齿顶与从动轮的齿顶发生为了避免主动轮首齿的齿顶与从动轮的齿顶发生干涉，可将主动轮首齿的齿顶降低，如果机构作正干涉，可将主动轮首齿的齿顶降低，如果机构作正反向转动，主动轮的首、末两齿齿顶应相等。其余反向转动，主动轮的首、末两齿齿顶应相等。其余各齿保持标准齿高。各齿保持标准齿高。 不完全齿轮机构在进入啮合和退出啮合时，由于不完全齿轮机

27、构在进入啮合和退出啮合时，由于速度有突变而产生冲击。为改善其动力性能，可装速度有突变而产生冲击。为改善其动力性能，可装瞬心线附加杆瞬心线附加杆，使其在首齿啮合之前先接触，使从，使其在首齿啮合之前先接触，使从动轮从静止状态逐渐增速；主动轮末齿在退出啮合动轮从静止状态逐渐增速；主动轮末齿在退出啮合时，从动轮的角速度逐渐减小（借助于另一对瞬心时，从动轮的角速度逐渐减小（借助于另一对瞬心线附加板），这样使从动轮由停到动和由动到停的线附加板），这样使从动轮由停到动和由动到停的过渡变得平稳。过渡变得平稳。 第38页/共65页76 间歇运动机构设计的基本要求间歇运动机构设计的基本要求1 1动力性能的要求动力

28、性能的要求 间歇运动机构的从动机构在一个很短的时间间歇运动机构的从动机构在一个很短的时间内要经过启动、加速、减速、停止的过程，会产内要经过启动、加速、减速、停止的过程，会产生较大的加速度，从而来带来载荷产生冲击。设生较大的加速度，从而来带来载荷产生冲击。设计中为了尽量保证间歇运动机构动作平稳，特别计中为了尽量保证间歇运动机构动作平稳，特别要注意合理选择从动件运动规律。要注意合理选择从动件运动规律。第39页/共65页2对从动件动、停时间的要求对从动件动、停时间的要求 间歇运动机构中，从动件停歇的时间往往是机间歇运动机构中，从动件停歇的时间往往是机床或自动机进行工艺加工的时间，而从动件运动床或自动

29、机进行工艺加工的时间，而从动件运动的时间一般是机床和自动机送进、转位等辅助工的时间一般是机床和自动机送进、转位等辅助工作的时间。间歇运动机构的这个运动特性通常用作的时间。间歇运动机构的这个运动特性通常用动停时间比动停时间比k k来描述。即来描述。即tdttk 式中，td表示从动件在1个运动周期中的运动时间，tt表示其停歇时间。第40页/共65页从提高生产效率的角度来看，从提高生产效率的角度来看，k k值应尽量取得值应尽量取得小些；但从动力性能来看，小些；但从动力性能来看，k k值过小会使起动值过小会使起动和停止时的加速度过大，又是设计中应避免的。和停止时的加速度过大，又是设计中应避免的。因此，

30、在设计间歇运动机构时，应合理选择动、因此，在设计间歇运动机构时，应合理选择动、停时间比，并根据不同的动、停时间要求来设停时间比，并根据不同的动、停时间要求来设计间歇机构的结构参数。计间歇机构的结构参数。3对从动件动、停位置的要求对从动件动、停位置的要求设计中应根据工作要求来选取从动件运动行设计中应根据工作要求来选取从动件运动行程（简称动程）的大小，并注意从动件停歇位程（简称动程）的大小，并注意从动件停歇位置的准确性。在时还要求设计的间歇运动机构置的准确性。在时还要求设计的间歇运动机构能调节动程或动停比的大小。能调节动程或动停比的大小。第41页/共65页1、螺旋机构螺旋机构7.7 其其 他他 常

31、常 用用 机机 构构第42页/共65页(1) 螺旋机构的组成及特点螺旋机构的组成及特点螺旋机构的组成螺旋机构的组成螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成。螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成。 通常它是将旋转运动转换为直线运动。但通常它是将旋转运动转换为直线运动。但当导程角大于当量摩擦角时，它还可以将直当导程角大于当量摩擦角时，它还可以将直线运动转换为旋转运动。线运动转换为旋转运动。第43页/共65页 效率较低，特别是具有自锁性的螺旋机构效效率较低，特别是具有自锁性的螺旋机构效率低率低 于于50。 能获得很多的减速比和力的增益；选择合适的能获得很多的减速比和力的增益；选择合适的螺旋机构导程角，可获得机构

32、的自锁性。螺旋机构导程角，可获得机构的自锁性。螺旋机构的特点螺旋机构的特点主要优点：主要优点：主要缺点：主要缺点： 因此，螺旋机构常用于起重机、压力机以及因此，螺旋机构常用于起重机、压力机以及功率不大的进给系统和微调装置中。功率不大的进给系统和微调装置中。第44页/共65页（2）螺旋机构的运动分析螺旋机构的运动分析当螺杆转过当螺杆转过 时，螺母沿其轴向移动的距离为时，螺母沿其轴向移动的距离为s l /(2)其中其中l为螺旋的为螺旋的导程导程 。第45页/共65页微动螺旋机构微动螺旋机构 设螺旋机构中设螺旋机构中A、B段的螺旋导程分别为段的螺旋导程分别为l lA A、l lB B , , 且两端

33、螺旋的旋向相同且两端螺旋的旋向相同，当螺杆当螺杆1转过转过时，时，螺母螺母2的位移的位移s s 为为螺杆螺母A段螺纹B段螺纹机架123s(lAlB) /(2）动动 画画第46页/共65页 因因l lA A、l lB B 相差很小时，位移相差很小时，位移s s可能很小，故可能很小，故这种螺旋机构称为这种螺旋机构称为微动螺旋机构。微动螺旋机构。 此种机构常用测微计、分度机构及调节机此种机构常用测微计、分度机构及调节机构中。如用于调节镗刀进刀量的螺旋机构。构中。如用于调节镗刀进刀量的螺旋机构。第47页/共65页复式螺旋机构复式螺旋机构 如果螺旋机构的两段螺旋导程分别为如果螺旋机构的两段螺旋导程分别为

34、l lA A、l lB B，且两端螺旋的旋向相反。这种螺旋机构称为且两端螺旋的旋向相反。这种螺旋机构称为复复式螺旋机构式螺旋机构。s(lAlB) /(2）则则 此种螺旋机构常用于此种螺旋机构常用于车辆联接车辆联接。123AB动动 画画第48页/共65页（3）螺旋机构类型螺旋机构类型按用途不同分类按用途不同分类按螺杆与螺母之间的摩擦性质不同分类按螺杆与螺母之间的摩擦性质不同分类滑动螺旋机构、滚动螺旋机构、静压螺旋机构。滑动螺旋机构、滚动螺旋机构、静压螺旋机构。 传力螺旋机构、传导螺旋机构、调整螺旋机构。传力螺旋机构、传导螺旋机构、调整螺旋机构。第49页/共65页（4）螺旋机构的设计要点螺旋机构的

35、设计要点 螺旋设计的关键是选择确定合适的螺旋导程螺旋设计的关键是选择确定合适的螺旋导程角、导程及头数等参数。角、导程及头数等参数。 根据不同的工作要求，螺旋机构应选择不同根据不同的工作要求，螺旋机构应选择不同的几何参数。的几何参数。 若要求螺旋具有自锁性或具有较大的减速比若要求螺旋具有自锁性或具有较大的减速比（微动）时，宜选用单头螺旋，宜选用较小的（微动）时，宜选用单头螺旋，宜选用较小的导程及导程角，但效率较低。导程及导程角，但效率较低。 若要求传递大的功率或快速运动的螺旋机若要求传递大的功率或快速运动的螺旋机构时，宜采用具有较大导程角的多头螺旋。构时，宜采用具有较大导程角的多头螺旋。第50页

36、/共65页2、 万向铰链机构万向铰链机构万向铰链机构用于传递两相万向铰链机构用于传递两相交轴间的运动和动力，广泛交轴间的运动和动力，广泛用于汽车、机床等机械中；用于汽车、机床等机械中；传动过程中，两轴传动过程中，两轴夹角可以变动，为夹角可以变动，为变角传动机构。变角传动机构。第51页/共65页 单万向铰链机构，当主动轴单万向铰链机构，当主动轴以以 1 1等速回转等速回转时，从动轴时，从动轴的的 2 2变化范围为变化范围为 1 1coscos 2 2 1 1/cos/cos 其变化幅度与两轴夹角其变化幅度与两轴夹角 有关，一般有关，一般 3030。单万向铰链机构单万向铰链机构 两轴瞬时角速比随时

37、变化，并不恒等于两轴瞬时角速比随时变化，并不恒等于1。第52页/共65页单万向铰链机构两特殊位置的机构运动简图单万向铰链机构两特殊位置的机构运动简图第53页/共65页双万向铰链机构双万向铰链机构主、从动轴角速度恒等的条件：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；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。中间轴两端叉面应位于同一平面内。动动 画画动动 画画第54页/共65页 即椭圆齿轮机构的传动比即椭圆齿轮机构的传动比i i21是主动轮是主动轮1转角转角 1 1的函数，且与椭圆齿

38、轮的偏心率的函数，且与椭圆齿轮的偏心率 e e有关。有关。3. 非圆齿轮机构非圆齿轮机构i212/1r1/r2（1e2)/(1 e22 ecos1）非圆齿轮机构是一种变传动比的齿轮机构。非圆齿轮机构是一种变传动比的齿轮机构。（1 1）椭圆齿轮机构的传动比椭圆齿轮机构的传动比第55页/共65页（1）与连杆机构相比，结构牢靠、紧凑、且与连杆机构相比，结构牢靠、紧凑、且传动较平稳。传动较平稳。（2）比凸轮机构传动可靠。比凸轮机构传动可靠。（3）用非圆齿轮来实现按一定用非圆齿轮来实现按一定规律规律的变速传的变速传动，要比用其他机构容易得多。动，要比用其他机构容易得多。（2）非圆齿轮机构的特点及其应用非

39、圆齿轮机构的特点及其应用特特 点点第56页/共65页 非圆齿轮机构在机床、自动机、仪器及解非圆齿轮机构在机床、自动机、仪器及解算装置中均有应用。算装置中均有应用。利用利用椭圆齿轮带动曲柄滑块机构椭圆齿轮带动曲柄滑块机构实现急回实现急回运动运动利用利用椭圆齿轮带动槽轮机构椭圆齿轮带动槽轮机构实现缩短运动实现缩短运动时间，增加停歇时间。时间，增加停歇时间。应应 用用第57页/共65页4. 组合机构组合机构(1) 组合机构及其特点组合机构及其特点组合机构的概念组合机构的概念 由于现代机械工程对机械的运动形式、运由于现代机械工程对机械的运动形式、运动规律和动力性能等方面要求的多样化和复动规律和动力性能

40、等方面要求的多样化和复杂性，以及前述各种基本机构性能的局限性，杂性，以及前述各种基本机构性能的局限性，使得仅采用某种基本机构往往不能很好的满使得仅采用某种基本机构往往不能很好的满足设计要求。因而常把几个基本机构组合起足设计要求。因而常把几个基本机构组合起来加以应用，这就构成了所谓的来加以应用，这就构成了所谓的组合机构组合机构。第58页/共65页 组合机构并不是几个基本机构的一般串联，组合机构并不是几个基本机构的一般串联，而往往是一种封闭式的传动机构。而往往是一种封闭式的传动机构。 而封闭机式传动机构则是利用一个机构去而封闭机式传动机构则是利用一个机构去约束或封闭另一个约束或封闭另一个 多自由度

41、机构，使其不仅多自由度机构，使其不仅具有确定的运动，而且可使从动件具有更为具有确定的运动，而且可使从动件具有更为多样化的运动形式或运动规律。多样化的运动形式或运动规律。第59页/共65页 组合机构的特点组合机构的特点 组合机构不仅能满足多种设计要求，而组合机构不仅能满足多种设计要求，而且能综合应用和发挥各种基本机构的特点，且能综合应用和发挥各种基本机构的特点，甚至能产生基本机构所不具有的运转特性甚至能产生基本机构所不具有的运转特性和运动形式，以及更为多样的运动规律。和运动形式，以及更为多样的运动规律。 因此，组合机构越来越得到广泛应用。因此，组合机构越来越得到广泛应用。组合机构示例组合机构示例

42、1 1组合机构示例组合机构示例2第60页/共65页 可实现有任意停歇或复杂运动规律的间歇可实现有任意停歇或复杂运动规律的间歇运动和特殊规律的补偿运动等。运动和特殊规律的补偿运动等。(2)组合机构的类型及应用组合机构的类型及应用联动凸轮组合机构联动凸轮组合机构可准确实现预定轨迹要求。可准确实现预定轨迹要求。凸轮凸轮- -齿轮组合机构齿轮组合机构第61页/共65页 可实现多种预定的运动规律及轨迹。可实现多种预定的运动规律及轨迹。凸轮凸轮- -连杆组合机构连杆组合机构齿轮齿轮- -连杆组合机构连杆组合机构可实现多种运动规律及轨迹要求。可实现多种运动规律及轨迹要求。第62页/共65页1、棘轮机构、棘轮

43、机构2、槽轮机构、槽轮机构本章小结本章小结 棘轮机构的组成、工作原理、类型、特点、棘轮机构的组成、工作原理、类型、特点、功能、应用。功能、应用。 槽轮机构的组成、工作原理、类型、特点、槽轮机构的组成、工作原理、类型、特点、应用。应用。3、擒纵机构、擒纵机构 擒纵机构的组成、工作原理、类型、特点、擒纵机构的组成、工作原理、类型、特点、应用。应用。第63页/共65页5、不完全齿轮机构、不完全齿轮机构 不完全齿轮机构的工作原理、类型、特点、不完全齿轮机构的工作原理、类型、特点、应用及设计时需注意的问题。应用及设计时需注意的问题。6、间歇运动机构设计的基本要求、间歇运动机构设计的基本要求 对从动件动、停时间的要求；对从动件动、停对从动件动、停时间的要求；对从动件动、停位置的要求；对间歇运动机构动力性能的要求。位置的要求；对间歇运动机构动力性能的要求。7、其他常机构简介、其他常机构简介4、凸轮式间歇运动机构、凸轮式间歇运动机构 凸轮式间歇运动机构的的组成、工作原理、凸轮式间歇运动机构的的组成、工作原理、特点、应用。特点、应用。第64页/共65页感谢您的观看！第65页/共65页