《机械设计基础》教案——第五章 间歇运动机构.docx

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1、授课题目：第五章间歇运动机构第一节棘轮机构第二节槽轮机构第三节不完全齿轮机构二二理论课J讨论课口实验课习题课其他;2（请打J女排教学大纲要求：了解常见间歇运动机构的形式掌握棘轮机构、槽轮机构以及不完全齿轮机构的组成、工作原理教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、了解间歇机构组成、类型、特点2、掌握间歇机构的工作原理教学重点及难点：间歇机构的工作原理作业、讨论题、思考题：5-l5-4课后总结分析：常见间歇运动机构的形式棘轮机构、槽轮机构以及不完全齿轮机构的组成、工作原理教学内容备注第五章间歇运动机构第一节棘轮机构一、组成和工作原理棘轮机构是一种应用历史很久的间歇运动机构。图5-1是最

2、常见的外啮合齿式棘轮机构。图5-1外啮合齿式棘轮机构图5-2摩擦式棘轮机构1一摇杆2-棘爪3一棘轮4一止动爪5一弹簧1一摇杆2一凸块3一从动轮4一止动楔块5一机架图5-1所示示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆1、棘爪2、棘轮3、止回棘爪4和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的

3、间歇运动。二、棘轮机构的类型1 .按结构形式分(1) .齿式棘轮机构齿式棘轮机构：结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。图5-1所ZjO(2) .摩擦式棘轮机构:图5-2所示，用凸块2代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。2 .按照运动形式分:(1)单动式棘轮机构如图5-1所示为单动式棘轮机构。当原动件按某一个方向摆动时，才能推动棘轮转动。(2)双动式棘轮机构如

4、图5-3所示为双动式棘轮机构。图5-3双动式棘轮机构(3)双向棘轮机构3 .按啮合方式分：(1) .外啮合棘轮机构:棘爪或楔块均安装在棘轮的外部。加工、安装和维修方便，应用较广。(2) .内啮合棘轮机构：棘爪或楔块均在棘轮内部。结构紧凑，外形尺寸小。如图5-5所示。图5-5内啮合棘轮机构三、棘轮转角的调节调整棘轮每次的转过的角度有两种方法:(1)调整摇杆摆角a)调整摇杆摆角b)设置遮板四、棘轮机构的特点和应用棘轮机构的优点是机构简单，制造容易，步进量易于调整。其缺点是有较大的冲击和噪声，而且定位精度差，因此只能用于速度不高、载荷量不大、精度要求不高的场合。第二节槽轮机构一、组成和工作原理槽轮机

5、构又称马尔他机构，如图57所示。它是由槽轮2、带有圆柱销的拨盘1和机架组成。当拨盘1作匀速转动时，驱使槽轮2作间歇运动。当圆柱销进入槽轮槽时，拨盘上的圆柱销将带动槽轮转动。拨盘转过一定角度后，圆柱销将从槽中退出。为了保证圆柱销下一次能正确地进入槽内，必须采用锁止弧将槽轮锁住不动，直到下一个圆柱销进入槽后才放开,这时槽轮又可随拨盘一起转动，即进入下一个运动循环。图5-7槽轮机构二、槽轮机构的类型常见的槽轮机构有图示的外啮合和内啮合两种形式，外啮合槽轮机构主动拨盘与从动槽轮转向相反，内啮合槽轮机构主动拨盘与从动槽轮转向相同。两类槽轮机构中，除从动件转向不同外，内啮合槽轮机构结构紧凑，传动较平稳，槽

6、轮停歇时间较短。三、特点与应用槽轮机构的优点是结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。其缺点是：对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节；在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。槽轮机构应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。如电影放映机中，用以间歇地移动影片，或自动机中的自动传送链装置。四、槽轮机构的运动特性系数在一个运动循环内，槽轮2的运动时间td对拨盘1运动时间t之比值称为运动特性系数。设一槽轮机构，槽轮上有Z个径向槽，拨盘上均匀分布的圆柱销数为K,则运动特性系数为：21Z-2112-2Z-2Z2r因为：2。1=1122=11讨论：1、T二0,槽轮始终不动

7、ro,Z3O2、=-工，须在构件1上安装多个圆销。2设k为均匀分布的圆销数，五、槽轮机构的主要参数和几何尺寸槽轮机构的主要参数是径向槽数z和拨盘圆柱销数ko槽轮机构的中心距L是根据槽轮机构的应用场合来选定的。槽轮的轮槽数z和圆销数是根据具体工作要求，并参考前述分析确定的。如果中心距L、轮槽数Z和圆销数k已知，则其他几何尺寸可相应算出。如图5-7所示，单圆销外啮合槽轮机构的基本尺寸可按下表中所列计算公式求得。表5单圆销外啮合槽轮机构的计算公式名称符号计算公式圆销回转半径RH=LSin(Mz)圆销半径rrR6槽顶高SS=LCoS(Mz)槽深hh=S-(L-R-r)锁住弧半径RXRx=R-r-e,

8、e为槽顶一侧壁厚推荐e=(0.60.8)r,但e435mm锁住弧张开角=211-2=11(l+2z)第三节不完全齿机构一、组成和类型如图5-8为不完全齿轮机构是由普通齿轮机构转化而成的一种间歇运动机构。它与普通齿轮的不同之处是轮齿不布满整个圆周，图58是外啮合不完全二、工作原理不完全齿轮机构的主动轮一般为只有一个或几个齿的不完全齿轮，从动轮可以是普通的完整齿轮，也可以是一个不完全齿轮。这样当主动轮的有齿部分作用时，从动轮随主动轮转动，当主动轮无齿部分作用时，从动轮应停止不动，因而当主动轮作连续回转运动时，从动轮可以得到间歇运动。为了防止从动轮在停止期间的运动，一般在齿轮上装有锁止弧，在从动轮停

9、歇期间，可以用来防止从动轮游动，并起定位作用。对于图所示的外啮合机构，主动轮1上有5个齿，从动轮2上有4个运动段和四个停歇段，每段有5个齿间与主动轮轮齿相啮合。主动轮1转1周时，从动轮2转1/4周。在主动轮轮齿未进入啮合时，两轮上的锁止弧紧密吻合，起到定位作用。三、特点和应用不完全齿轮机构与其他机构相比，结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和静止时间的比例可不受机构结构的限制。但由于齿轮传动为定传动比运动，所以从动轮从静止到转动或从转动到静止时，速度有突变，冲击较大，所以一般只用于低速或轻载场合。如用于高速运动，可以采用一些附加装置（如具有瞬心线附加杆的不完成齿轮机构）等，来降低因从动轮速度突变而产生的冲击。