广东海洋大学机械原理第十二章课件

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1、第十二章第十二章 其它常用机构及其设计其它常用机构及其设计121 棘轮机构棘轮机构122 槽轮机构槽轮机构123 擒纵轮机构擒纵轮机构124 凸轮式间隙运动机构凸轮式间隙运动机构126 非圆齿轮机构非圆齿轮机构125 不完全齿机构不完全齿机构127 螺旋机构螺旋机构128 万向铰链机构万向铰链机构一、棘轮机构的组成及其工作原理一、棘轮机构的组成及其工作原理组成：组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。121 棘轮机构棘轮机构工作原理工作原理：摆杆往复摆动，摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。棘爪推动棘轮间歇转动。优点：优点：结构简单、制造方便、结构简单、制造方便、运动可靠、转

2、角可调。运动可靠、转角可调。缺点：缺点：工作时有较大的冲击和噪音，工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速度较低和运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。载荷不大的场合。作者：潘存云教授棘轮棘轮摆杆摆杆棘爪棘爪止动爪止动爪作者：潘存云教授外缘外缘棘轮棘轮类型类型按轮齿分布：按轮齿分布： 外缘外缘、 内缘内缘、 端面端面棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用作者：潘存云教授端面端面作者：潘存云教授内缘内缘作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授单动式单动式按轮齿分布：按轮齿分布： 外缘、外缘、 内缘、内缘、 端面端面棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮

3、机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：按工作方式： 单动式单动式、 双动式双动式棘轮机构。棘轮机构。双动式棘轮机构双动式棘轮机构2棘轮棘轮类型类型双动式棘轮机构双动式棘轮机构1作者：潘存云教授作者：潘存云教授按轮齿分布：按轮齿分布： 外缘、外缘、 内缘、内缘、 端面端面棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：按工作方式：单动式、单动式、 双动式双动式棘轮机构。棘轮机构。单向单向、双向运动双向运动棘轮机构。棘轮机构。按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调:ABB棘轮双向运动棘轮双向运动1棘轮双向运动棘轮双向运动2棘轮棘轮类型类型作者：潘存云教授

4、作者：潘存云教授按轮齿分布：按轮齿分布： 外缘、外缘、 内缘、内缘、 端面端面棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：按工作方式：单动式、单动式、 双动式双动式棘轮机构。棘轮机构。单向、双向运动单向、双向运动棘轮机构。棘轮机构。按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调:按转角是否可调按转角是否可调: 固定转角固定转角、可调转角可调转角牛头刨床进给调整机构牛头刨床进给调整机构通过调整杆长来调摆角通过调整杆长来调摆角023451023451通过调滑动通过调滑动罩来调角度罩来调角度棘轮棘轮类型类型作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授棘轮

5、棘轮类型类型按轮齿分布：按轮齿分布： 外缘、外缘、 内缘、内缘、 端面端面棘轮机构。棘轮机构。二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按工作方式：按工作方式：单动式、单动式、 双动式双动式棘轮机构。棘轮机构。单向、双向运动单向、双向运动棘轮机构。棘轮机构。按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调:按转角是否可调按转角是否可调: 固定转角固定转角、可调转角可调转角轮齿棘轮轮齿棘轮、 摩擦棘轮摩擦棘轮 演示模型按工作原理分按工作原理分 :摩擦棘轮摩擦棘轮超越离合器超越离合器1321322134作者：潘存云教授ABCD运动特点：运动特点： 轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但轮齿式棘轮工作

6、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。运动准确。而摩擦棘轮正好相反。应用：应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。在各类机床中实现进给、转位、或分度。实例：实例：止动器止动器、牛头刨床牛头刨床、冲床转、冲床转 位、超越离合器（单车飞轮）。位、超越离合器（单车飞轮）。间歇转动间歇转动作者：潘存云教授冲头冲头卸料工位卸料工位装料工位装料工位冲压工位冲压工位作者：潘存云教授dao1Ao2=90LprPnF三、设计要点三、设计要点要求在工作时，棘爪在要求在工作时，棘爪在Pn和和F的作用下，能自动滑入棘的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。轮齿槽。Pn sin F= Pn f 代入得：代入

7、得：tg f 当当 f=0.2 时，时，1130 通常取通常取20FtFr正压力正压力Pn摩擦力摩擦力F条件是两者对条件是两者对O2的力的力矩要满足如下条件：矩要满足如下条件：MpnMF将力分解成切向和径向分量将力分解成切向和径向分量M=tg齿偏角齿偏角FcosLLpt作者：潘存云教授作者：潘存云教授棘轮几何尺寸计算公式棘轮几何尺寸计算公式模数模数m1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10 顶圆直径顶圆直径da da =mz 与齿轮不同 齿间距齿间距p P=m 齿高齿高h h=0.75m 齿顶弦长齿顶弦长a a=m棘爪工作面长度棘爪工作面长度a1 a1=(0.50.7)a 齿偏

8、角齿偏角 20棘轮宽棘轮宽b b=(14)m棘爪斜高棘爪斜高h1 、齿斜高、齿斜高h h1=h h/cos棘轮齿根圆角半径棘轮齿根圆角半径rf rf =1.5 mm棘爪尖端圆角半径棘爪尖端圆角半径r1 r1 =2 mm 棘爪长度棘爪长度L 一般取一般取 L=2pa1Lp6080adao1o2 齿数齿数z 1225作者：潘存云教授 棘轮参数棘轮参数 计算公式或取值计算公式或取值hh1rfr1齿槽角齿槽角h作者：潘存云教授o21 12122 槽轮机构槽轮机构（马尔它机构）（马尔它机构）一、一、槽轮机构槽轮机构的组成及其工作特点的组成及其工作特点作用：作用：将连续回转变换为间歇转动。将连续回转变换为

9、间歇转动。组成：组成：带圆销的拨盘、带有径向带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。的凸圆弧，起锁定作用。特点：特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，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度有变化 ，不适合高速运动场合。，不适合高速运动场合。o1工作过程：工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。接触时，槽轮静止；反之槽

10、轮运动。锁止弧锁止弧槽轮槽轮拨盘拨盘圆销圆销因槽轮象马尔它共和国铁十字勋章而得名作者：潘存云教授作者：潘存云教授二、槽轮机构的类型与应用二、槽轮机构的类型与应用球面槽轮机构球面槽轮机构应用实例：应用实例： 电影放映机电影放映机、 自动摄影机、自动摄影机、六角车床转塔六角车床转塔。外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构槽轮槽轮机构机构类型类型轴线平行轴线平行轴线相交轴线相交放映机的反应用外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构球面槽轮机构球面槽轮机构o1o21 122 2设计：潘存云作者：潘存云教授六槽内槽轮六槽内槽轮拨盘拨盘六角车床转塔六角车床转塔圆销圆销车螺

11、纹车螺纹41装牙膏装牙膏筒筒2车帽口车帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾3 空闲空闲作者：潘存云教授1.运动系数运动系数拨盘等速回转，在一个运动循拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：环内，总的运动时间为： t2/2/1 1定义：定义： k=td / t 为运动系数，即：为运动系数，即： k=td / t为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心连线成心连线成90角。故有：角。故有：221 1222 2td2 21 1/1 1槽轮的运动时间为：槽轮的运动时间为：=21 1/221 1=2 22 2=(2(2/z)/z)= = 2(z-