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1、第第7章章 间歇运动机构和其他常用机构间歇运动机构和其他常用机构本章主要内容本章主要内容7.1棘轮机构棘轮机构7.2槽轮机构槽轮机构7.3擒纵机构擒纵机构7.4凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构7.5不完全齿轮机构不完全齿轮机构7.6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7.7其他常用机构其他常用机构槽轮机构和棘轮机构的工作原理和运动特性。槽轮机构和棘轮机构的工作原理和运动特性。本章重点本章重点驾驭槽轮机构、棘轮机构的工作原理、运驾驭槽轮机构、棘轮机构的工作原理、运动特点、应用状况；动特点、应用状况；了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构和其
2、他常用机构的工作原理、运动特点及构和其他常用机构的工作原理、运动特点及应用状况。应用状况。本章基本要求本章基本要求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：当主动摇杆逆时针摇摆棘轮机构的工作原理：当主动摇杆逆时针摇摆时，棘爪便插入棘轮的齿间，推动棘轮转过确时，棘爪便插入棘轮的齿间，推动棘轮转过确定的角度。当摇杆顺时针摇摆时，止动爪阻挡定的角度。当摇杆顺时针摇摆时，止动爪阻挡棘轮逆时针转动，同时棘爪在棘轮的齿背上滑棘轮逆时针
3、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。外棘轮动画演示外棘轮动画演示内棘轮动画演示内棘轮动画演示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：结构简洁、制造便利；转角精确、运动牢靠；结构简洁、制造便利；转角精确、运动牢靠；动程可在较大范围内调整，动停时间可通过选动程可在较大范围内调整，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整；棘爪在齿背上的滑行引起噪音、冲击和调整；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
4、宜用于高速。摩擦式棘轮机构：摩擦式棘轮机构：它以偏心扇形楔块代替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；动程可无级调整。因靠摩擦力平稳、无噪音；动程可无级调整。因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，一方面可起超载爱护传动，会出现打滑现象，一方面可起超载爱护作用，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。外接式外接式内接式内接式运动特点：通过摩擦力推动从动轮间歇转动，克运动特点：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、
5、转角不能无级调整的服了齿式棘轮机构噪声大、转角不能无级调整的缺点，但运动精确性差。缺点，但运动精确性差。（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、修理便利，外啮合式棘轮机构由于加工、安装、修理便利，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。（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
6、歇移动；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双动式棘轮机构双动式棘轮机构运动特点：摇杆来回摇摆都能使棘轮向同一方向转动。运动特点：摇杆来回摇摆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卷扬机制动机构。棘轮机构单向转动，如卷扬机制动机构。棘
7、轮机构单向转动，可阻挡卷筒逆转，起制动作用。可阻挡卷筒逆转，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。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
8、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逆时针摇摆，工逆时针摇摆，工作台不动。作台不动。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，
9、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）棘轮转角的调整）棘轮转角的调整安装棘轮罩：通过安装棘轮罩，变更插销安装棘轮罩：通过安装棘轮罩，变更插销在定位板孔中的位置，即可调整棘轮罩遮盖在定位板孔中的位置，即可调整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转角大小的调整。面滑过从而实现棘轮转角大小的调整。驱动机构设计成行程可调机构：可通过设驱动机构设计成行程可调机构：可通过设计腰形
10、槽、调整块、调整丝杆等变更曲柄或计腰形槽、调整块、调整丝杆等变更曲柄或摇杆的长度，从而从而变更摆杆的摆角，达摇杆的长度，从而从而变更摆杆的摆角，达到变更动停时间比的目的。实际设计时，并到变更动停时间比的目的。实际设计时，并不须要同时设置多个调整环节。不须要同时设置多个调整环节。例：变更主动摇杆摆角的大小例：变更主动摇杆摆角的大小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的一部分棘齿摆角范围内的一部分棘齿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
11、、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。动画演示动画演示特特点：点：径向槽径向尺寸不同，径向槽径向尺寸不同，销轮上销分布不匀整。销轮上销分布不匀整。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。
12、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。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。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。
13、电影放映机的送片机构电影放映机的送片机构优点：结构简洁，制造简洁，工作牢靠，能精确优点：结构简洁，制造简洁，工作牢靠，能精确限制转角，机械效率高。限制转角，机械效率高。缺点：动程不行调整，缺点：动程不行调整，转角不行太小，在起转角不行太小，在起动和停止时加速度变动和停止时加速度变更大、有冲击，不适更大、有冲击，不适用于高速。用于高速。蜂窝煤压制机构蜂窝煤压制机构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
14、间，运动时间，tt表示其停留时间。表示其停留时间。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。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。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。由此得出：由此得出：由由上上式式可可知知，k总总是是小小
15、于于0.5的的，外外槽槽轮轮径径向向槽槽的的数数目目应应大大于于或或等等于于3。槽槽轮轮的的运运动动时时间间总总小于其静止时间。小于其静止时间。假假如如在在销销轮轮上上匀匀整整地地分分布布n个个圆圆销销，则则当当销销轮轮盘盘转转动动一一周周时时，槽槽轮轮将将被被拨拨动动n次次，故故运运动动系系数数是单销的是单销的n倍，即倍，即因因k应小于应小于1，故，故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 的增多削减；的增多削减；l当圆销起先进入和离开径向槽时，两瞬时有柔当圆销起先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
16、的削减而增大；的削减而增大；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状况下，就显得更为突出。的状况下，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，角加速度值快速下降并趋于零。度值快速下降并趋于零。（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。随随着着槽槽数数z的的增增加加，运运动动趋趋于于平平稳稳，动动力力特特性性也也得得
17、到到改改善善。但但槽槽数数过过多多将将使使槽槽轮轮体体积积过过大大，产产生生较较大大的的惯惯性性力力矩矩。一一般般设设计计中中，槽槽数数的的正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。（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
18、、槽顶高、槽底高、锁止弧半径等几何尺寸。何尺寸。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 擒纵轮受发条驱动而转动，同时受擒纵叉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，并通过游丝摆轮上的左右卡瓦阻挡而停止，并通过游丝摆轮系统限制动停时间，从而实现周期性单性间系统限制动停时间，从而实现周期性单性间歇运动。歇运动。游丝摇摆系统是由游丝、摆轮及圆销、擒纵游丝摇摆系统是由游丝、摆轮及圆销、擒纵叉及叉头钉等组成。其能量的补充是通过
19、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。轮齿顶斜面与卡瓦的短暂接触传动来实现的。因游丝摆轮系统振动频率固定，故可用于计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。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机构示例机构示
20、例2 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。这种机构结构简洁，便于制造，价格低，这种机构结构简洁，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、定时器、测速器及照相机快录仪、计
21、数器、定时器、测速器及照相机快门等。门等。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（1 1）圆柱凸轮式间歇运动机构）圆柱凸轮式间歇运动机构 常取单头螺杆凸轮常取单头螺杆凸轮z26z26，从动盘按正弦加，从动盘按正弦加速度规律设计，可限制中
22、心距消退间隙，承载速度规律设计，可限制中心距消退间隙，承载实力高，间歇频率为实力高，间歇频率为12001200次次/分，分度精度为分，分度精度为3030。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。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
23、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洁、工作牢靠，转位精确，不需定位装结构简洁、工作牢靠，转位精确，不需定位装置即可获得高的定位精度；置即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随意运廓线设计得当，可使从动件获得预期的随意运动；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、凸轮式间歇运动机构的特点和应用1、工作原理和类型工作原理和类型由齿轮机构演化而来。由齿轮机构演化而来。主动轮有一
24、个或几个齿，主动轮有一个或几个齿，依据运动与停留时间要求，依据运动与停留时间要求，在从动轮上做出与主动轮在从动轮上做出与主动轮齿相啮合的轮齿，当主动齿相啮合的轮齿，当主动轮做连续转动时，从动轮轮做连续转动时，从动轮做间歇回转运动。从动轮做间歇回转运动。从动轮间歇期间，利用两轮边缘间歇期间，利用两轮边缘的锁止弧防止从动轮游动。的锁止弧防止从动轮游动。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轮机构外啮合不完全齿轮机构不完全齿轮齿条机构不完全齿轮齿条机构动动画画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：设计敏捷，结
25、构简洁、制造简洁，工作特点：设计敏捷，结构简洁、制造简洁，工作牢靠。从动轮的运动角范围大，很简洁实现一牢靠。从动轮的运动角范围大，很简洁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：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。3.不完全齿轮机构设计时需留意
26、的问题不完全齿轮机构设计时需留意的问题为了避开主动轮首齿的齿顶与从动轮的齿顶发生干为了避开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，假如机构作正反向涉，可将主动轮首齿的齿顶降低，假如机构作正反向转动，主动轮的首、末两齿齿顶应相等。其余各齿保转动，主动轮的首、末两齿齿顶应相等。其余各齿保持标准齿高。持标准齿高。不完全齿轮机构在进入啮合和退出啮合时，由于速不完全齿轮机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，可装瞬心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，使其在首齿啮合之前先接触，使从动轮从线附加杆，使其在首齿啮合之前先接触，使从
27、动轮从静止状态渐渐增速；主动轮末齿在退出啮合时，从动静止状态渐渐增速；主动轮末齿在退出啮合时，从动轮的角速度渐渐减小（借助于另一对瞬心线附加板），轮的角速度渐渐减小（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过渡变得平稳。这样使从动轮由停到动和由动到停的过渡变得平稳。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
28、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，特殊计中为了尽量保证间歇运动机构动作平稳，特殊要留意合理选择从动件运动规律。要留意合理选择从动件运动规律。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，从动件停留的时间往往是机间歇运动机构中，从动件停留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、转位等协助工的时间一般是机床和自动机送进、转位等协助工作的时间。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来描述。即来描述。即式中，式中
29、，td表示从动件在表示从动件在1个运动周期个运动周期中的运动时间，中的运动时间，tt表示其停留时间。表示其停留时间。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，又是设计中应避开的。和停止时的加速度过大，又是设计中应避开的。因此，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，并依据不同的动、停时间要求来设停时间比，并依据不同的动、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
30、从动件动、停位置的要求设计中应依据工作要求来选取从动件运动行设计中应依据工作要求来选取从动件运动行程（简称动程）的大小，并留意从动件停留位程（简称动程）的大小，并留意从动件停留位置的精确性。在时还要求设计的间歇运动机构置的精确性。在时还要求设计的间歇运动机构能调整动程或动停比的大小。能调整动程或动停比的大小。1、螺旋机构螺旋机构7.7其其他他常常用用机机构构(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，
31、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。效率较低，特殊是具有自锁性的螺旋机构效效率较低，特殊是具有自锁性的螺旋机构效率低率低 于于5050。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。（2）螺旋机构的运动分析螺旋机构的运动分析当螺
32、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 。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 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
33、机构及调整机此种机构常用测微计、分度机构及调整机构中。如用于调整镗刀进刀量的螺旋机构。构中。如用于调整镗刀进刀量的螺旋机构。复式螺旋机构复式螺旋机构 假如螺旋机构的两段螺旋导程分别为假如螺旋机构的两段螺旋导程分别为lAlA、lBlB，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式螺旋机构。复式螺旋机构。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（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
34、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。（4）螺旋机构的设计要点螺旋机构的设计要点 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。依据不同的工作要求，螺旋机构应选择不同依据不同的工作要求，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
35、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，宜接受具有较大导程角的多头螺旋。构时，宜接受具有较大导程角的多头螺旋。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。单万向铰链机构，当主动轴单万向铰链机构，当主动轴以以11等速回等速回转时，从动轴转时，从动轴的的22变更范围为变更范围为 1 1coscos 2 2 1 1/cos/cos 其变更
36、幅度与两轴夹角其变更幅度与两轴夹角 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变更，并不恒等于两轴瞬时角速比随时变更，并不恒等于1。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 即椭圆齿轮机构的传动比即椭圆齿轮机构的传动比i i2
37、1是主动轮是主动轮1转角转角 1 1的函数，且与椭圆齿轮的偏心率的函数，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)/(1e22ecos1）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（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）比凸轮机构传动牢靠。）比凸轮机构传动牢靠。（3）用非圆齿轮来实现按确定规律的变速传）用非圆齿轮来实现按确定规律的变速传动，要比用其他机构简洁得多。动，要比用其他机构简洁得多
38、。（2）非圆齿轮机构的特点及其应用非圆齿轮机构的特点及其应用特特点点 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椭圆齿轮带动槽轮机构实现缩短运动时利用椭圆齿轮带动槽轮机构实现缩短运动时间，增加停留时间。间，增加停留时间。应应用用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困动规律和动力性能等方面要
39、求的多样化和困难性，以及前述各种基本机构性能的局限性，难性，以及前述各种基本机构性能的局限性，使得仅接受某种基本机构往往不能很好的满使得仅接受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，这就构成了所谓的组合机构。来加以应用，这就构成了所谓的组合机构。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 多自由度机构，使其不仅多自由度机构，
40、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。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1 1组合机构示例组合机构示例2 可实现有随意停留
41、或困难运动规律的间歇可实现有随意停留或困难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精的确现预定轨迹要求。可精的确现预定轨迹要求。凸轮凸轮-齿轮组合机构齿轮组合机构 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。1、棘轮机构、棘轮机构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
42、、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。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、应用及设计时需留意的问题。应用及设计时需留意的问题。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。