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1、 7-1 7-1 万万 向向 联联 轴轴 节节一、单万向联轴节结构与运动状况一、单万向联轴节结构与运动状况主动轴主动轴从动轴从动轴十字头十字头转动副转动副转转动动副副转转动动副副主主动动轴轴与与从从动动轴轴间间的瞬时角速度比：的瞬时角速度比：主动轴角速度主动轴角速度从动轴角速度从动轴角速度或或或或二、双万向联轴节二、双万向联轴节双万向联轴节是由左双万向联轴节是由左右两单万向节组成右两单万向节组成从动轴从动轴主动轴主动轴主动轴主动轴从动轴从动轴必须满足下列两条件：必须满足下列两条件：（）（）即主动轴与中间轴的夹角等于从动轴与中即主动轴与中间轴的夹角等于从动轴与中间轴的夹角间轴的夹角即中间轴两端的
2、叉面必须位于同一平面内。即中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。（）（）三、万向联轴节的应用三、万向联轴节的应用在汽车中的在汽车中的应用应用在轧钢机在轧钢机中的应用中的应用在铣床中在铣床中的应用的应用在机床工装中应用在机床工装中应用72 螺旋机构螺旋机构组成：螺杆、螺母、机架。组成：螺杆、螺母、机架。运动特点：一般状况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。运动特点：一般状况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。优点：获得很大的减速比和力的增益。优点：获得很大的减速比和力的增益。缺点：机械效率较低。缺点：机械效率较低。应用：应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构
3、等。机构等。肥皂输送机构1.螺旋机构及其应用螺旋机构及其应用在在v 时时,也可以螺母为作轴向移动，迫也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。使螺杆转动。如修理摩托车用的起子2.运动分析运动分析导程导程l螺旋转一圈螺旋转一圈(2)，螺母前进的距离。，螺母前进的距离。螺旋转过随意螺旋转过随意角时，螺母的位移角时，螺母的位移s为：为：s/rr=l/r2lr r2ss=l/2螺距螺距p相邻螺纹牙齿同侧齿面之间相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。的距离。两者的关系为：两者的关系为：l=z p，z为螺纹的头数。为螺纹的头数。强调Z=1rr将螺纹在中径圆柱处绽开得一斜三角形，于是：将螺纹在中径圆柱处绽开得一斜三角
4、形，于是：213KK向向2132132132A3B且且:lAlB s=(lAlB)/2当差当差(lAlB)很小时，很小时，s将很小。将很小。这种螺旋机构称为微这种螺旋机构称为微(差差)动螺旋机构，用于测微计（千动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调整机构（镗刀微调机构）中。分尺）、分度机构、调整机构（镗刀微调机构）中。s1=lA/2螺母螺母2相对于螺杆相对于螺杆1的位移为：的位移为：s2=lB/2螺母螺母2相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：KK向向2A3BA3 lB lA-lB lA图示螺旋机构中，螺母图示螺旋机构中，螺母A固固定，螺母定，螺母2可沿轴向移动，可沿轴向移动，当当
5、A、B段螺纹旋向相同时，段螺纹旋向相同时，螺杆螺杆1相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：lAlB2A3B当当A、B段螺纹旋向相反时，段螺纹旋向相反时，螺母螺母2的位移为：的位移为：s=(lAlB)/22A32A3 lA LA+lB lBl1=1.25 mm(右右)l2=1 mm(右右)镗刀进给量调整镗刀进给量调整微动螺旋机构微动螺旋机构FE称为复式螺旋机构，用于车辆的快称为复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。速靠近或离开、电杆拉线机构等。差动螺旋应实例：差动螺旋应实例：复式螺旋机构复式螺旋机构 7-3 棘 轮 机 构主动摆杆驱动棘爪棘轮止动棘爪一、棘轮机构的基本结构和
6、工作原理一、棘轮机构的基本结构和工作原理棘轮不动棘轮运动二、棘轮机构的类型二、棘轮机构的类型常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类单向式棘轮机构单向式棘轮机构双向式棘轮机构双向式棘轮机构轮轮齿齿式式棘棘轮轮机机构构摩摩擦擦式式棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构偏心楔块式棘轮机构偏心楔块式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构单动式棘轮机构单动式棘轮机构双动式棘轮机构双动式棘轮机构单动式棘轮机构单动式棘轮机构外外啮啮式式内内啮啮式式双动式棘轮机构双动式棘轮机构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双向式棘轮机构双向式棘轮机构双向式棘轮机
7、构双向式棘轮机构偏偏心心楔楔块块式式棘棘轮轮机机构构偏心楔块式棘轮机构偏心楔块式棘轮机构滚滚子子楔楔紧紧式式棘棘轮轮机机构构滚子楔紧式棘轮机构滚子楔紧式棘轮机构三、棘轮机构的特点和应用三、棘轮机构的特点和应用轮齿式棘轮机构轮齿式棘轮机构：结构简洁、易于制造、运动牢靠、棘轮转角简洁实现结构简洁、易于制造、运动牢靠、棘轮转角简洁实现有级调整有级调整棘爪在齿面滑过时会引起噪声，高速时更为严峻棘爪在齿面滑过时会引起噪声，高速时更为严峻轮齿式棘轮机构多用于低速、轻载时间歇运动的限制轮齿式棘轮机构多用于低速、轻载时间歇运动的限制棘轮机构用于将摇杆的周期性摇摆转换为棘轮的单棘轮机构用于将摇杆的周期性摇摆转换
8、为棘轮的单向间歇转动，也常作为防逆转装置向间歇转动，也常作为防逆转装置摩擦式棘轮机构：摩擦式棘轮机构：传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整易出现打滑现象，运动精确性较差，不适合用于精确传递易出现打滑现象，运动精确性较差，不适合用于精确传递运动的场合运动的场合各种棘轮机构在生产实际中的应用各种棘轮机构在生产实际中的应用棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘棘轮轮机机构构棘轮机构棘轮机
9、构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构athtDDf（）不对称梯形齿（）不对称梯形齿不对称梯形齿强度不对称梯形齿强度较高，已经标准化，较高，已经标准化，是最常用的一种齿是最常用的一种齿形形=153030m模数，模数，z齿数齿数a=m,t=m，b=0.75mD=mz，Df=D-2h，三、棘轮机构设计中的主要问题三、棘轮机构设计中的主要问题、棘轮齿形的选择、棘轮齿形的选择（2）直线型三角形齿）直线型三角形齿这种齿形的这种齿形的齿顶尖锐，齿顶尖锐，强度较低，强度较低，用于小载荷用于小载荷场合。场合。直线直线（3）圆弧型三角形
10、齿）圆弧型三角形齿圆弧圆弧这种齿形这种齿形较直线型较直线型三角形齿三角形齿强度高，强度高，冲击也小冲击也小一些。一些。（4）对称型矩形齿）对称型矩形齿这种齿用这种齿用于双向驱于双向驱动的棘轮动的棘轮2、棘轮转角大小的调整、棘轮转角大小的调整（1）接受棘轮罩）接受棘轮罩通过变更棘轮通过变更棘轮罩的位置实现罩的位置实现棘轮转角大小棘轮转角大小的调整的调整滑块滑块摆杆摆杆（2）变更摆杆摆角）变更摆杆摆角通过变更通过变更滑块滑块A的的位置，变位置，变更摆杆摆更摆杆摆角的大小，角的大小，从而实现从而实现棘轮转角棘轮转角大小的调大小的调整整 以上两种调整棘轮转角的方法，棘轮的以上两种调整棘轮转角的方法，棘
11、轮的最小转角都不小于一个齿距角。若要使棘轮最小转角都不小于一个齿距角。若要使棘轮的转角小于一个齿距角，则应实行以下方法：的转角小于一个齿距角，则应实行以下方法：（3）多爪棘轮机构角）多爪棘轮机构角 1 2棘爪数棘爪数n棘轮齿距角棘轮齿距角 摆杆转角摆杆转角 1棘轮转角棘轮转角 2 1 1 2 2多爪棘轮机构多爪棘轮机构3、棘轮机构的牢靠工作条件、棘轮机构的牢靠工作条件（1）棘爪的牢靠啮合条件）棘爪的牢靠啮合条件P P PFRFNfFN欲使棘爪顺当的滑入欲使棘爪顺当的滑入棘轮齿根，则必需有：棘轮齿根，则必需有：棘轮齿面角棘轮齿面角 大于摩擦角大于摩擦角 或者棘轮对棘爪的总反力或者棘轮对棘爪的总反
12、力FN的作用线在棘爪轴心的作用线在棘爪轴心O1和棘轮和棘轮轴心轴心O2之间穿过之间穿过O1O1O1O2O2O2（2）偏心块楔紧条件）偏心块楔紧条件 FRfFNFN欲使楔块楔紧棘欲使楔块楔紧棘轮，则必需有：轮，则必需有：楔块廓线升角楔块廓线升角 小于摩擦角小于摩擦角 （2）滚子楔紧条件）滚子楔紧条件欲使滚子被楔紧，则欲使滚子被楔紧，则必需有：必需有：FAFNAFNBFB楔紧角楔紧角 小于小于2倍的摩擦角倍的摩擦角 楔紧角楔紧角 不宜过小，以防套筒反向运动时滚不宜过小，以防套筒反向运动时滚子不易退出楔紧状态。子不易退出楔紧状态。留意：留意：7-4 槽 轮 机 构一、槽轮机构的组成及其工作原理一、槽
13、轮机构的组成及其工作原理主动拨盘主动拨盘从动槽轮从动槽轮锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧径向槽径向槽圆柱销圆柱销主动拨盘转动主动拨盘转动圆柱销进入径向槽圆柱销进入径向槽锁止弧松开锁止弧松开从动槽轮转动从动槽轮转动拨盘转过角拨盘转过角2 1槽轮转过槽轮转过2 2圆柱销脱出径向槽圆柱销脱出径向槽槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住拨盘转动、槽轮静止拨盘转动、槽轮静止二、槽轮机构的基本类型及其应用二、槽轮机构的基本类型及其应用常见的槽轮机构有两种类型：常见的槽轮机构有两种类型：外外啮啮合合槽槽轮轮机机构构内内啮啮合合槽槽轮轮机机构构槽轮机构在生产中的应用槽轮机构在生产中的应用电影放映
14、机的电影放映机的间歇卷片机构间歇卷片机构间歇转位机构间歇转位机构电影放映机的间歇卷片机构电影放映机的间歇卷片机构二、槽轮机构的运动性质二、槽轮机构的运动性质1、槽轮机构的运动系数、槽轮机构的运动系数主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间t2与拨盘与拨盘的运动时间的运动时间t1的比值的比值 为槽轮机构的运动系数。为槽轮机构的运动系数。（1）外槽轮机构）外槽轮机构拨盘转过一周的时间为：拨盘转过一周的时间为：若拨盘上有若拨盘上有k 个圆柱销，则个圆柱销，则拨盘每转一周，拨盘每转一周，k 次拨动槽次拨动槽轮。每次拨动槽轮的运动时轮。每次拨动槽轮的运动时间为：间为：k 次拨动槽
15、轮的运动时间为：次拨动槽轮的运动时间为：槽轮径向槽数槽轮径向槽数要使槽轮运动，其运动时间要使槽轮运动，其运动时间 t20即即：要使槽轮有停留，其运动时间要使槽轮有停留，其运动时间 t2 t1，即：，即：时（k=15)，时（k=13)，时（k=13)。（2）内槽轮机构）内槽轮机构拨盘转过一周的时间为：拨盘转过一周的时间为：若拨盘上有若拨盘上有k 个圆柱销，个圆柱销，则拨盘每转一周，则拨盘每转一周，k 次拨次拨动槽轮。每次拨动槽轮的动槽轮。每次拨动槽轮的运动时间为：运动时间为：k 次拨动槽轮的运动时间次拨动槽轮的运动时间为：为：槽轮径向槽数槽轮径向槽数要使槽轮有停留，其运动时要使槽轮有停留，其运动
16、时间间 t21时时从动轮运动时间：从动轮运动时间：从动轮停留时间：从动轮停留时间：主动轮假想齿数，即轮齿布满节圆时的齿数。主动轮假想齿数，即轮齿布满节圆时的齿数。留意：留意：当主动轮的末齿修顶后将影响转角当主动轮的末齿修顶后将影响转角从而影响从动轮的运动时间和停歇时间。从而影响从动轮的运动时间和停歇时间。三、具有瞬心线附加杆的不完全齿轮机构三、具有瞬心线附加杆的不完全齿轮机构 在不完全齿轮机构传动中，从动轮在起先运动和终止运动时速度有突变，因而产生冲击。为减小冲击，可在两轮上安装瞬心线附加杆。瞬心瞬心线附线附加杆加杆加瞬心线附加杆后，2 的变更状况如图中虚线所示76凸轮式间歇运动机构间歇运动机
17、构 1.工作原理及特点工作原理及特点圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。动。特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形态。特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形态。优点：优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避 免冲击、适应高速运转的要求。定位精确、且免冲击、适应高速运转的要求。定位精确、且 结构紧凑。结构紧凑。缺点：凸轮加工较困难、安装调整要求严格。缺点：凸轮加工较困难、安装调整要求严格。2.类型及应用类型及应用类型：类型：圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运
18、动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构R2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牙膏灌浆机牙膏灌浆机应用：应用：适用于高速、高精度的分适用于高速、高精度的分度转位机械制瓶机、纸烟、包装机、度转位机械制瓶机、纸烟、包装机、拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械。等机械。封口封口灌浆灌浆77 非圆齿轮机构非圆齿轮机构应用实例：应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构。其节线不是非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构。其节线不是圆，常用的有椭圆形、心形和螺旋线形曲线等。有特地书籍介绍圆，常用的有椭圆形、心形和螺旋线形曲线等。有特地书籍介绍2211椭圆齿轮椭圆齿轮滚筒式平板印刷机滚筒式平板印刷机压力机压力机自动机床转位机构自动机床转位机构非圆齿轮非圆齿轮非线性函数电位机构非线性函数电位机构椭圆齿轮椭圆齿轮书心脊背加工联动机构书心脊背加工联动机构椭圆齿轮椭圆齿轮流量计流量计