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1、前面已经学习了平面连杆机构前面已经学习了平面连杆机构和凸轮机构。在生产和生活中，和凸轮机构。在生产和生活中，还有许多其他常用机构，如汽车还有许多其他常用机构，如汽车中应用的变速机构、机床中应用中应用的变速机构、机床中应用的换向机构、电影放映机中应用的换向机构、电影放映机中应用的槽轮机构等。的槽轮机构等。变速机构一、定义在输入转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置称为变速机构。汽车、机床、起重机等都需要变速机构。二、分类有级变速机构无级变速机构(1)有级变速机构有级变速机构是在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。常用的有：滑移齿轮变速机构塔齿轮变速机构倍增速变速机构拉键变
2、速机构滑移齿轮变速机构工作特点：具有变速可靠、传动比准确等优点，但零件种类和数量多，变速有噪音。这种变速器中不能有斜齿轮作为滑移齿轮。塔齿轮变速机构工作特点：机构的传动比与塔齿轮的齿数成正比，它是一种容易实现传动比为等差数列的变速机构，应用于车床进给箱等。倍增速变速机构工作原理：轴、上装有双联滑移齿轮，轴上装有固定齿轮，改变滑移齿轮的位置可得到四种传动比1/8,1/4,1/2,1。工作特点：传动比按2的倍数增加。拉键变速机构工作原理：在主动轴上固联齿轮z1、z3、z5、z7，在从动套筒轴上空套齿轮z2、z4、z6、z8。手柄轴插入从动套筒轴中，手柄前端的弹簧键可从套筒轴的键槽中弹出，嵌入任意一
3、个空套齿轮的键槽中，从而将主动轴的运动通过齿轮副和弹簧键传递给从动轴。工作特点：结构紧凑，但拉键的刚度低，不能传递较大的转矩。（2）无级变速机构无级变速机构依靠摩擦来传递转矩，适当地改变主动件和从动件的转动半径，可使输出轴的转速在一定范围内无级变化。常用的类型有：滚子平盘式无级变速机构锥轮-端面盘式无级变速机构分离锥轮式无级变速机构滚子平盘式无级变速机构工作原理：主、从动轮靠接触处产生的摩擦力传动，传动比i=r2/r1.若将滚子沿轴向转动,r2改变，传动比改变，所以从动轴可以获得无级变速。工作特点：结构简单、制造方便，但存在较大的相对滑动，磨损严重。锥轮-端面盘式无级变速机构工作原理：锥轮1安
4、装在轴线倾斜的电动机轴上，端面盘2安装在底板支架6上，弹簧3的作用力使其与锥轮1的锥面紧贴。转动齿轮5使固定在底板上的齿条4连同支架6移动，从而改变锥轮1与端面盘2的接触半径R1、R2，获得不同的传动比，实现无级变速。工作特点：传动平稳，噪声低，结构紧凑，变速范围大。分离锥轮式无级变速机构分离锥轮式无级变速机构工作原理：工作原理：两对可滑移的锥轮两对可滑移的锥轮2、4分别安装在主、从动轴分别安装在主、从动轴上，并用杠杆上，并用杠杆3连接，杠连接，杠杆杆3以支架以支架6为支点。两对为支点。两对锥轮间利用带传动。转动锥轮间利用带传动。转动手轮（螺杆手轮（螺杆7），两个螺），两个螺母反向移动（两端螺
5、纹旋母反向移动（两端螺纹旋向相反），使杠杆向相反），使杠杆3摆动，摆动，从而改变传动带从而改变传动带10与锥轮与锥轮2、4的接触半径，达到无的接触半径，达到无级变速。级变速。工作特点工作特点：运动平稳，变速较可运动平稳，变速较可靠。靠。特点：机械无级变速机构的变速范围和传动比i在实际使用中均限制在一定范围内，不能随意扩大。由于采用摩擦传动，因此不能保证准确的传动比。换向机构换向机构：在输入轴转向不变的条件下，可获得输出轴转向改变的机构。常见的类型有三星轮换向机构和离合器锥齿轮换向机构等。汽车、拖拉机等不但能前进而且能倒退，机床主轴既能正转也能反转。这些运动形式的改变通常都是由换向机构来完成的。
6、汽车变速换向手柄汽车变速换向手柄常见换向机构的类型：（1）三星轮换向机构（2）离合器锥齿轮换向机构工作特点工作特点：主动锥齿轮1与空套在轴上的从动锥齿轮2、4啮合，离合器3与轴以花键连接。当离合器向左移动与轮4结合时，从动轴的转向与轮4相同；当离合器向右移动与轮2结合时，从动轴的转向与轮2相同。间歇机构在自动机械中，加工成品或输送工件时，在加工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一定时间的停歇，所采用的机构是间歇机构。一、定义：间歇机构是能够将主动件的连续运动换成从动件的周期性运动或停歇的运动。二、分类棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。三、棘轮机构（一）分类1、按其工作原理可分为齿式棘
7、轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。2、按啮合的情况，又分为外齿啮合式棘轮机构和内齿啮合式棘轮机构。3、齿式棘轮机构的棘轮外缘、内缘或端面上具有刚性的轮齿，按照其运动形式又分为以下几类:单动式棘轮机构、双动式棘轮机构、可变向棘轮机构。（二）齿式棘轮机构一、棘轮机构的基本结构和工作原理 当主动摇杆作往复摆动时，从动棘当主动摇杆作往复摆动时，从动棘当主动摇杆作往复摆动时，从动棘当主动摇杆作往复摆动时，从动棘轮作单向间歇转动。轮作单向间歇转动。轮作单向间歇转动。轮作单向间歇转动。棘轮机构基本结构 所示，由1摇杆，2棘爪，3棘轮、4止回棘爪等组成。主动摇杆1空套在与棘轮3固联的从动轴上，驱动棘爪2与主动摇杆
8、1用转动副O1相联，止动棘爪4与机架5用转动副O2相联，弹簧6可保证棘爪与棘轮啮合。棘轮机构棘轮机构 1棘轮棘轮 2驱动棘爪驱动棘爪 3摇杆摇杆 4止动棘爪止动棘爪 5片弹簧片弹簧外啮合棘轮机构内啮合棘轮机构1、单动式棘轮机构这种机构的特点是有一个驱动棘爪，摇杆正向摆动时棘爪驱动棘轮沿同一方向转过某一角度;摇杆反向摆动时，棘轮静止。2.双动式棘轮机构 双动式棘轮机构双动式棘轮机构 1 1摇杆摇杆 2 2棘轮棘轮 3 3驱动棘爪驱动棘爪双动式棘轮机构双动式棘轮机构有两个驱动棘爪，有两个驱动棘爪，当主动件作往复当主动件作往复摆动时，两个棘爪摆动时，两个棘爪交替带动棘轮沿交替带动棘轮沿同同一方向一方
9、向作间歇运动。作间歇运动。3、可变向式棘轮机构若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变动棘爪的放置位置或方向后，可改变棘轮的转动方向。棘轮在正、反两个转动方向上都可实现间歇转动。可变向式棘轮机构（三）摩擦式棘轮机构(1)偏心楔块式棘轮机构偏心楔块式棘轮机构的工作原理与轮齿式棘轮机构相同，只是用偏心扇形楔块代替棘爪，用摩擦轮代替棘轮。利用楔块与摩擦轮间的摩擦力与楔块偏心的几何条件来实现摩擦轮的单向间歇转动。偏心楔块（棘爪）棘轮止回棘爪 图为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或构件3顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧在构件1、3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体，一起转动；运动相反时，构件
10、1、3成脱离状态。滚子楔紧式棘轮机构(2)滚子楔紧式棘轮机构调节齿式棘轮机构转角，是为了在生产实践中满足棘轮转动时动与停得时间比要求。例如牛头刨床，通过调节齿式棘轮机构转角，可以调节齿式棘轮机构转角，可以调节进给量，以满足切削工件时的不同要求。棘轮转角的大小与棘爪每往复一次推过的齿数k有关，计算式如下：=360kzk：棘爪每往复一次推过的齿数；z：棘轮的齿数。（四）齿式棘轮机构转角的调节1、改变摇杆摆角改变摇杆摆角图棘轮机构中，通过改变曲柄摇杆机构曲柄长度OA的方法来改变摇杆摆角的大小，从而实现棘轮机构转角大小的调整。棘轮转角的调节方法：棘轮转角的调节方法：滑滑块块摆摆杆杆(2)采用棘轮罩采用
11、棘轮罩如图所示。改变棘轮罩位置，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。（五）棘轮机构的特点 棘轮机构的结构简单，制造方便，运动可靠。(1)齿式棘轮机构传动平稳、转角准确，但运动只能有级调节，且噪声、冲击和磨损都较大。(2)摩擦式棘轮机构传动平稳、无噪声，可实现运动的无级调节，但其运动准确性较差。因此，棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，实现机械的间歇送料、分度、制动和超越离合器等运动。（六）棘轮机构的应用自动线上的浇注输送装置自动线上的浇注输送装置牛头刨床的横向进给机构牛头刨床的横向进给机构 四、槽轮机构1 1、机构的组成、机构的组成:带圆销的拨盘、槽轮和圆销带圆销
12、的拨盘、槽轮和圆销组成。组成。（一）、（一）、槽轮机构槽轮机构的组成及其工作原理的组成及其工作原理（二）、槽轮机构的类型1、单圆销外槽轮机构工作特点：主动拨盘每回转一周，圆销拨动槽轮运动一次，且槽轮与主动杆转向相反，槽轮静止不动的时间很长。2、双圆销外槽轮机构工作特点：主动拨盘每回转一周，槽轮运动两次，减少了静止不动的时间。槽轮与主动杆转向相反。增加圆销个数，可使槽轮运动次数增多，但应注意圆销数目不宜太多。3、内啮合槽轮机构工作特点：主动拨盘匀速转动一周，槽轮间歇地转过一个槽口，槽轮与拨盘转向相同。内啮合槽轮机构机构紧凑，传动较平稳，槽轮停歇时间较短。（三）槽轮机构的特点1、结构简单，转位方便
13、，工作可靠，传动的平稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽数z的限制，不能调节；2、在槽轮转动的始末位置处机构存在冲击现象，且随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速场合。槽轮机构的应用1 电影放映机中的槽轮机构电影放映机中的槽轮机构应用2 自动车床上的槽轮机构自动车床上的槽轮机构 五、不完全齿轮机构1、外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构由具有一个或几个齿的由具有一个或几个齿的不完全齿轮不完全齿轮1、具有正常、具有正常轮齿和带锁止弧的齿轮轮齿和带锁止弧的齿轮2及机架组成。这种主动齿及机架组成。这种主动齿轮作连续转动，从动齿轮轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动的齿轮传动
14、机作间歇运动的齿轮传动机构称为不完全齿轮机构。构称为不完全齿轮机构。2、内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构不完全齿轮机构的特点：不完全齿轮机构与其他间歇运动不完全齿轮机构与其他间歇运动机构相比，机构相比，（1 1）优点）优点是结构简单，制造方便，是结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和静止时间的比从动轮的运动时间和静止时间的比例不受机构的限制。工作可靠，传例不受机构的限制。工作可靠，传力较大。力较大。（2 2）缺点缺点是从动轮在转动开始和终是从动轮在转动开始和终止时，角速度有突变，冲击较大，止时，角速度有突变，冲击较大，故一般只用于低速轻载场合。如果故一般只用于低速轻载场合。如果用于高速场合，则可安装瞬心附加用于高速场合，则可安装瞬心附加杆，使从动件的角速度由零逐渐增杆，使从动件的角速度由零逐渐增加到某一数值，以使机构传动平稳。加到某一数值，以使机构传动平稳。