《間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt

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1、第六章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),第一節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu),第二節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu),第四節(jié) 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),第三節(jié) 不完全齒輪機(jī)構(gòu),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),定 義,第一節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu),一、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),二、棘爪的工作條件,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計(jì)算 及棘輪齒形的畫(huà)法,一、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1.棘輪機(jī)構(gòu)的組成：由棘輪、棘爪和機(jī)架組成。,2.工作原理：擺桿往復(fù)擺動(dòng)，棘爪推動(dòng)棘輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。,3.分類,內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu),外嚙合棘輪機(jī)構(gòu),（1）按輪齒分布分為：,端面嚙合棘輪機(jī)構(gòu),第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),3.分類,（2）按工作原理分為：齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2、,超越離合器,3.分類,（3）按轉(zhuǎn)向是否可調(diào)分為：?jiǎn)蜗蚴郊啓C(jī)構(gòu)和雙向式棘輪機(jī)構(gòu)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),棘輪可雙向運(yùn)動(dòng),3.分類,（4）按棘輪的工作方式分為：?jiǎn)蝿?dòng)式、雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu),雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu),3.分類,（5）按轉(zhuǎn)角是否可調(diào)分為：固定轉(zhuǎn)角、可調(diào)轉(zhuǎn)角棘輪機(jī)構(gòu)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),可調(diào)轉(zhuǎn)角的棘輪,牛頭刨床進(jìn)給調(diào)整機(jī)構(gòu) 通過(guò)調(diào)整桿長(zhǎng)來(lái)調(diào)擺角,調(diào)滑動(dòng)罩,二、棘爪的工作條件,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),齒偏角,要求在工作時(shí)，棘爪在Fn和Ff的作用下，能自動(dòng)滑入棘輪齒槽。,Fn sin , Ff= Fn f ，f=tan 代入得：,tg f, ,正壓力Fn,摩擦

3、力F f,條件是兩者對(duì)O2的力矩要滿足如下條件：,MnMf,將兩個(gè)力分解成切向和徑向分量,=tg ,L,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計(jì)算及棘輪的畫(huà)法：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1.幾何尺寸的計(jì)算： 當(dāng)選定齒數(shù)Z和按照強(qiáng)度要求確定模數(shù)m之后，棘輪、棘爪的主要幾何尺寸按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 齒頂圓直徑：D = mZ 齒 高：h = 0.75m 齒 頂 厚：a = m 齒 槽 夾角：=65或55 棘 爪 長(zhǎng)度：L =2m 其它結(jié)構(gòu)尺寸參看機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。,三、棘輪、棘爪的幾何尺寸計(jì)算及棘輪的畫(huà)法：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),2.棘輪齒形的畫(huà)法：,（1）根據(jù)D、h畫(huà)出齒頂圓和齒根圓；,（2）根據(jù)齒數(shù)等分齒頂圓，

4、得各等分點(diǎn)，并由任一等分點(diǎn)A作弦AB=a=m；,（3）再由B到第二個(gè)等分點(diǎn)C作弦BC；然后自B、C點(diǎn)分別作OBC = O CB =90 -得O ；,（4）以O(shè)為圓心，OB為半徑畫(huà)圓交齒根圓于E點(diǎn)，連CE得輪齒工作面，連BE得全部齒形。,E,第二節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu)（馬爾他機(jī)構(gòu)）,一、 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理,二、 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù),第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),2.工作原理：主動(dòng)件撥盤(pán)以等角速度作連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件槽輪作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。,3.工作特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角，機(jī)械效率高。 缺點(diǎn)：動(dòng)程不可調(diào)，且槽輪在啟動(dòng)和停止時(shí)角速度變化大，有沖擊。,一、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理：,1.槽輪的組成

5、：由具有徑向槽的槽輪、帶圓銷的撥盤(pán)和機(jī)架。,4.應(yīng)用：用于速度不太高的場(chǎng)合。 如：電影放映機(jī),鎖止弧,槽輪,撥盤(pán),圓銷,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),二、槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)是槽數(shù)Z和撥盤(pán)圓銷數(shù)K。,為了避免沖擊，進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，槽中心線與撥銷中心連線垂直。設(shè)Z為均勻分布的徑向槽數(shù)目，則槽輪轉(zhuǎn)過(guò)22= 2/z時(shí)撥盤(pán)的轉(zhuǎn)角21 將為：,2 1 =22,=(2/z),在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tm對(duì)撥盤(pán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t 之比 稱為運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)。當(dāng)撥盤(pán)等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這個(gè)時(shí)間可用轉(zhuǎn)角之比來(lái)表示。,對(duì)于只有一個(gè)圓銷的槽輪機(jī)構(gòu)， tm和 t 分別對(duì)應(yīng)于撥盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò) 的角度

6、21和 。因此其運(yùn)動(dòng)特性系數(shù) 為：,二、槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),由于運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)必須大于0，由上式可知，Z3。運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)總是小于0.5，即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總是小于靜止時(shí)間。,若撥盤(pán)上有若干個(gè)圓銷，則可以得到 0.5的槽輪機(jī)構(gòu)。 設(shè)均勻分布的圓銷數(shù)目為k ，則一個(gè)循環(huán)中，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 為只有一個(gè)圓銷時(shí)的k倍：,槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1.為了保證槽輪能被撥盤(pán)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)應(yīng)大于零，即 槽輪的槽數(shù)z應(yīng)大于或等于3。,2.運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)隨著槽數(shù)z的增大而增大，即意味著槽數(shù)z的 增加，導(dǎo)致槽輪在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)。,3.由于槽輪是間歇運(yùn)動(dòng)的，

7、故必須有停歇時(shí)間，所以運(yùn)動(dòng)特性 系數(shù)應(yīng)該總是小于1，故得,由上式可知：Z=3時(shí)，K=15; Z=4或5時(shí)，K=13; Z6時(shí)，K=12; 槽數(shù)z9的槽輪機(jī)構(gòu)較少見(jiàn)，因?yàn)楫?dāng)中心距一定時(shí)，z越大槽輪的尺寸也越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性力矩也增大，z常取z=48。,槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),4.k=1的單銷外槽輪機(jī)構(gòu)，槽輪的槽數(shù)無(wú)論取多少，運(yùn)動(dòng)特性 系數(shù)總是小于0.5。,5.當(dāng)要求撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周，槽輪k次停歇的時(shí)間互不相等時(shí)，則可 將圓銷不均勻地分布在主動(dòng)撥盤(pán)等徑的圓周上。,6.內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的撥銷與槽輪轉(zhuǎn)向相同，運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)為：,內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)總是小于0.5，但為了保證槽輪有停歇時(shí)間

8、，應(yīng)小于1，所以內(nèi)槽輪的徑向槽數(shù)也不能小于3。由于主動(dòng)撥盤(pán)的圓銷在槽輪完成一次轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角總是大于，所以內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的圓銷數(shù)只能是1。,第三節(jié) 不完全齒輪機(jī)構(gòu),一、 工作原理,二、 應(yīng)用,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),一、工作原理及特點(diǎn),由一般的漸開(kāi)線齒輪機(jī)構(gòu)演變而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),主動(dòng)齒輪、從動(dòng) 齒輪和機(jī)架,優(yōu)點(diǎn)：從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及 每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍較大，設(shè)計(jì)靈活。 缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，沖擊較大。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),二、 類型及應(yīng)用,外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu),內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu),第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),二、 類型及應(yīng)用,不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu),應(yīng)用：

9、用于多工位、多工序的自動(dòng)機(jī)和半自動(dòng)機(jī)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位，以及計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)和某些間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。,第四節(jié) 凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1.工作原理及特點(diǎn),圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，推動(dòng)均布有柱銷的從動(dòng)圓盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。,特點(diǎn)：從動(dòng)圓盤(pán)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀。,優(yōu)點(diǎn)：可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)減小動(dòng)載荷、避免沖擊、適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。定位精確、且結(jié)構(gòu)緊湊。,缺點(diǎn)：凸輪加工較復(fù)雜、安裝調(diào)整要求嚴(yán)格。,2.類型及應(yīng)用,類型：圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),應(yīng)用：適用于高速、高精度的分度轉(zhuǎn)位機(jī)械制瓶機(jī)、紙煙、包裝機(jī)、拉鏈嵌齒、高速?zèng)_床、多色印刷機(jī)

10、等機(jī)械。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),2. 類型及應(yīng)用,第四節(jié) 萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu),作用：用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，而且在傳動(dòng)過(guò)程中，兩軸之間的夾角還可以改變。,應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中。,1、單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu),組成：由端部有叉的軸、分別與機(jī)架和十字頭用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)，且十字頭的中心與軸、的交點(diǎn)重合。,運(yùn)動(dòng)分析：兩軸平均傳動(dòng)比為1，但瞬時(shí)傳動(dòng)比是動(dòng)態(tài)變化的。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),1、單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu),1cos 2 1/cos ,軸、所夾的銳角為，兩軸角速度之比關(guān)系如下：,由于單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)從動(dòng)軸的角速度作周期性變化，因而在傳動(dòng)中將引起附加動(dòng)載荷，使軸產(chǎn)生震動(dòng)。為消除這一缺點(diǎn)，可采用雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),2、雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu),為了消除從動(dòng)軸變速轉(zhuǎn)動(dòng)的缺點(diǎn)，常將兩個(gè)單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)實(shí)用，構(gòu)成雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)。,安裝要求：,主動(dòng)、從動(dòng)、中間三軸共面；,主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應(yīng)相等；,中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。,第6章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),