机械原理课件间歇运动机构

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1、第7章间歇运动机构本章通过棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的原理、类型介绍来讲解间歇运动机构的工作原理。重点：间歇机构的工作原理、结构特点及运用条件和运用的环境难点：间歇运动机构的工作原理、结构参数的设计过程。7.3棘轮机构7.3.1棘轮机构的组成和工作原理组成：有棘轮、主动棘爪（主动摆杆）、止回棘爪和机架工作原理：由主动棘爪带动棘轮完成间歇转动，止回棘爪阻止棘轮转动。一、按结构分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构1、齿式棘轮机构特点：结构简单；运动可靠；主、从动关系可互换；动程可在较大范围内调7.3.2类型和特点节；动停时间比可通过选择合适的驱动机构来实现，但动程只能有机调节；有噪声、

2、冲击及磨损，不适用于高速。２、摩擦式棘轮机构特点：传动平稳，无噪音；传递扭矩较大；动程可无级调节；但由于靠摩擦力传动，会出现打滑现象，由此可起过载保护作用，但也使传动精度不高，适合低载。二、按啮合方式分：外啮合和内啮合1、外啮合特点：棘爪或楔块安装在棘轮的外部2、内啮合特点：棘爪或楔块安装在棘轮的内部，结构紧凑3、按运动形式分：单向间歇转动单向间歇移动双动式棘轮机构：与单动式棘轮机构相比，结构紧凑，承载较大。双向式棘轮机构：可实现两方向间歇转动。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。

3、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，如图所示。(2)滚子楔紧式棘轮机构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；运动方向相反时，即当构件1顺时针或构件3逆时针转动时，构件1、3成脱离状态，主动件不能带动从动件转动。四、棘轮机构的特点和应用轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重，故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪声，从动

4、件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。7.3.3棘轮机构的功能1、间歇送进：在牛头刨床上通过棘轮机构实现工作台横向间歇送进功能。2、制动：在卷扬机中通过棘轮机构实现制度功能，防止链条断裂时卷筒逆转。3、转位分度：手枪盘中通过棘轮机构实现。4、超越离合器：在车床中以棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进給和快慢速进给。7.3.4棘轮机构设计中的主要问题1.棘轮齿形的选择最常见的棘轮齿形为不对称梯形。为了便于加工，当棘轮机构承受载荷不大时，可采用三角形棘轮轮齿，三角形轮齿的非工作齿面可做成直线型和圆弧型。双向式棘轮机构，由于需双向驱

5、动，因此常采用矩形或对称梯形作为棘轮齿形。非工作面2.棘轮转角大小的调整采用棘轮罩采用棘轮罩，使棘爪的部分行程沿棘轮罩表面滑过，改变棘轮罩位置，即可调整棘轮转角的大小，如图所示。(2)改变摆杆摆角图所示棘轮机构中，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，从而调整棘轮机构转角的大小。(3)多爪棘轮机构    要使棘轮每次转动小于一个轮齿所对的中心角γ时，可采用棘爪数为n的多爪棘轮机构。如图所示n=3的棘轮机构，三棘爪位置依次错开γ/3，当摆杆转角φ1在[γ/3，γ]范围内变化时，三棘爪依次落入齿槽，推动棘轮转动的相应角度φ2为[γ/3，γ]范围内γ/3的整数倍，即棘

6、轮转角为γ/3或2γ/3。3.棘轮机构的可靠工作条件(1)棘爪可靠啮合条件图中，θ为棘轮齿工作齿面与径向线间的夹角，称为齿面角，L为棘爪长，O1为棘爪轴心，O2为棘轮轴心，啮合力作用点为P(为简便起见，设P点在棘轮齿顶)，当传递相同力矩时，O1位于O2P的垂线上，棘爪轴受力最小。为使棘爪能顺利地滑入棘轮齿根，要求齿面角θ大于摩擦角φ，即棘爪受的总反作用力FR的作用线必须在棘爪轴心O1和棘轮轴心O2之间穿过。(2)偏心块楔紧条件对于图所示的偏心楔块式棘轮机构，摆杆逆时针转动时，轮3对楔块2在接触点A作用正压力FN与摩擦力fFN。正压力FN有松开楔块的作用，要使楔块楔紧棘轮3，应使FN与

7、fFN对O2的力矩满足tanα