机械设计基础课程教案讲义间歇机构教案.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除教学目地：1了解刺轮机构的工作原理和应用场合2了解槽轮机构的工作原理和应用场合3了解不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构的工作原理教学重点：1刺轮机构的工作原理、运动特点2槽轮机构的工作原理、运动特点教学难点：槽轮机构的运动性能第五章间歇运动机械5.1棘轮机构5.1.1棘轮机构的工作原理和类型如图5-1a所示，棘轮机构是由棘轮、棘爪及机架所组成。主动杆1空套在与棘轮3固连的从动轴上。驱动棘爪4与主动杆1用转动副A相联。当主动杆1逆时针方向转动时，驱动棘爪4便插入棘轮3的齿槽，使棘轮跟着转过

2、某一角度。这时止回棘爪5在棘轮的齿背上滑过。当杆1顺时针方向转动时，止回棘爪5阻止棘轮发生顺时针方向转动，同时棘爪4在棘轮的齿背上滑过，所以此时棘轮静止不动。这样，当杆1作连续的往复摆动时，棘轮3和从动轴便作单向的间歇转动。杆1的摆动可由凸轮机构、连杆机构或电磁装置等得到。按照结构特点，常用的棘轮机构有下列两大类:1.轮齿式棘轮机构轮齿式棘轮机构有外啮合（图5-1a）、内啮合（图5-1b）两种型式。当棘轮的直径为无穷大时，变为棘条（图5-1c），此时棘轮的单向转动变为棘条的单向移动。根据棘轮的运动又可分为：此文档仅供学习与交流

3、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除图5－3（1）单向式棘轮机构可分为单动式和双动式两种，（图5-1）所示为单动式棘轮机构，它的特点是摇杆向一个方向摆动时，棘轮沿同方向转过某一角度；而摇杆反向摆动时，棘轮静止不动。图5-2所示为双动式棘轮机构，当摇杆往复摆动时，都能使棘轮沿单一方向转动。单向式棘轮采用的是不对称齿形，常用的有锯齿形齿（图5-3a）、直线形三角齿（图5-3b）及圆弧形三角齿（图5-3c）。（2）双向式棘轮机构（图5-4）它的特点是当棘爪1在图示位置时，棘轮2沿逆时针方向间歇运动；若将棘爪提起（销子拔出），并

4、绕本身轴线转180°后放下（销子插入），则可实现棘轮沿顺时针方向间歇运动。双向式的棘轮一般采用矩形齿（图5-3d）。图5－2图5－3图5－4图5－5图5－6图5－7轮齿式棘轮机构在回程时，棘爪在齿面上滑过，故有噪音，平稳性较差，且棘轮的步进转角又较小。如要调节棘轮的转角，可以改变棘爪的摆角或改变拨过棘轮齿数的多少。如图5-5所示，在棘轮上加一遮板，变更遮板的位置，即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过，不与棘轮的齿接触，从而改变棘轮转角的大小。2.摩擦式棘轮机构此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除图5-6

5、所示为摩擦式棘轮机构，它的工作原理与轮齿式棘轮机构相同，只不过用偏心扇形块代替棘爪，用摩擦轮代替棘轮。当杆1逆时针方向摆动时，扇形块2楔紧摩擦轮3成为一体，使轮3也一同逆时针方向转动，这时止回扇形块4打滑；当杆1顺时针方向转动时，扇形块２在轮3上打滑，这时止回扇形块4楔紧，以防止3倒转。这样当杆1作连续反复摆动时，轮3便得到单向的间歇运动。常用的摩擦式棘轮机构如图5-7所示，当构件1顺时针方向转动时，由于摩擦力的作用使滚子2楔紧在构件1、3的狭隙处，从而带动构件3一起转动；当构件1逆时针方向转动时，滚子松开，构件3静止不动。二

6、、棘轮机构的优、缺点和应用轮齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮的转角容易实现有级的调节，但在工作过程中有噪声和冲击，棘齿易磨损，在高速时尤其严重，所以常用在低速、轻载下实现间歇运动。例如在图5-8所示的牛头刨床工作台的横向进给机构中，运动由一对齿轮传到曲柄1，再经连杆2带动摇杆3作往复摆动；摇杆3上装有棘爪，（见图5-8），从而推动棘轮4作单向间歇转动；由于棘轮与螺杆固连，从而又使螺母5（工作台）作进给运动。若改变曲柄的长度，就可以改变棘爪的摆角，以调节进给量。图5－8图5－9图5-9所示为Z7105钻孔攻丝机的棘轮转位机构。蜗杆

7、1经蜗轮2带动分配轴上的定位凸轮3，使摆杆4上的定位块离开定位盘以上的Ｖ形槽，这时分度凸轮6推动杠杆7带动连杆8，装在连杆８上的棘爪便推动棘轮9顺时针方向转动，从而使工作盘10实现转位运动。转位完毕，定位凸轮3和拉簧11使定位块再次插入定位盘５的Ｖ形槽中进行定位。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除棘轮棘爪机构还可以用来实现快速的超越运动。如图5-10所示，运动由蜗杆1传到蜗轮2，通过装在蜗轮2上的棘爪3使棘轮4逆时针方向转动，棘轮与输出轴5固连，由此得到轴5的慢速转动。当需要轴5快速转动时，可逆时针

8、转动手轮，这时由于手动速度大于由蜗轮蜗杆传动的速度，所以棘爪在棘轮上打滑，从而在蜗杆蜗轮继续转动的情况下，可用快速手动来实现超越运动。此外，棘轮机构还可以用来做计数器。如图5-11所示，当电磁铁1的线圈通入脉冲直流信号电流时，电磁铁吸动衔铁2，把棘爪3向右拉动，棘爪在棘轮5的