其他常用机构――螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构的结构、工作原理、特点及其使用等课件.ppt

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1、第五章其他常用机构第一节概述前面讲过了平面连杆机构和凸轮机构，以后还要讲到齿轮机构，此外，还有常用的螺旋机构和间歇运动机构等类型繁多、功能各异的机构。间歇运动机构是主动件作连续运动，从动件作周期性间歇运动的机构，棘轮机构与槽轮机构是机械中最常用的间歇运动机构。此外，在现代机械中，还广泛应用着利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构，它们统称为广义机构。第二节螺旋机构螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成（一般把螺杆和螺母之一作成机架），其主要功用是将旋转运动变换成直线运动，并同时传递运动和动力，是机械设备和仪表中广泛应用的一种传动机构。螺杆与螺母组成低副，粗看似乎有转动和移动两个自

2、由度，但转动与移动之间存在必然联系，故它仍只能视为一个自由度。按运动和受力情况分：传递运动、传递动力和调整三种。按螺旋副的摩擦性质分：滑动螺旋机构、滚动螺旋机构和静压螺旋机构三种。优点：结构简单、工作连续平稳、传动比大、承载能力强、传递运动准确、易实现自锁。缺点：摩擦损耗大、传动效率低。随着滚珠螺纹的出现，这些缺点已得到很大改善。一、螺纹的基本知识螺纹的基本几何形状是螺旋线。将一底边长等于的直角三角形绕在直径为的圆柱上，三角形斜边在圆柱表面形成的空间曲线称为螺旋线。螺纹有内螺纹和外螺纹之分。螺纹还有左右螺旋之分。螺纹的主要参数：1）大径（d、D）螺纹的最大直径，标准中规定为螺纹

3、的公称直径。外螺纹记为d，内螺纹记为D。2）小径（、）螺纹的最小直径，螺纹强度计算时最危险的截面直径。3）中径（d2、D2）介于大、小径圆柱体之间、螺纹的牙厚与牙间宽相等的假想圆柱体直径。它是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。4）线数n螺纹的螺旋线数目，也称头数，可分为单线、双线、三线等。5）螺距P相邻两牙在中径上对应点间的轴向距离。6）导程L同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离。L=nP7）螺旋升角ψ中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面之间的夹角。8）牙形角α在轴向平面内螺纹牙形两侧边的夹角。常用的牙形有：三角形、矩形、梯形和锯齿形。二、螺旋机构的传动效

4、率与自锁1、传动效率讲解书中公式2、自锁条件螺纹副被拧紧后，如不加反向外力矩，则不论轴向载荷多大，也不会自动松开，此现象称为螺纹副的自锁性能。其自锁条件：三、滑动螺旋机构按螺杆上螺旋副的数目，滑动螺旋机构可分为单螺旋机构和双螺旋机构。1、单螺旋机构（见表5-1）2、双螺旋机构在双螺旋机构中，一个具有两段不同的螺纹的螺杆与两个螺母组成两个螺旋副。通常将两个螺母中的其中一个固定，另一个移动（只能移动不能转动），并以螺杆为转动主动件。根据两螺旋副的旋向，双螺旋机构可形成以下两种运动形式：1）差动螺旋机构当两螺旋副中的螺纹旋向相同时，则形成差动螺旋机构。2）复式螺旋机构当两螺旋副中的螺

5、纹旋向相反时，则形成复式螺旋机构。也称倍速机构。四、滚动螺旋机构上面讲的滑动螺旋机构，其螺杆和螺母螺旋面间的摩擦为滑动摩擦，摩擦损耗大、磨损严重、效率低。为提高传动效率和传动精度，可在螺杆和螺母的螺旋面间制出弧形螺旋槽，在螺旋副间形成滚道，并放入钢球，成为滚动摩擦式的螺旋机构，称为滚动螺旋机构。广泛应用于数控机床进给机构、汽车转向机构及飞机起落架机构中，缺点：结构复杂、不能自锁、抗冲击能力差。第三节棘轮机构一、棘轮机构的工作原理和类型1、棘轮机构的组成及工作原理棘轮机构由棘轮、棘爪、摇杆及机架组成。2、棘轮机构的类型棘轮机构可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。齿式棘轮机构

6、有外啮合和内啮合两种形式。按棘轮齿形分：锯齿形齿和矩形齿两种。矩形齿用于双向转动的棘轮机构。二、棘轮转角大小的调节1）改变曲柄长度2）用覆盖罩调节转角3）用双动棘爪调节机构转角三、齿式棘轮机构的特点及应用特点：结构简单、制造方便、工作可靠。缺点：冲击力大、有噪声。应用：低速、轻载、棘轮转角不大的场合。1、间隙进给式输送2、超越运动与超越离合器自行车后轮上飞轮就是超越离合器。四、摩擦式棘轮机构为减少棘轮机构的冲击和噪声，并实现转角大小无级调节，就设计了摩擦式棘轮机构。由于摩擦式棘轮机构是依靠主动棘爪与无齿棘轮之间的摩擦力来推动棘轮转动的，所以摩擦力应足够大。第四节槽轮机构一、槽轮

7、机构的组成和工作原理槽轮机构是又一种间歇运动机构，可分为外槽轮机构和内槽轮机构。槽轮每次转过的角度Z为槽数；而主动拨盘转动一周，槽轮转动的次数取决于主动销数k，若k=2，即双圆销外槽轮机构，拨盘转动一周，槽轮将反向转动两次。槽数一般不得少于3，常取Z=4~8。圆销数k是不能随意选取的，当Z=3时，k=1~5当Z=4~5时，k=1~3当Z=6时，k=1~2对内槽轮机构，K只能取1二、槽轮机构的特点和应用第五节不完全齿轮机构不完全齿轮机构是由渐开线齿轮机构演变而成的，与棘轮机构、槽轮机构一样，同