文档介绍：第十二章其它常用机构及其设计
§12-1 棘轮机构
§12-2 槽轮机构
§12-3 擒纵轮机构
§12-4 凸轮式间隙运动机构
§12-6 非圆齿轮机构
§12-5 不完全齿机构
§12-7 螺旋机构
§12-8 万向铰链机构
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
一、棘轮机构的组成及其工作原理
组成:摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。
§12-1 棘轮机构
工作原理:摆杆往复摆动,棘爪推动棘轮间歇转动。
优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。
缺点:工作时有较大的冲击和噪音,运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。
作者:潘存云教授
棘轮
摆杆
棘爪
止动爪
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
外缘
棘轮
类型
按轮齿分布:
外缘、内缘、端面棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
作者:潘存云教授
端面
作者:潘存云教授
内缘
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
单动式
按轮齿分布:
外缘、内缘、端面棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
按工作方式:
单动式、双动式棘轮机构。
双动式棘轮机构
棘轮
类型
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
按轮齿分布:
外缘、内缘、端面棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
按工作方式:
单动式、双动式棘轮机构。
单向、双向运动棘轮机构。
按棘轮转向是否可调:
A
B’
B
棘轮双向运动1
棘轮双向运动2
棘轮
类型
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
按轮齿分布:
外缘、内缘、端面棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
按工作方式:
单动式、双动式棘轮机构。
单向、双向运动棘轮机构。
按棘轮转向是否可调:
按转角是否可调:
固定转角、可调转角
牛头刨床进给调整机构
通过调整杆长来调摆角
0
2
3
4
5
1
φ
0
2
3
4
5
1
φ
通过调滑动罩来调角度
棘轮
类型
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
棘轮
类型
按轮齿分布:
外缘、内缘、端面棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
按工作方式:
单动式、双动式棘轮机构。
单向、双向运动棘轮机构。
按棘轮转向是否可调:
按转角是否可调:
固定转角、可调转角
轮齿棘轮、摩擦棘轮演示模型
按工作原理分:
摩擦棘轮
超越离合器
1
3
2
1
3
2
2
1
3
4
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
A
B
C
D
运动特点:
轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调,但运动准确。而摩擦棘轮正好相反。
应用:在各类机床中实现进给、转位、或分度。
实例:止动器、牛头刨床、冲床转
位、超越离合器(单车飞轮)。
间歇转动
作者:潘存云教授
冲头
卸料工位
装料工位
冲压工位
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
da
o1
A
o2
Σ=90°
L
pr
Pn
F
三、设计要点
要求在工作时,棘爪在Pn和F的作用下,能自动滑入棘轮齿槽。
Pn sinα
∵ F= Pn f 代入得:
tgα> f
∴α>φ
当 f= 时,φ=11°30’
通常取α=20°
α
Ft
Fr
正压力-Pn
摩擦力-F
条件是两者对O2的力矩要满足如下条件:
Mpn>MF
将力分解成切向和径向分量
M
=tgφ
齿偏角
α
α
Fcosα
>
L
L
pt
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
棘轮几何尺寸计算公式
模数m
1、、2、、3、
、4、5、6、8、10
顶圆直径da da =mz 与齿轮不同
齿间距p P=πm
齿高h h=
齿顶弦长a a=m
棘爪工作面长度a1 a1=(~)a
齿偏角αα=20°
棘轮宽b b=(1~4)m
棘爪斜高h1 、齿斜高h’ h1=h’≈h/cosα
棘轮齿根圆角半径rf rf = mm
棘爪尖端圆角半径r1 r1 =2 mm
棘爪长度L 一般取 L=2p
a1
L
p
60°~80°
a
da
α
o1
o2
齿数z 12~25
作者:潘存云教授
棘轮参数计算公式或取值
h’
h1
rf
r1