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§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
§12-9组合机构
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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。
棘轮
类型
按工作方式:
按轮齿分布:
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
外缘、内缘、端面棘轮机构。
单向、双向运动棘轮机构。
二、棘轮机构的类型与应用
按棘轮转向是否可调:
按工作原理分:
单动式、双动式棘轮机构。
调杆长摆角、加滑动罩
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双动棘轮机构
棘轮可双向运动
A
B’
B
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2
1
摩擦棘轮
超越离合器
1
3
2
3
1
3
2
4
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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
冲头
卸料工位
装料工位
冲压工位
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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。
Pnsinα
∵F=Pnf代入得:
tgα>f
∴α>φ
当f=,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
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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dada=mz与齿轮不同
齿间距pP=πm
齿高hh=
齿顶弦长aa=m
棘爪工作面长度a1a1=(~)a
齿偏角αα=20°
棘轮宽bb=(1~4)m
棘爪斜高h1、齿斜高h’h1=h’≈h/cosα
棘轮齿根圆角半径rfrf=
棘爪尖端圆角半径r1r1=2mm
棘爪长度L一般取L=2p
a1
L
p
60°~80°
a
da
α
o1
o2
齿数z12~25
棘轮参数计算公式或取值
h’
h1
rf
r1
齿槽角
h
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二、槽轮机构的类型与应用
球面槽轮机构
应用实例:电影放映机、自动摄影机、六角车床转塔。
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
槽轮机构类型
轴线平行
轴线相交
放映机的反应用
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
球面槽轮机构
o1
o2
ω1
2φ
ω2
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拨盘等速回转,在一个运动循环内,总的运动时间为:
t=2π/ω1
定义:k=td/t为运动系数,即:
k=td/t
为减少冲击,进入或退出啮合时,槽中心线与拨销中心连线成90°角。故有:
2α1
2φ2
td=2α1/ω1
槽轮的运动时间为:
=2α1/2π
2α1=π-2φ2
=π-(2π/z)
=2π(z-2)/2z
代入上式
ω1
ω2
90°
90°
三、槽轮机构的运动系数及运动特性
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ω2
ω1
o1

(1)外啮合槽轮机构
规定:和在圆销进入区为正,在圆销离开区为负,变化区间为:
-α1≤α≤α1
在△ABO2中有如下关系:
-φ2≤φ≤φ2
令λ=R/L,并代入上式得:
-φ2
-α1
图示槽轮在运动的任一瞬时,设拨盘位置角用α来表示,槽轮位置角用φ表示。
R
槽轮的运动是靠圆销的拨动来实现的,在一个运动循环内,槽轮经历了从静止→运动→静止的过程,因此,槽轮的角速度是变化的,从而具有角加速度,以下将分析槽轮运动的变化规律。
O2
A
B
α1
α
φ
φ2
L
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