第八章其它常用機構 了解常用間歇運動機構有哪些 掌握槽輪機構 棘輪機構的工作原理 運動特點 應用情況 了解凸輪式間歇運動機構 不完全齒輪機構 螺旋機構 萬向鉸鏈機構工作原理 運動特點及應用情況 了解常見組合機構的組合方式 工作特點及應用情況 本章教學目標 本章教學內容 第八章其它常用機構 8 1棘輪機構8 2槽輪機構8 3凸輪式間歇運動機構8 4不完全齒輪機構8 5螺旋機構8 6萬向鉸鏈機構8 7組合機構 本章重點 了解槽輪機構 棘輪機構的組成 工作原理和運動特性 并了解其適用場合 常見組合機構的組合方式 工作特點及應用情況 8 1棘輪機構 一 棘輪機構的組成及工作原理 二 棘輪機構的類型 外接棘輪機構 只能夠實現單向間歇運動 內接棘輪機構 二 棘輪機構的類型 續 棘爪可翻轉的矩形棘齒可以獲得不同轉向的間歇運動 雙向式棘輪機構 二 棘輪機構的類型 續 雙動式棘輪機構 二 棘輪機構的類型 續 運動特點 搖桿來回擺動都能使棘輪向同一方向轉動 鉤頭棘爪 直推棘爪 二 棘輪機構的類型 續 摩擦式棘輪機構 外接式 外接式 運動特點 通過摩擦力推動從動輪間歇轉動 克服了齒式棘輪機構噪聲大 轉角不能無級調節的缺點 但運動準確性差 三 棘輪機構的應用和功能 1 應用場合各種機床中 以實現進給 轉位或分度功能 2 功能 轉位 分度 沖床工作臺自動轉位棘輪機構的工作過程 沖頭D上升時通過棘爪帶動棘輪和工作臺順時針轉位 沖頭下降時 搖桿AB逆時針擺動 工作臺不動 牛頭刨床工作臺橫向進給過程 運動通過齒輪機構 連桿機構傳遞給棘輪機構 帶動與棘輪固聯的絲杠做間歇運動 從而實現工作臺間歇進給運動 間歇送進 超越 離合 單向離合器工作原理 主動星輪1逆時針轉動時 滾柱靠摩擦力滾向空隙小端 將套筒2楔緊 使之與星輪一同轉動 反之 滾柱滾到大端 套筒因松開而靜止 超越離合器工作原理 主動星輪1逆時針轉動時 套筒2逆時針轉動的速度超過星輪1的轉速 套筒以高速自由轉動 應用實例 自行車飛輪 內接棘輪 星輪 滾柱 套筒 彈簧頂桿 四 棘輪機構的設計 1 棘輪齒面傾斜角的設計 是棘輪設計的首要問題 齒面傾斜角 指棘輪齒面與徑向線所夾的角 為保證棘爪順利進入棘輪 要求 又 為使棘爪受力最小 一般取 常取 四 棘輪機構的設計 續 2 模數m的選擇從標準值表中選取3 齒數z的選擇可根據棘輪最小轉角 min確定 4 動程或動停比的調節 思考 要改變棘輪每次的轉角 可以采取哪些措施 要改變棘輪每次的轉角可以采取的措施 驅動機構設計成行程可調機構 加裝棘輪罩 以遮蓋搖桿擺角范圍內的一部分棘齒 一 槽輪機構的組成及工作特點 8 2槽輪機構 典型槽輪機構的組成 由主動撥盤 從動槽輪和機架等組成 槽輪機構的工作原理 主動撥盤連續轉動 當主動撥盤的圓銷A未進入槽輪徑向槽時 槽輪在鎖 靜止不動 當主動撥盤的圓銷A進入槽輪徑向槽時 槽輪受圓銷A驅動而轉動 從而使槽輪做間歇運動 動畫演示 二 槽論機構的類型 外槽輪機構 主 從動輪轉向相反 且具有傳動較平穩 停歇時間短 所占空間小等特點 主 從動輪轉向相反 內槽輪機構 二 槽論機構的類型 續 特點 徑向槽徑向尺寸不同 撥盤上銷分布不均勻 槽輪轉一周 可以實現動停時間均不相同的運動要求 不等臂長多銷槽輪機構 二 槽輪機構的類型 續 球面槽輪機構 特點 主動輪1和撥銷3的軸線均通過球心 當只有一個撥銷時 動停時間相等 當對稱布置兩個撥銷時 可以實現連續轉動 二 槽論機構應用 一般用于轉速不很高的自動機械 輕工機械或儀器儀表中 電影放映機的送片機構 8 3凸輪式間歇運動機構 一 凸輪式間歇運動機構工作原理及特點 1 組成 主動凸輪 從動盤 2 工作原理主動凸輪連續轉動 推動從動盤實現間歇分度轉動 3 機構特點 結構緊湊 不需定位裝置即可獲得高的定位精度 廓線設計得當 可使從動件獲得預期的任意運動 動載荷小 無沖擊 宜高速 加工成本高 安裝 調整要求嚴 二 凸輪式間歇運動機構類型及應用 圓柱凸輪間歇運動機構 蝸桿凸輪間歇運動機構 共軛凸輪式間歇運動機構 特點 具有較好的動力特性 較高的分度精度 較低的加工成本 在自動分度機構 機床換刀機構 機械手的工作機構 X光醫療診斷臺等應用廣泛 二 凸輪式間歇運動機構類型及應用 續 凸輪式間歇運動機構應用場合 輕工機械 沖壓機械等高速機械中常用作高速 高精度的步進進給 分度轉位等機構 例如用于高速沖床 多色印刷機 包裝機 折疊機等 1 工作原理由齒輪機構演變而來 主動輪有一個或幾個齒 根據運動與停歇時間要求 在從動輪上做出主動輪齒相嚙合的輪齒 當主動輪做連續轉動時 從動輪做間歇回轉運動 從動輪間歇期間 利用兩輪邊緣的鎖止弧防止從動輪游動 8 4不完全齒輪機構 一 不完全齒輪機構工作原理及特點 動畫演示 2 機構特點 結構簡單 制造容易 工作可靠 從動輪動停時間比例變化范圍大 但沖擊較大 只宜于低速 輕載場合 二 不完全齒輪機構類型及應用 內嚙合不完全齒輪機構 外嚙合不完全齒輪機構 二 不完全齒輪機構類型及應用 續 不完全齒輪機構應用場合 常用于多工位 多工序的自動機械或生產線上 實現工作臺的間歇轉位和進給運動 不完全齒輪齒條機構 8 5螺旋機構 一 螺旋機構組成及特點 1 組成螺桿 螺母 機架2 機構特點結構簡單 制造方便 運動準確 能獲得較大的降速比和力的增益 工作平穩 無噪音 合理選擇螺紋導程角可具有自鎖性 但效率低 要反轉則需要反向裝置 3 應用常用在起重機 壓力機及功率不大的進給系統和微調裝置中 二 螺旋機構類型 2 滑動螺旋機構 1 滾動螺旋機構 滾動絲杠 鏜刀進刀量的微調螺旋機構 A B段螺旋旋向相反 稱其為復式螺旋機構 車輛聯接中的螺旋機構 車輛聯接實例 8 6萬向鉸鏈機構 一 萬向鉸鏈機構的組成和應用 萬向聯軸節 萬向鉸鏈機構用于傳遞兩相交軸間的運動和動力 廣泛用于汽車 機床等機械中 傳動過程中 兩軸夾角可以變動 為變角傳動機構 二 萬向鉸鏈機構的類型 單萬向鉸鏈機構 兩軸瞬時角速比隨時變化 并不恒等于1 單萬向鉸鏈機構兩特殊位置的機構運動簡圖 雙萬向鉸鏈機構 主 從動軸角速度恒等的條件 主 從動軸與中間軸位于同一平面 主 從動軸線與中間軸線之間的夾角相等 中間軸兩端叉面應位于同一平面內 1 組合機構 組合機構指的是用一種機構去約束和影響另一個多自由度機構所形成的封閉式機構系統 或者是由幾種基本機構有機聯系 互相協調和配合所組成的機構系統 子機構 指機構組合系統中單個的基本機構 組合機構的基礎機構 指組合機構中自由度大于1的差動機構 組合機構的附加機構 指組合機構中自由度為1的基本機構 2 組合機構應用多用來實現一些特殊的運動軌跡或獲得特殊的運動規律 因此廣泛應用于紡織 印刷和輕工業等機械中 8 7組合機構 一 組合機構及應用 串聯式組合是指機構組合系統中前一級子機構的輸出構件即為后一級子機構的輸入構件 串聯式組合 二 組合機構的常見組合方式 并聯式組合 并聯式組合是指機構組合系統中 幾個子機構共用同一個輸入構件 而它們的輸出運動又同時輸入給一個多自由度的子機構 從而形成自由度為1的機構系統 二 組合機構的常見組合方式 反饋式聯式組合 反饋式聯式組合是指機構組合系統中 多自由度子機構的一個輸入運動是通過單自由度子機構從多自由度子機構的輸出構件回授的 從而形成自由度為1的機構系統 二 組合機構的常見組合方式 復合式組合 復合式組合是指機構組合系統中 由一個或幾個串聯的基本機構去封閉一個具有兩個或多個自由度的基本機構的組合方式稱為復合式組合 二 組合機構的常見組合方式 基礎機構 自由度為2的連桿機構附加機構 自由度為1的凸輪機構 三 組合機構的類型及功能 凸輪 連桿組合機構 組合以實現復雜的運動規律或運動軌跡 組合以實現復雜的運動軌跡 平板印刷機上的吸紙機構 由自由度為2的五桿機構和兩個自由度為1的擺動從動件凸輪機構所組成 兩個盤形凸輪固接再同一個轉軸上 刻字 成形機構 由自由度為2的四桿四移動副機構作為基礎機構 兩個自由度為1的凸輪機構作為附加機構 經并聯組合而形成的凸輪 連桿組合機構 三 組合機構的類型及功能 凸輪 連桿組合機構 組合以實現復雜的運動軌跡 這是機構結構簡單的能實現復雜運動規律的凸輪 連桿組合機構 基礎機構為自由度為2的五桿機構 其附加機構為槽凸輪機構 只要適當地設計凸輪的輪廓曲線 就能使動滑塊3按照預定的復雜規律運動 三 組合機構的類型及功能 凸輪 連桿組合機構 組合以實現復雜的運動規律 基礎機構為自由度為2的連桿機構附加機構為自由度為1的齒輪機構 三 組合機構的類型及功能 續 齒輪 連桿組合機構 組合以實現復雜的運動軌跡 基