1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)： :/教材其余課件及動(dòng)畫(huà)素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：機(jī)械設(shè)計(jì)根底劉賽堂 李永敏 主編第14章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 1.棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。 2.棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)整方法。知識(shí)點(diǎn)： 在許多機(jī)械中，為了實(shí)現(xiàn)某些運(yùn)動(dòng)形式的變換，常需要某些構(gòu)件實(shí)現(xiàn)周期性的運(yùn)動(dòng)和停歇。能夠?qū)⒅鲃?dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)件有規(guī)律的間歇運(yùn)動(dòng)和停歇的機(jī)構(gòu)，稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)類型很多，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)及恰當(dāng)設(shè)計(jì)的連桿機(jī)構(gòu)都可實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。本章簡(jiǎn)要介紹幾種常用間歇機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。14

2、.1 棘輪機(jī)構(gòu)14.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用 圖14.1為常見(jiàn)的外嚙合齒嚙式的棘輪機(jī)構(gòu)，主要由棘輪1、棘爪2、搖桿3、止回棘爪4和機(jī)架組成。彈簧5用來(lái)使止回棘爪4與棘輪保持接觸。棘輪裝在軸上，用鍵與軸連接在一起。棘爪2鉸接于搖桿3上，搖桿3可繞棘輪軸擺動(dòng)。當(dāng)搖桿3順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，棘爪在棘輪齒頂滑過(guò)，棘輪靜止不動(dòng)；當(dāng)搖桿3逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，棘爪插入棘輪齒間推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度。這樣，搖桿3連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)，棘輪1即可實(shí)現(xiàn)單向的間歇運(yùn)動(dòng)。1.棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理圖14.1 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)1.棘輪；2、4.棘爪；3.搖桿；5.彈簧14.1 棘輪機(jī)構(gòu) 常見(jiàn)棘輪機(jī)構(gòu)分為齒嚙式和摩擦式兩大類。

3、1齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu) 齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)是靠棘爪和棘輪齒嚙合傳動(dòng)。棘輪的棘齒做在棘輪的外緣稱為外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，如圖14.1所示；做在棘輪的內(nèi)緣稱為內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，如圖14.2所示。 按照棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)型式不同可以分為三類。 1單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖14.1、圖14.2所示，這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是搖桿向某一方向擺動(dòng)時(shí)，棘爪驅(qū)動(dòng)棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，搖桿反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘輪靜止。 2雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖14.3所示，這種棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪可制成直爪圖14.3(a)或帶鉤頭的爪圖14.3(b)。當(dāng)主動(dòng)搖桿1往復(fù)擺動(dòng)一次時(shí)，能使棘輪2沿同一方向作二次間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。這種棘輪機(jī)構(gòu)每次停歇的時(shí)間間隔較短，棘輪每次轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)角也較

4、小。 3可變向棘輪機(jī)構(gòu)。如果棘輪需要作雙向的間歇運(yùn)動(dòng)，可把棘輪的齒形制成矩形，而將棘爪制成可翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖14.4(a)所示。其特點(diǎn)是當(dāng)棘爪處于實(shí)線位置B，搖桿往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪可獲逆時(shí)針的單向間歇運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)把棘爪繞其銷軸O2翻轉(zhuǎn)到虛線所示位置B，搖桿往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪那么可獲得順時(shí)針的單向間歇運(yùn)動(dòng)。2.棘輪機(jī)構(gòu)的根本類型圖14.2 內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)14.1 棘輪機(jī)構(gòu)圖14.3 雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)圖1.主動(dòng)搖桿；2.棘輪；3.棘爪圖14.4 雙向棘輪機(jī)構(gòu)圖1.搖桿；2.矩形棘輪；3.棘爪14.1 棘輪機(jī)構(gòu) 2摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)如圖14.5所示，棘爪上無(wú)棘齒。當(dāng)搖桿逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，通過(guò)偏心

5、楔塊2與摩擦輪3之間的摩擦力，使摩擦輪沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。當(dāng)搖桿順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)使，驅(qū)動(dòng)偏心楔塊在摩擦輪上滑過(guò)，而止動(dòng)楔塊4與摩擦輪之間的摩擦力，促使此楔塊與摩擦輪卡緊，從而使摩擦輪靜止，實(shí)現(xiàn)了單向的間歇運(yùn)動(dòng)。圖14.5 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)1.搖桿;2、4.楔塊；3.摩擦輪;5.支架14.1 棘輪機(jī)構(gòu) 1棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 1齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)。齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確、運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪的轉(zhuǎn)角可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。但棘爪在齒背上滑行時(shí)容易產(chǎn)生噪音、沖擊和磨損，故適用于低速、輕載和轉(zhuǎn)角精度要求不高的場(chǎng)合。 2摩擦式棘輪機(jī)。這種機(jī)構(gòu)噪聲小，但因摩擦力傳動(dòng)，其接觸外表間容易發(fā)生滑動(dòng)，即可起到過(guò)

6、載保護(hù)作用，又因傳動(dòng)精度不高，故適用于低速、輕載場(chǎng)合。 2棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 除上述棘輪機(jī)構(gòu)外，棘輪機(jī)構(gòu)可用作單向離合器，如圖14.6所示。當(dāng)主動(dòng)爪逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱借摩擦力而滾向空隙的收縮局部，并將套筒楔緊，使其隨爪輪一同回轉(zhuǎn)；而當(dāng)爪輪順時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱被滾到空隙的寬敞地方，將套筒松開(kāi)，這時(shí)套筒靜止不動(dòng)。利用此種機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)爪輪以任意角速度反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可使從動(dòng)輪的套筒獲得任意大小轉(zhuǎn)角的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 棘輪機(jī)構(gòu)還常用作防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的止停器，如圖14.7所示為起重設(shè)備中的棘輪制動(dòng)器。當(dāng)提升重物時(shí)，棘輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，棘爪2在棘輪1齒背上滑過(guò)；當(dāng)需要使重物停在某一位置時(shí)，棘爪將及時(shí)插入到棘輪的相應(yīng)齒槽中，

7、防止棘輪在重力作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使重物下墜，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。3.棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用14.1 棘輪機(jī)構(gòu)圖14.6 單向離合器圖圖14.7 棘輪制動(dòng)器1.棘輪；2.棘爪14.1 棘輪機(jī)構(gòu)14.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)整方法 利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪作間歇運(yùn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘改變曲柄的長(zhǎng)度，就可改變搖桿擺角，從而控制棘輪的轉(zhuǎn)角。圖14.8所示的澆注輸送傳動(dòng)裝置，改變活塞1的行程，即可改變搖桿的擺角，從而調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角的大小。1.改變搖桿擺角大小，控制棘輪的轉(zhuǎn)角 如圖14.9所示，在棘輪外部罩一遮板遮板不隨棘輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，改變遮板位置以遮住局部棘齒，可使棘爪行程的一局部在遮板上滑過(guò)，不與棘齒接觸，從而改變棘爪推

8、動(dòng)棘輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角的大小。遮板的位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.利用遮板調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角14.1 棘輪機(jī)構(gòu)圖14.9 棘輪外部罩遮板圖14.8 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)1.活塞；2.搖桿14.2 槽輪機(jī)構(gòu)14.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 如圖14.10所示為槽輪機(jī)構(gòu)，由具有徑向槽的槽輪2、帶有圓銷A的撥盤1和機(jī)架組成。 主動(dòng)件撥盤1逆時(shí)針做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓銷A未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤的外凸鎖止弧鎖住，槽輪靜止不動(dòng)；當(dāng)圓銷A開(kāi)始進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，內(nèi)外鎖止弧脫開(kāi)，槽輪在圓銷A的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓銷A開(kāi)始脫離槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖止弧又被撥盤的外凸圓弧鎖住而靜止，直到圓銷再一次

9、進(jìn)入槽輪的下一個(gè)徑向槽時(shí)，兩者又重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪的單向間歇運(yùn)動(dòng)。 槽輪機(jī)構(gòu)有外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)圖14.10和內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)圖14.11兩種根本類型。依據(jù)機(jī)構(gòu)中圓銷的數(shù)目，外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)又有單圓銷、雙圓銷和多圓銷槽輪機(jī)構(gòu)之分。單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，撥盤轉(zhuǎn)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；雙圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)兩次；內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向與撥盤轉(zhuǎn)向相同。14.2 槽輪機(jī)構(gòu)圖14.10 外槽輪機(jī)構(gòu)1.帶圓銷A的撥盤；2.有徑向槽的槽輪圖14.11 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)1.帶圓銷A的撥盤；2.有徑向槽的槽輪14.2 槽輪機(jī)構(gòu)14.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

10、,制造方便,轉(zhuǎn)位迅速,工作可靠，但制造與裝配精度要求較高且轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有沖擊，故不適用于高速。一般用于轉(zhuǎn)速不很高的自動(dòng)機(jī)械、輕工機(jī)械或儀器儀表中。 圖14.12為槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中的應(yīng)用情況。圖14.13為轉(zhuǎn)塔車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。圖14.12 電影放印機(jī)中的槽輪送片機(jī)構(gòu)圖14.13 轉(zhuǎn)塔車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)14.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)14.3.1 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型 不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由一個(gè)或幾個(gè)齒的不完全齒輪1、具有正常輪齒和帶鎖止弧的齒輪2及機(jī)架組成。如圖14.14所示的不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，在主動(dòng)輪1等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)中，當(dāng)主動(dòng)輪1上的輪齒與從動(dòng)輪2的正常齒相嚙合時(shí)，主動(dòng)輪1驅(qū)動(dòng)從

11、動(dòng)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)輪1的鎖止弧與從動(dòng)輪2鎖止弧接觸時(shí)，那么從動(dòng)輪2停歇不動(dòng)并停止在確定的位置上，從而實(shí)現(xiàn)周期性的單向間歇運(yùn)動(dòng)。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種類型。圖14.14為外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)，輪1只有1段鎖止弧，輪2有4段鎖止弧，當(dāng)輪1每轉(zhuǎn)1周，輪2轉(zhuǎn)1/4周，兩輪轉(zhuǎn)向相反；圖14.15為內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)，輪1只有1段鎖止弧，輪2有8段鎖止弧，當(dāng)輪1每轉(zhuǎn)1周，輪2轉(zhuǎn)1/8周，兩輪轉(zhuǎn)向相同。圖14.14 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)圖14.15 內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)14.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)14.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)14.3.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 不完全齒輪機(jī)構(gòu)與其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制；缺點(diǎn)是從動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始和終止時(shí)，角速度有突變，沖擊較大，故一般只用于低速或輕載場(chǎng)合。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)常用于多工位自動(dòng)機(jī)和半自動(dòng)機(jī)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位及某些間歇進(jìn)給