棘輪機構項目8

間歇運動機構

槽輪機構教學目標、教學重點不完全齒輪機構

1．教學目標

掌握常用間歇運動機構的類型、工作原理、特點及用途。2．教學重點和難點

常見間歇運動機構的工作原理。間歇運動機構:將主動件連續(xù)回轉(或擺動)運動轉換成從動件作周期性時動時歇的單向運動機構。間歇運動機構應用:自動生產線的轉位機構；步進機構、計數(shù)裝置等。間歇運動機構種類很多，本章主要學習常用的：

棘輪機構、槽輪機構和不完全齒輪機構。一、間歇運動機構的簡介1.棘輪機構的組成：主動擺桿1空套在與棘輪3固聯(lián)的從動軸上；

驅動棘爪2與主動擺桿1用轉動副相聯(lián)；

止動棘爪4與機架用轉動副連接，彈簧5保證棘爪與棘輪嚙合。二、棘輪機構及其特性由棘輪、棘爪和機架組成。2.工作原理：

擺桿逆時針擺動：驅動棘爪借助彈簧或自重的作用插入棘輪的齒槽內——使棘輪隨著轉過一定的角度。

擺桿順時針擺動：驅動棘爪在棘輪齒背上滑過。這時，簧片5迫使制動棘爪插入棘輪的齒槽，阻止棘輪順時針方向轉動——棘輪靜止不動。

主動件連續(xù)往復擺動:

棘輪作單向的間歇運動。3、棘輪轉角的調節(jié)調節(jié)搖桿擺動角度的大小，控制棘輪的轉角棘輪轉角是可以調節(jié)的,常用的調節(jié)方法如下:(1)調節(jié)搖桿擺角大小,以調節(jié)棘輪轉角大小.

通過旋轉螺桿D使螺母A往復移動,從而使O1A(曲柄)的長度發(fā)生變化,則搖桿的擺角也相應發(fā)生變化.(2)改變遮板的位置,改變棘爪行程內的齒數(shù).

棘爪有效行程內被遮住的齒越多,棘輪每次轉過的角度就越小.A曲柄DO1主動棘爪搖桿用遮板調節(jié)棘輪轉角4、棘輪機構的特點

棘輪機構具有結構簡單、制造方便、、從動件轉角調節(jié)方便等優(yōu)點。但在工作時有較大沖擊、磨損和噪音，而且精度較差。

常用于速度較低、載荷不大及從動件行程需要經常改變的場合。4、棘輪機構的特點及應用1、特點：輪齒式棘輪機構：

優(yōu)點：結構簡單，運動可靠，

棘輪轉角可實現(xiàn)有級調整；

（這種有齒的棘輪其進程的變化最少是1個齒距）

缺點：棘爪在齒面滑過會引起噪音和沖擊，應用：常用在低速、輕載、作間歇運動的機械中。

摩擦式棘輪機構：

優(yōu)點：運動平穩(wěn)，無噪音，棘輪轉角可做無級調整。缺點：但有打滑現(xiàn)象，因此運動的準確性較差。應用：不適合用于精確傳遞運動的場合。2、應用：工作進給、超越和提升等工藝動作的控制優(yōu)點：齒式棘輪機構結構簡單，制造方便；動與停的時間比可通過選擇合適的驅動機構實現(xiàn)。缺點：

該機構的棘輪只能沿一個方向轉動，且動程只能作有級調節(jié)；噪音、沖擊和磨損較大。應用特點：故不宜用于高速1）單向式棘輪機構5、常見的棘輪機構的類型：2）雙向式棘輪機構（又稱可變棘輪機構）雙向式棘輪機構可通過改變棘爪的擺動方向，實現(xiàn)棘輪兩個方向的轉動。雙向式棘輪機構必須采用對稱齒形。棘爪具有可翻轉的功能，棘輪根據(jù)工作需要可順、逆兩個方向轉動。3）摩擦式棘輪機構特點：

沖擊噪音小、傳動平穩(wěn)；棘輪轉角大小可做可無級調節(jié)。但因靠摩擦力傳動，會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，雖然可起到安全保護作用，但是傳動精度不高。適用場合：適用于低速輕載的場合。如：板手和鉆床上。是一種無棘齒的棘輪，靠摩擦力推動棘輪轉動和止動。4）雙動式棘輪機構

雙動式棘輪機構，在主動搖桿向兩個方向往復擺動的過程中，分別帶動兩個棘爪，兩次推動棘輪（從動件）轉動。這種機構可使棘輪轉速增加一倍5）防止逆轉的棘輪機構

鼓輪和棘輪安裝在同一根軸上，棘爪在彈簧力的作用下嵌入棘輪輪齒的根部。當軸按逆時針旋轉時，棘爪在棘輪齒背上滑過，鼓輪帶動重物上升，當重物上升到時需要高度時，軸停止轉動，此時在重物策略作用下，鼓輪有順時針轉動的趨勢，但因棘爪嵌入棘輪根部阻止重物下滑，從而保證了起重的安全可靠。起重設備中常應用這種機構。6、棘輪機構的應用實例：例1：實現(xiàn)超越運動腳蹬踏板：鏈輪１和鏈條２帶動內圈具有棘齒的鏈輪３順時針轉動，再通過棘爪５的作用使后輪軸４順時針轉動從而驅使自行車前進。踏板不動:后輪軸４便會超越鏈輪３而轉動，讓棘爪５在輪齒背上滑過，從而實現(xiàn)不蹬踏板的自由滑行

—超越

（超越鏈接）45例2：提升機中的棘輪制動器重物被提升后，由于棘輪受到止動棘爪的制動作用，卷筒不會在重力作用下反轉下降。止動棘爪棘輪機構的應用澆注自動線的輸送裝置卷揚機棘輪制動器例3：作業(yè)一、槽輪機構的基本結構和工作原理1、組成：由帶圓銷的曲柄（主動撥盤）、具有徑向槽的槽輪（從動）以及機架組成。主動撥盤連續(xù)轉動時，從動件槽輪作單向間歇運動2、工作原理：①外嚙合槽輪機構：主、從動件轉向相反②內嚙合槽輪機構：主、從動件轉向相同

任務二槽輪機構3、常見類型3、適用于：兩軸線互相平行的間歇傳動。主動件做順時針連續(xù)轉動，從動件做順時針時動時停的間歇運動。主動件做逆時針連續(xù)轉動，從動件做順時針時動時停的間歇運動。外嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構

2、類型雙圓銷槽輪機構空間槽輪機構二、槽輪機構的特點及應用：

優(yōu)點：結構簡單，工作可靠，能準確控制轉動的角度。常用于要求恒定旋轉角的分度機構中。缺點：①對一個已定的槽輪機構來說，其轉角不能調節(jié)

②在轉動始、末，加速度變化較大，有沖擊。

應用：應用在轉速不高，要求間歇轉動的裝置中。例1：自動灌裝機例2、自動機中的自動傳送鏈裝置。例3：蜂窩煤機不完全齒輪機構機例4：轉塔刀架機構

電影放映機卷片機構例5：任務三不完全齒輪機構

◆由普通齒輪機構演變而成的間歇運動機構?！?/p>

與齒輪機構區(qū)別：主動輪僅有一個或幾個齒。一、組成：這種機構的主動輪1為只有一個齒或幾個齒的不完全齒輪，從動輪2由正常齒和帶鎖住弧的厚齒彼此相間地組成。二、原理：

主動輪轉一周，從動輪轉1/8周。從動輪停歇時，主動輪上的鎖住弧與從動輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從動輪停歇在預定位置上。從動輪主動輪鎖住弧三、常用類型：1、單齒不完全齒輪機構2、多齒不完全齒輪機構3、齒輪、齒條不完全嚙合機構主動輪連續(xù)轉動時，從動輪作時動時停的往復移動。四、特點及應用：應用：只用于低速、輕載的場合例1：主動軸I上裝有兩個不完全齒輪A和B，當主動軸I連續(xù)回轉時，從動軸Ⅱ能周期性地輸出：

正轉——停歇——反轉運動優(yōu)點：設計靈活，從動輪運動角度范圍大，容易實現(xiàn)一個周期中的多次動、停時間不等的間歇運動。缺點：加工復雜，在進入和退出嚙合時速度有突變，引起剛性沖擊。例1：蜂窩煤機不完全齒輪機構機例2：作業(yè)間歇運動機構一、復習思考題1．什么是間歇運動？有哪些機構能實現(xiàn)間歇運動？2．棘輪機構與槽輪機構都是間歇運動機構，它們各有什么特點？3．

槽輪機構的運動系數(shù)τ=0.4表示什么意義？為什么運動系數(shù)必須大于零而小于1？五個槽的單銷槽輪機構其運動系數(shù)τ等于多少？4．棘輪機構的運動設計主要包括哪些內容？5．槽輪機構設計時要避免什么問題？6．

棘輪機構和槽輪機構均可用來實現(xiàn)從動軸的單向間歇運動，但在具體的使用選擇上又有什么不同？7．止回棘爪的作用是什么？8．調節(jié)棘輪轉角大小都有哪些方法？9．用什么方法能改變棘輪的轉向？10．槽輪的靜止可靠性和防止反轉是怎樣保證的？11．單向運動棘輪機構和雙向式棘輪機構，有什么不同之處？12．棘輪機構有哪些作用？

二、填空題1．所謂間歇運動機構，就是在主動件作運動時，從動件能夠產生周期性的、運動的機構。2．棘輪機構主要由、和等構件組成。3．棘輪機構的主動件是，從動件是，機架起固定和支撐作用。4．棘輪機構的主動件作運動，從動件作性的時停、時動的間歇運動。5．雙向作用的棘輪，它的齒槽是的，一般單向運動的棘輪齒槽是的。6．為保證棘輪在工作中的可靠和防止棘輪的，棘輪機構應當裝有止回棘爪。7．槽輪機構主要由、、和機架等構件組成。8．槽輪機構的主動件是，它以等速作運動，具有槽的槽輪是從動件，由它來完成間歇運動。9．槽輪的靜止可靠性和不能反轉，是通過槽輪與曲柄的實現(xiàn)的。10．不論是外嚙合還是內嚙合的槽輪機構，總是從動件，總是主動件。11．間歇齒輪機構是由演變來的。12．間歇齒輪機構從動件的靜止可靠性，是通過而實現(xiàn)的。13．間歇齒輪機構在傳動中，存在著嚴重的，所以只能用在低速和輕載的場合。14．棘爪和棘輪開始接觸的一瞬間，會發(fā)生，所以棘輪機構傳動的性較差。15．改變棘輪機構搖桿擺角的大小，可以利用改變曲柄的方法來實現(xiàn)。16．棘輪轉角的大小，除利用調節(jié)搖桿擺動角度的大小以外，還可以采用進行控制。17．雙向式對稱棘爪棘輪機構，棘輪的齒形和棘爪，都是形式的，所以能方便地實現(xiàn)雙向間歇運動。18．雙動式棘輪機構，它的主動件是棘爪，它們以先后次序推動棘輪轉動，這種機構的間歇停留時間。19．摩擦式棘輪機構，是一種無的棘輪，棘輪是通過與所謂棘爪的摩擦塊之間的而工作的。20．雙圓銷外嚙合槽輪機構，當曲柄轉一周時，槽輪轉過槽口。21．單邊楔形棘爪棘輪機構，不僅棘輪的大小可以調節(jié)，而且還能調節(jié)棘輪的方向和使棘輪停止轉動。22．在起重設備中，可以使用棘輪機構鼓輪反轉。23．槽輪機構能把主動軸的等速連續(xù)，轉換成從動軸的周期性的運動。24．能實現(xiàn)間歇運動的機構，除棘輪機構和槽輪機構等以外，還有機構和機構。25．棘輪機構的結構簡單，制造方便，運轉，轉角大小方便。26．棘輪機構的結構，制造，運轉，轉角大小方便；和棘輪開始接觸的會發(fā)生沖擊，所以傳動的較差，因此常用于、、大小需要調整的場合及在起重設備中棘輪反轉。27．槽輪機構是由、、和具有槽的槽輪等所組成，曲柄是_件并作等速，從動件是可以作、的間歇運動。28．有一外槽輪機構，已知槽輪的槽數(shù)z=4，轉盤上裝有一個撥銷，則該槽輪機構的運動系數(shù)τ=。29．對于原動件轉一圈，槽輪只運動一次的槽輪機構來說，槽輪的槽數(shù)應不少于；機構的運動系數(shù)總小于。30．棘輪的標準模數(shù)m等于棘輪的直徑與齒數(shù)z之比。31．棘輪機構和槽輪機構均為運動機構。32．棘輪機構常用于轉角較且需調整轉角的傳動，而槽輪機構只能用于轉角較的間歇傳動。三、判斷題1．能實現(xiàn)間歇運動要求的機構，不一定都是間歇運動機構。（）2．間歇運動機構的主動件，在何時也不能變成從動件。（）3．能使從動件得到周期性的時停、時動的機構，都是間歇運動機構。（）4．棘輪機構，必須具有止回棘爪。（）5．單向間歇運動的棘輪機構，必須要有止回棘爪。（）6．凡是棘爪以往復擺動運動來推動棘輪作間歇運動的棘輪機構，都是單向間歇運動的。（）7．棘輪機構只能用在要求間歇運動的場合。（）8．止回棘爪也是機構中的主動件。（）9．棘輪機構的主動件是棘輪。（）10．與雙向式對稱棘爪相配合的棘輪，其齒槽必定是梯形槽。（）11．齒槽為梯形槽的棘輪，必然要與雙向式對稱棘爪相配合組成棘輪機構。（）12．槽輪機構的主動件是槽輪。（）13．不論是內嚙合還是外嚙合的槽輪機構，其槽輪的槽形都是徑向的。（）14．外嚙合槽輪機構槽輪是從動件，而內嚙合槽輪機構槽輪是主動件。（）15．棘輪機構和槽輪機構的主動件，都是作往復擺動運動的。（）16．槽輪機構必須有鎖止圓弧。（）17．只有槽輪機構才有鎖止圓弧。（）18．槽輪的鎖止圓弧，制成凸弧或凹弧都可以。（）19．外嚙合槽輪機構的主動件必須用鎖止凸弧。（）20．內嚙合槽輪機構的主動件必須使用鎖止凹弧。（）21．止回棘爪和鎖止圓弧的作用是相同的。（）22．止回棘爪和鎖止圓弧都是機構中的一個構件。（）23．棘輪機構和間歇齒輪機構，在運行中都會出現(xiàn)嚴重的沖擊現(xiàn)象。（）24．棘輪的轉角大小是可以調節(jié)的。（）25．單向運動棘輪的轉角大小和轉動方向，可以采用調節(jié)的方法得到改變。（）26．雙向式對稱棘爪棘輪機構的棘輪轉角大小是不能調節(jié)的。（）27．棘輪機構是把直線往復運動轉換成間歇運動的機構。（）28．槽輪的轉角大小是可以調節(jié)的。（）29．間歇齒輪機構，因為是齒輪傳動，所以在工作中是不會出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象的。（）30．槽輪的轉向與主動件的轉向相反。（）31．摩擦式棘輪機構是“無級”傳動的。（）32．利用曲柄搖桿機構帶動的棘輪機構，棘輪的轉向和曲柄的轉向相同。（）33．鋸齒形棘輪的轉動方向，必定是單一的。（）34．雙向式棘輪機構，棘輪是齒形是對稱形的。（）35．利用調位遮板，既可以調節(jié)棘輪的轉向，又可以調節(jié)棘輪轉角的大小。（）36．摩擦式棘輪機構可以做雙向運動。（）37．只有間歇運動機構，才能實現(xiàn)間歇運動。（）38．間歇運動機構的主動件和從動件，是可以互相調換的。（）39．棘輪機構都有棘爪，因此沒有棘爪的間歇運動機構，都是槽輪機構。（）40．槽輪機構都有鎖止圓弧，因此沒有鎖止圓弧的間歇運動機構都是棘輪機構。（）41．把主動件的等速轉動轉換成從動件往復運動的間歇運動機構，也是不完全齒輪傳動機構。（）四、選擇題1．當主動件作連續(xù)運動時，從動件能夠產生周期性的時停、時動的運動。a.只有間歇運動機構，才能實現(xiàn) b.除間歇運動機構外，其他機構也能實現(xiàn)2．棘輪機構的主動件是。a.棘輪 b.棘爪 c.止回棘爪3．當要求從動件的轉角須經常改變時，下面的間歇運動機構中哪種合適。a.間歇齒輪機構 b.槽輪機構 c.棘輪機構4．利用可以防止棘輪的反轉。a.鎖止圓弧 b.止回棘爪5．利用可以防止間歇齒輪機構的從動件反轉和不靜止。a.鎖止圓弧 b.止回棘爪6．棘輪機構的主動件，是作的。a.往復擺動運動 b.直線往復運動 c.等速旋轉運動7．單向運動的棘輪齒形是。a.梯形齒形 b.鋸齒形齒形8．雙向式運動的棘輪齒形是。a.梯形齒形 b.鋸齒形齒形9．槽輪機構的主動件是。a.槽輪 b.曲柄 c.圓銷10．槽輪機構的主動件在工作中是作運動的。a.往復擺動 b.等速旋轉11．雙向運動的棘輪機構止回棘爪。a.有 b.沒有12．槽輪轉角的大小是。a.能夠調節(jié)的 b.不能調節(jié)的13．槽輪機構主動件的鎖止圓弧是。a.凹形鎖止弧 b.凸形鎖止弧14．槽輪的槽形是。a.軸向槽 b.徑向槽 c.弧形槽15．外嚙合槽輪機構從動件的轉向與主動件的轉向是。a.相同的 b.相反的16．在傳動過程中有嚴重沖擊現(xiàn)象的間歇機構，是。a.間歇齒輪機構 b.棘輪機構17．間歇運動機構把間歇運動轉換成連續(xù)運動。a.能夠 b.不能18．為了使槽輪機構的槽輪運動系數(shù)K大于零，槽輪的槽數(shù)z應大于。a.2 b.3 c.4 d.519．在單向間歇運動機構中，棘輪機構常用于的場合。a.低速輕載 b.高速輕載 c.低速重載 d.高速重載五、改錯題1．槽輪轉角的大小是能夠改變的。2．間歇運動機構，能將主動件的連續(xù)運動轉換成從動件的任意停止和動作的間歇運動。3．棘輪機構的主動件是棘輪，從動件是棘爪。4．棘輪機構能將主動件的直線往復運動，轉換成從動件的間歇運動。5．棘輪機構的止回棘爪是主動件。6．雙向式棘輪機構，棘輪的齒形是鋸齒形的，而棘爪必須是對稱的。7．鎖止圓弧的作用，可以保證棘輪的靜止可靠和防止棘輪反轉。8．槽輪轉角的大小，可以通過改變曲柄的長度得到實現(xiàn)。9．槽輪機構的主動件是槽輪。10．槽輪的槽形都是軸向的。11．槽輪機構主動件具有鎖止凹弧。12．單向運動的棘輪，其轉角大小的調節(jié)，只能利用調節(jié)曲柄的長度來實現(xiàn)，不能使用調位遮板。13．有鎖止圓弧的間歇運動機構，都是槽輪機構。14．把等速連續(xù)轉動運動，轉換成間歇運動的機構，只有槽輪機構。五、例解1.槽輪機構的運動系數(shù)的物理意義是什么？為什么運動系數(shù)必須大于零而小于1？答槽輪機械鐵運動系數(shù)的物理意義是指在一個運動循環(huán)內，槽輪的運動時間與轉臂的運動時間之比。槽輪的運動是間歇運動，因此運動系數(shù)必須大于零而小于1。2.不完全齒輪機構安裝瞬心線附加桿的目的是什么？答：不完全齒輪機構安裝瞬心線附加桿的目的是：減小沖擊，提高運動的平穩(wěn)性。3.牛頭刨床工作臺的橫向進給螺桿的導程l=3mm，與螺桿固聯(lián)的棘輪齒數(shù)z=40。試求：1）該棘輪的最小轉動角度是多少？2）該牛頭刨床的最小進給量Smin是多少？解答：1）2）4.有外槽輪機構，已知槽輪的槽數(shù)z=6，槽輪的停歇時間為每轉1s，槽輪的運動時間為2s/r。試求：該槽輪的運動系數(shù)τ；該槽輪所需的圓銷數(shù)K。解答：槽輪的運動系數(shù)τ：槽輪所需的圓銷數(shù)k：填空題答案：1．連續(xù)時動時停2．棘輪棘爪機架3．棘爪棘輪4．往復擺動周期5．梯形鋸齒形6．靜止反轉7．曲柄圓銷槽輪8．曲柄轉動徑向9．鎖止弧10．槽輪曲柄11．齒輪12．鎖止圓弧13．沖擊14．沖擊平穩(wěn)15．長度16．遮板17．對稱18．兩個較短19．棘齒摩擦20．兩個21．轉角旋轉22．阻止23．轉動間歇24．平面四桿凸輪25．可靠調節(jié)26．簡單方便可靠調整棘爪瞬時平穩(wěn)性低速輕載轉角阻止27．曲柄