第5章 間歇運動機(jī)構(gòu)(1)

1、第第5章章 間歇運動機(jī)構(gòu)間歇運動機(jī)構(gòu) 5.1 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu) 5.2 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu) 概述：概述： 在機(jī)器工作時，當(dāng)主動件作連續(xù)運在機(jī)器工作時，當(dāng)主動件作連續(xù)運 動時，常需要從動件產(chǎn)生周期性的運動動時，常需要從動件產(chǎn)生周期性的運動 和停歇，實現(xiàn)這種運動的機(jī)構(gòu)，稱為間和停歇，實現(xiàn)這種運動的機(jī)構(gòu)，稱為間 歇運動機(jī)構(gòu)。最常見的間歇運動機(jī)構(gòu)有歇運動機(jī)構(gòu)。最常見的間歇運動機(jī)構(gòu)有 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu) 和凸輪式間歇機(jī)構(gòu)等，它們廣泛用于自和凸輪式間歇機(jī)構(gòu)等，它們廣泛用于自 動機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、刀架的動機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、刀架的 轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、精紡

2、機(jī)的成形機(jī)構(gòu)等。轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、精紡機(jī)的成形機(jī)構(gòu)等。 5.1 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu) 5.1.1、 棘輪機(jī)構(gòu)的工作 原理 棘輪機(jī)構(gòu)是一種 常用的間歇機(jī)構(gòu), 主要 由棘輪、 棘爪和機(jī)架組 成。 棘輪機(jī)構(gòu)是一種常用的間歇機(jī)構(gòu), 其工作原理見 圖5- 1。棘輪3與軸用鍵連接, 彈簧5用來使制動棘爪4 和棘輪3保持接觸， 驅(qū)動棘爪2與連桿機(jī)構(gòu)的搖桿1組 成回轉(zhuǎn)副N。搖桿空套在軸上, 可自由擺動。 當(dāng)搖桿 逆時針擺動時, 驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽中, 推動棘 輪轉(zhuǎn)過一定角度, 而制動棘爪則在棘輪的齒上滑過； 當(dāng)搖桿順時針擺動時， 驅(qū)動棘爪在棘輪的齒上滑過, 而制動棘爪將阻止棘輪作順時針轉(zhuǎn)動, 故棘輪靜止不 動。 因

3、此, 搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動時, 棘輪作單向間 歇轉(zhuǎn)動。 圖 5 - 1 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理 圖 5 - 1 棘輪機(jī)構(gòu)的模型 如果要求搖桿往復(fù)擺動時都能使棘輪向同一方向轉(zhuǎn) 動, 則可采用圖5 - 2所示的雙動式棘輪機(jī)構(gòu)。 驅(qū)動棘爪 可制成鉤頭(見圖5 - 2(a)或直頭(見圖5 - 2(b)。 圖 5 - 2 雙動式棘輪機(jī)構(gòu) (a) 鉤頭雙動式棘爪; (b) 直頭雙動式棘爪 圖 5 - 2 雙動式棘輪機(jī)構(gòu)模型 (a) 鉤頭雙動式棘爪; 2. 常用棘輪機(jī)構(gòu)的類型 (1) 單向外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)， 如圖5 - 3所示。 其 特點是棘輪上的齒做在棘輪的外緣上，作單向間歇運 動。 圖5 - 3 (2) 內(nèi)嚙

4、合的棘輪機(jī)構(gòu)， 如圖5 - 4所示。 其特點是棘輪上的齒做在棘輪的內(nèi)緣上， 作單向間歇運動 圖 5 - 4 (3) 雙向棘輪機(jī)構(gòu)， 如圖5 - 5所示。 圖5 - 5(a) 所示為矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu), 當(dāng)棘爪1處于實 線位置時, 棘輪2作逆時針間歇轉(zhuǎn)動； 當(dāng)棘爪 處于圖示虛線位置時, 棘輪作順時針間歇轉(zhuǎn)動。 圖5 - 5(b)所示為回轉(zhuǎn)棘爪式雙向棘輪機(jī)構(gòu)。 圖 5 - 5 雙向棘輪機(jī)構(gòu) (a) 矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu); (b) 回轉(zhuǎn)棘爪雙向棘輪機(jī)構(gòu) 圖5 - 5(a）雙向棘輪機(jī)構(gòu)模型 圖5 - 5(a）可變向棘輪機(jī)構(gòu)模型 5.1.2、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié) 上述各種棘輪機(jī)構(gòu), 在原動件搖桿擺角一定的條 件

5、下, 棘輪每次的轉(zhuǎn)角是不變的。 若要調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn) 角, 則可改變搖桿的擺動角或改變撥過棘輪齒數(shù)的多 少。 如圖5 - 6所示, 在棘輪上加一遮板, 變更遮板的 位置, 即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑過, 不與 棘輪的齒接觸, 從而改變棘輪轉(zhuǎn)角的大小。 圖 5 - 6轉(zhuǎn)角可調(diào)的棘輪機(jī)構(gòu) 圖 5 - 6轉(zhuǎn)角可調(diào)的棘輪機(jī)構(gòu)模型 5.1.3、 棘輪機(jī)構(gòu)的特點與應(yīng)用 棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單, 加工容易, 改變轉(zhuǎn)角 大小方便, 可實現(xiàn)送進(jìn)(如圖5 - 7所示)、 制動(如 圖5 - 8所示)及超越(如圖5 - 9所示)等功能, 故廣 泛應(yīng)用于各種自動機(jī)械和儀表中。 其缺點是在 運動開始和終止時, 棘輪和棘爪間

6、都產(chǎn)生沖擊, 因此不宜用在具有很大質(zhì)量的軸上。 圖5 - 7所示的牛頭刨床工作臺的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)利用 棘輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)正反間歇轉(zhuǎn)動, 然后通過絲杠螺母帶動工作 臺作橫向間歇送進(jìn)運動。 圖 5 - 7 牛頭刨床進(jìn)給棘輪機(jī)構(gòu) 圖 5 - 7 牛頭刨床進(jìn)給棘輪機(jī)構(gòu)模型 圖5 - 8所示為防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的停止器。 這種棘輪停止器廣泛應(yīng)用于卷揚機(jī)、 提升機(jī) 以及運輸機(jī)等設(shè)備中。 圖 5 - 8 提升機(jī)棘輪停止器 圖 5 - 8 提升機(jī)棘輪停止器模型 圖5 - 9所示為自行車后輪軸上的棘輪機(jī)構(gòu)。 當(dāng) 腳蹬踏板時, 經(jīng)鏈輪1和鏈條2帶動內(nèi)圈具有棘齒的小 鏈輪3順時針轉(zhuǎn)動, 再經(jīng)過棘爪推動后輪軸順時針轉(zhuǎn)動, 從而驅(qū)使

7、自行車前進(jìn)。 圖 5 - 9 自行車后軸上的棘輪機(jī)構(gòu) 圖 5 - 9 自行車后軸上的棘輪機(jī)構(gòu)模型 5.2 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu) 5.2.1、 概述 1. 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 槽輪機(jī)構(gòu)如圖5 - 10所示, 由帶圓(柱)銷A的 主動撥盤1、 具有徑向槽的從動槽輪2和機(jī)架組成。 撥盤作勻速轉(zhuǎn)動時, 驅(qū)動槽輪作時轉(zhuǎn)、 時停的單 向間歇運動。 圖 5 - 10 外嚙合槽輪機(jī)構(gòu) 1 2 1 3 2 1 3 圖 5 - 10雙圓銷外嚙合槽輪機(jī)構(gòu) 2. 槽輪機(jī)構(gòu)的基本形式 槽輪機(jī)構(gòu)有兩種基本形式, 一是外 嚙合槽輪機(jī)構(gòu), 如圖5 - 11所示, 其撥盤1 與槽輪2轉(zhuǎn)向相反； 1 2 圖 5-11 二是內(nèi)嚙合槽輪

8、機(jī)構(gòu), 如圖5 - 12所示, 其撥盤1與槽輪 2轉(zhuǎn)向相同。 一般常用外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。 撥盤1 2 圖 5-12 3. 槽輪機(jī)構(gòu)的特點與應(yīng)用 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、 工作可靠, 機(jī)械效率高, 在進(jìn)入和脫離接觸時運動比較平穩(wěn), 能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn) 動的角度。 但槽輪的轉(zhuǎn)角不可調(diào)節(jié), 故只能用于定 轉(zhuǎn)角的間歇運動機(jī)構(gòu)中, 如自動機(jī)床、 電影機(jī)械、 包裝機(jī)械等。 圖5 - 13所示的是電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu), 槽輪2具有四個徑向槽, 撥盤1上裝一個圓銷A。 撥盤轉(zhuǎn)一周, 圓銷A撥動槽輪轉(zhuǎn)過1/4周, 膠片 移動一個畫格, 并停留一定時間(即放映一個 畫格)。 撥盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動, 重復(fù)上述運動。 利用 人眼的視覺暫留特性, 當(dāng)每秒放映24幅畫面時 即可使人看到連續(xù)的畫面。 圖 5 - 13 卷片槽輪機(jī)構(gòu) 圖 5 - 13 卷片槽輪機(jī)構(gòu)模型 又如圖5 - 14所示