第五章其他常用機(jī)構(gòu)0729

1、高等職業(yè)教育機(jī)械類專業(yè)核心技術(shù)課程機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第五章 其他常用機(jī)構(gòu) 第五章 其他常用機(jī)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第三節(jié)第三節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)第六節(jié)第六節(jié) 廣義機(jī)構(gòu)廣義機(jī)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為直線運(yùn)動，并同時(shí)傳遞運(yùn)動和動力，是機(jī)械設(shè)備和儀器儀表中廣泛應(yīng)用的一種傳動機(jī)構(gòu)。在機(jī)械中，除平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)，以及齒輪機(jī)構(gòu)外，還經(jīng)常會用到螺旋機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等類型繁多、功能各異的機(jī)構(gòu)。間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)是主動件作連續(xù)運(yùn)動，從動件作周期性間歇運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)

2、構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)是機(jī)械中最常用的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。第二節(jié)第二節(jié) 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)組成組成：螺桿、螺母和機(jī)架（一般把螺桿和螺母之一作機(jī)架）。功用功用：將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為直線運(yùn)動，井同時(shí)傳遞運(yùn)動和動力，是機(jī)械設(shè)備和儀器儀表中廣泛應(yīng)用的一種傳動機(jī)構(gòu)。自由度自由度：螺桿與螺母組成低副，一個(gè)自由度。分類分類：1、按用途和受力情況分 可分為傳遞運(yùn)動、動力和用于調(diào)整等三種類型；2、按螺旋副的摩擦性質(zhì)分 可分為滑動螺旋機(jī)構(gòu)、滾動螺旋機(jī)構(gòu)和靜壓螺旋機(jī)構(gòu)三種類型。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作連續(xù)平穩(wěn)、傳動比大、承載能力強(qiáng)、傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確，易實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：摩擦損耗大、傳動效率低。隨著滾珠螺紋滾珠螺紋的出

3、現(xiàn)，這些缺點(diǎn)已得到很大的改善。一、螺紋基本知識一、螺紋基本知識第二節(jié)第二節(jié) 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)d2螺旋線螺旋線將一底邊長等于d2的直角三角形繞在直徑為d2的圓柱體上，三角形斜邊在圓柱體表面形成的空間曲線稱為螺旋線 螺紋螺紋在圓柱表面用不同形狀的刀具沿螺旋線切制出的溝槽即形成螺紋。 螺紋螺紋螺紋的旋向螺紋的旋向按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋設(shè)計(jì)：潘存云外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋設(shè)計(jì)：潘存云(3)中徑中徑d2設(shè)計(jì)：潘存云d1d2d(1)大徑大徑d (2) 小徑小徑 d1 (4) 螺距螺距P(5) 導(dǎo)程導(dǎo)程S(6) 螺紋升角螺紋升角 (7)牙型角牙型角 tan=

4、d2 nP 牙側(cè)角牙側(cè)角 d2SS = nP螺紋的主要幾何參數(shù)螺紋的主要幾何參數(shù)SPP/2P/2矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋1530330螺紋牙型有三角形、矩形、梯形和鋸齒形等，三角形螺紋也稱為普通螺紋，其=60 二、二、 螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率和自鎖螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率和自鎖1、傳動效率、傳動效率 螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率為螺母轉(zhuǎn)動一周時(shí)，為螺母轉(zhuǎn)動一周時(shí)，有效功與輸入功之比。有效功與輸入功之比。 =tan/tan(+V) 是螺旋升角，是螺旋升角，V是摩擦角，是摩擦角，V=arctan fV ，fV=f/cos為當(dāng)量摩擦因數(shù)為當(dāng)量摩擦因數(shù) 越

5、大，越大，越高；越高；V越大（即越大（即fV大），大），越低。因此，越低。因此，對傳動用螺旋機(jī)構(gòu)，螺紋牙形角的選擇直接影響其傳對傳動用螺旋機(jī)構(gòu)，螺紋牙形角的選擇直接影響其傳動效率，一般常用矩形、梯形螺紋。動效率，一般常用矩形、梯形螺紋。 二、二、 螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率和自鎖螺旋機(jī)構(gòu)的傳動效率和自鎖 2.自鎖條件 螺紋副被擰緊后，如不加反向外力矩，則不論軸向載荷多大，也不會自動松開，此現(xiàn)象稱為螺旋副的自鎖性能。其自鎖條件為: V 對于傳力螺旋機(jī)構(gòu)和聯(lián)接螺紋，都要求螺紋具有自鎖性，如螺旋千斤頂、螺旋式壓力機(jī)等。 普通螺紋的自鎖性最好。 聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋傳動螺紋傳動螺紋三、滑動螺旋機(jī)構(gòu)三、滑動螺旋機(jī)構(gòu)

6、1.單螺旋機(jī)構(gòu)單螺旋機(jī)構(gòu)由一個(gè)螺桿和一個(gè)螺母組成。螺桿或螺母的移動方向可由左（右）手定則判定。移動速度v（mm/s）的大小可由下式計(jì)算：v=nl/60 n為主動件轉(zhuǎn)速（為主動件轉(zhuǎn)速（rmin）；）；l為導(dǎo)程為導(dǎo)程 2.螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu) 在雙螺旋機(jī)構(gòu)中，一個(gè)具有兩段不同螺紋的螺桿與兩個(gè)螺母組成兩個(gè)螺旋副。 （l）差動螺旋機(jī)構(gòu) 兩螺旋副中的螺紋旋向相同。 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過角時(shí)，移動螺母相對機(jī)架的位移s為s=（l1-l2）/2 差動螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)用于各種微動裝置中。 （2）復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)）復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu) 兩螺旋副中的螺紋旋向相反。復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)中，移動螺母相對機(jī)架的位移s為s=（l1+l2）/2 復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)中的螺

7、母能產(chǎn)生很大的位移，可應(yīng)用于需快速移動或調(diào)整的裝置中，故也稱為倍速機(jī)構(gòu)。 四、四、滾動螺旋機(jī)構(gòu)滾動螺旋機(jī)構(gòu)滑動螺旋機(jī)構(gòu)，摩擦損耗大、磨損嚴(yán)重、效率低。 滾動螺旋機(jī)構(gòu)，傳動效率和傳動精度高但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能自鎖、抗沖擊能力差。 第三節(jié)第三節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)工作原理：擺桿往復(fù)擺動，棘爪推動棘輪間歇轉(zhuǎn)動。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點(diǎn)：工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動精度較差。 適用于速度較低和載荷不大的場合。棘輪棘輪類型類型按工作方式：按輪齒分布：按轉(zhuǎn)角是否可調(diào): 固定轉(zhuǎn)角固定轉(zhuǎn)角、可調(diào)轉(zhuǎn)角可調(diào)轉(zhuǎn)角輪齒棘輪輪齒棘輪、 摩擦棘輪摩擦棘輪 外嚙合外嚙合、 內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合、 端面端面單向

8、單向、雙向運(yùn)動雙向運(yùn)動按棘輪轉(zhuǎn)向是否可調(diào):按工作原理分 :單動式單動式、 雙動式雙動式一、一、棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型的工作原理和類型設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ABB雙向棘輪雙向棘輪1 雙動棘輪機(jī)構(gòu)雙動棘輪機(jī)構(gòu)1雙動棘輪機(jī)構(gòu)雙動棘輪機(jī)構(gòu)2棘輪可雙向運(yùn)動棘輪可雙向運(yùn)動雙向棘輪雙向棘輪2 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云棘輪調(diào)轉(zhuǎn)角大小的方法棘輪調(diào)轉(zhuǎn)角大小的方法023451023451調(diào)滑動罩調(diào)滑動罩牛頭刨床進(jìn)給調(diào)整機(jī)構(gòu)牛頭刨床進(jìn)給調(diào)整機(jī)構(gòu)二、調(diào)整二、調(diào)整1改變曲柄長度 改變曲柄長度，可改變搖桿的最大擺角的大小，從而調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角。2用覆蓋罩調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角 在搖桿擺角不變的前提下，轉(zhuǎn)動

9、覆蓋罩遮擋部分棘齒，可調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角大小。設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云雙動棘輪機(jī)構(gòu)雙動棘輪機(jī)構(gòu)1雙動棘輪機(jī)構(gòu)雙動棘輪機(jī)構(gòu)23用雙動棘爪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角用雙動棘爪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角 棘輪機(jī)構(gòu)有兩個(gè)主動棘爪棘輪機(jī)構(gòu)有兩個(gè)主動棘爪3，當(dāng)搖桿，當(dāng)搖桿1往復(fù)擺動往復(fù)擺動時(shí)，兩個(gè)棘爪交替推動棘輪時(shí)，兩個(gè)棘爪交替推動棘輪2轉(zhuǎn)動，這種棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，這種棘輪機(jī)構(gòu)稱為快動棘輪機(jī)構(gòu)。搖桿往復(fù)擺動一次，使棘輪轉(zhuǎn)稱為快動棘輪機(jī)構(gòu)。搖桿往復(fù)擺動一次，使棘輪轉(zhuǎn)動兩次，當(dāng)提起其中一個(gè)棘爪，棘輪的轉(zhuǎn)角便由不動兩次，當(dāng)提起其中一個(gè)棘爪，棘輪的轉(zhuǎn)角便由不提起的工作棘爪決定。提起的工作棘爪決定。 三、齒式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用三、齒式棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

10、及應(yīng)用 特點(diǎn)特點(diǎn)：齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，工作可靠，棘輪每次轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角等于棘輪齒距角的整倍數(shù)，故廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械中，但是工作時(shí)沖擊較大，棘爪在齒背上滑過時(shí)會產(chǎn)生噪聲。 應(yīng)用應(yīng)用：它適用于低速、輕載和棘輪轉(zhuǎn)角不大的場合。通常用來實(shí)現(xiàn)間歇進(jìn)給式輸送和超越等工作要求，在機(jī)械中應(yīng)用較廣 。矩形齒棘輪機(jī)構(gòu)、牛頭刨床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)、澆鑄式流水線澆鑄式流水線進(jìn)給裝置進(jìn)給裝置. .間歇進(jìn)給式輸送間歇進(jìn)給式輸送2.2.超越運(yùn)動與超越離合器超越運(yùn)動與超越離合器 自行車后輪飛自行車后輪飛輪輪、四、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)四、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云2113231324摩擦棘輪摩擦棘輪設(shè)計(jì)：

11、潘存云超越離合器超越離合器o21 12第四節(jié)第四節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)一、一、槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理的組成和工作原理作用作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動。組成組成：帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽的槽輪。撥盤和槽輪上都有鎖止?。浩疰i定作用。特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、機(jī)械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。因槽輪運(yùn)動過程中角速度有變化 ，不適合高速運(yùn)動場合。o1工作過程工作過程：撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鎖止弧接觸時(shí)，槽輪靜止；反之槽輪運(yùn)動。鎖止弧鎖止弧槽輪槽輪撥盤撥盤圓銷圓銷二、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用二、槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云球面槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：

12、應(yīng)用實(shí)例： 電影放映機(jī)電影放映機(jī)、 自動攝影機(jī)、自動攝影機(jī)、六角車床轉(zhuǎn)塔六角車床轉(zhuǎn)塔。外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)槽輪機(jī)構(gòu)類型構(gòu)類型軸線平行軸線平行軸線相交軸線相交外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)o1o21 122 2分類分類：六槽內(nèi)槽輪六槽內(nèi)槽輪撥盤撥盤六角車床轉(zhuǎn)塔六角車床轉(zhuǎn)塔圓銷圓銷車螺紋車螺紋41裝牙膏裝牙膏筒筒2 車帽口車帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾3 空閑空閑第五節(jié)第五節(jié) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu) 1.工作原理工作原理工作原理工作原理：主動齒輪上只保留1個(gè)或幾個(gè)輪齒，根據(jù)其運(yùn)動與停歇時(shí)間的要求，在從動齒輪上制出與主動齒輪輪齒相嚙合的齒間。當(dāng)主動齒輪勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，從動齒輪只作間歇轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，無齒部分由鎖止弧定位使從動輪靜止。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、從動輪運(yùn)動時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可在較