其他常用機構課件

1、第6章 其他常用機構 華中科技大學機械學院 楊家軍6.1間歇運動機構 華中科技大學機械學院 楊家軍以下機構能實現間歇運動嗎？華中科技大學機械學院 楊家軍 特點將主動件的連續(xù)運動轉換成從動件有規(guī)律的運動和停歇。幾種常見的間歇運動機構槽輪機構(Geneva drive)棘輪機構(Ratchet mechanism)不完全齒輪機構(Intermittent gearing)凸輪式間歇運動機構(Cam-type index mechanism) 華中科技大學機械學院 楊家軍槽輪機構華中科技大學機械學院 楊家軍 一、槽輪機構1. 槽輪機構的組成及工作特點槽輪機構的組成及工作特點 2. 槽輪機構的應用一般

2、用于轉速不很高的自動機械、輕工機械或儀器儀表中，例如電影放映機的送片機構，長圖記錄儀的打印機構等。3. 槽輪機構的類型外槽輪機構內槽輪機構槽條機構球面槽輪機構等華中科技大學機械學院 楊家軍外槽輪機構External Geneva drive內槽輪機構Internal Geneva drive華中科技大學機械學院 楊家軍槽條機構Geneva rack mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍球面槽輪機構Spherical Geneva drive華中科技大學機械學院 楊家軍不等臂長多銷槽輪機構Nonequivalent arm and multiple-pin Geneva drive華中

3、科技大學機械學院 楊家軍偏置外槽輪機構Offset external Geneva drive偏置內槽輪機構Offset internal Geneva drive華中科技大學機械學院 楊家軍曲線槽內槽輪機構Curved groove internal Geneva drive曲線槽外槽輪機構Curved groove external Geneva drive華中科技大學機械學院 楊家軍多銷的槽輪機構華中科技大學機械學院 楊家軍 當要求撥盤轉一周的時間內，槽輪K次停歇的時間不相等，則可將圓銷不均勻地分布在主動撥盤等徑的圓周上。華中科技大學機械學院 楊家軍 若還要求撥盤轉一周過程中槽輪K次運動

4、時間也互不相等時，則還應使各圓銷中心的回轉半徑也互不相等。華中科技大學機械學院 楊家軍一、槽輪機構的結構及工作原理G工作原理：撥盤的連續(xù)運動轉換為槽輪的單向間歇運動。撥盤槽輪定位盤定位弧鎖止弧張角槽輪每轉動一次和停歇一次構成一個運動循環(huán)。華中科技大學機械學院 楊家軍槽輪機構的設計運動系數 在一個運動循環(huán)中，槽輪的運動時間在一個間歇周期中所占的比例。raARG槽輪槽數和撥盤圓銷數的選擇華中科技大學機械學院 楊家軍GO1G O2Gz為槽數，K為均布的圓銷數華中科技大學機械學院 楊家軍設計槽輪時應注意的事項華中科技大學機械學院 楊家軍1）運動系數應大于零，故槽輪的槽數z應大于或等于3；2）運動系數將

5、隨z的增加而增加；3）對于K=1的單銷外槽輪機構，0.5，應增加圓銷數K。4）槽輪必須有停歇時間，所以1。撥盤的圓銷數K與槽輪槽數z的關系應為華中科技大學機械學院 楊家軍槽輪機構應用舉例蜂窩煤成型機模盤轉位機構華中科技大學機械學院 楊家軍槽輪機構應用舉例六角車床刀架轉位機構華中科技大學機械學院 楊家軍刀架轉位機構華中科技大學機械學院 楊家軍 二、棘輪機構1. 棘輪機構的組成及工作特點 棘輪機構的組成及工作特點 2. 棘輪機構的應用 在工程中廣泛應用于轉位分度(Indexing)、進給(Feed)、單向離合器(One-way clutch) 、超越離合器(Overrun clutch) 、制動器

6、(Brake)等。 3. 棘輪機構的類型輪齒式棘輪(Tooth ratchet)機構摩擦式棘輪(Friction ratchet) 機構 華中科技大學機械學院 楊家軍外嚙合輪齒式棘輪機構Externally meshed tooth ratchet mechanism內嚙合輪齒式棘輪機構Internally meshed tooth ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍棘條機構Ratchet rack mechanism鉤頭雙動式棘輪機構Hooked double function ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍直推雙動式棘輪機構Str

7、aight double function ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍可變向棘輪機構Changeable direction ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍可變向棘輪機構Changeable direction ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍外嚙合摩擦式棘輪機構Externally meshed silent ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍滾子內嚙合摩擦式棘輪機構Internally meshed roller silent ratchet mechanism內嚙

8、合摩擦式棘輪機構Externally meshed silent ratchet mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍牛頭刨床工作臺進給機構棘輪機構應用舉例華中科技大學機械學院 楊家軍棘輪機構應用舉例起重止動器華中科技大學機械學院 楊家軍制動機構 在卷揚機中通過棘輪機構實現制動功能，防止鏈條斷裂時卷筒逆轉。華中科技大學機械學院 楊家軍調節(jié)動停比華中科技大學機械學院 楊家軍改變棘輪遮板位置思考：還有哪些方法調節(jié)動停比？華中科技大學機械學院 楊家軍 三、不完全齒輪機構 1. 不完全齒輪機構的工作原理及特點 不完全齒輪機構的工作原理及特點 2. 不完全齒輪機構的應用多用于多工位自動機和半自

9、動機工作臺的間歇轉位(Intermittent indexing) 、計數機構(Counting mechanism)及某些間歇進給(Intermittent feed)機構中。3. 不完全齒輪機構的類型外嚙合不完全齒輪機構內嚙合不完全齒輪機構華中科技大學機械學院 楊家軍單齒外嚙合傳動Externally meshed single-tooth intermittent gearing部分齒外嚙合傳動Externally meshed several-tooth intermittent gearing華中科技大學機械學院 楊家軍單齒內嚙合輪傳動Internally meshed single

10、-tooth intermittent gearing華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪與齒條傳動Intermittent pinion and rack華中科技大學機械學院 楊家軍圓錐不完全齒輪傳動Intermittent bevel gearing華中科技大學機械學院 楊家軍華中科技大學機械學院 楊家軍 四、凸輪式間歇機構 1. 凸輪式間歇機構的工作原理及特點凸輪式間歇運動機構的工作原理及特點 2. 凸輪式間歇機構的應用常用于需要高速間歇轉位的分度裝置和要求步進(Stepping)動作的機械中，例如多工位立式半自動機中工作盤的轉位，某些包裝機、拉鏈嵌齒機的間歇供料傳動系統(tǒng)。 3. 凸輪式間歇

11、機構的類型圓柱凸輪間歇運動機構蝸桿凸輪間歇運動機構華中科技大學機械學院 楊家軍圓柱凸輪分度機構Cylindrical cam index mechanism蝸桿凸輪分度機構Hourglass cam index mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍6-2 具有其他功能的機構組合機構是將兩種和幾種基本機構通過封閉約束組合而成的，它是具有與原基本機構不同結構特點和運動性能的復合式機構。6.2.1組 合 機 構華中科技大學機械學院 楊家軍6.2.1組 合 機 構組合機構與機構組合的不同處在于：機構組合中所含的子機構，在組合中仍能保持其原有的結構，各自相對獨立，而組合機構所含的各子機構不能保

12、持相對獨立，而是“有機”連接。所以，組合機構可以看成是若干基本機構“有機”連接的獨特機構，每種組合機構具有各自特有的型組合、尺寸綜合和分析設計方法。華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪凸輪機構 齒輪凸輪機構利用凸輪機構能實現任意給定的運動規(guī)律的特點，主要用于實現給定運動規(guī)律的整周回轉運動，它可使從動件獲得變速運動、間歇運動及復雜的運動規(guī)律。 華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪凸輪機構華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪凸輪機構華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪連桿機構 齒輪連桿機構是種類最多、應用最廣的一種組合機構，它能實現較復雜的運動規(guī)律和軌跡，而且它與凸輪連桿機構和齒輪凸輪機構相比，由于沒有凸輪，制造

13、方便。 華中科技大學機械學院 楊家軍齒輪連桿機構華中科技大學機械學院 楊家軍凸輪連桿機構 齒輪連桿機構不能精確實現給定的運動規(guī)律和軌跡，凸輪連桿機構能精確滿足上述要求華中科技大學機械學院 楊家軍凸輪連桿機構華中科技大學機械學院 楊家軍凸輪連桿機構華中科技大學機械學院 楊家軍組合機構的應用（1）能實現給定的精確軌跡，特別是形狀較復雜的軌跡。 （2）能實現給定復雜的輸出函數和復雜的運動規(guī)律。 （3）能實現周期性停歇擺動或移動；華中科技大學機械學院 楊家軍7.2.2機構的組合將兩個或兩個以上的單一機構按順序連接，每一個前置機構的輸出運動是其后續(xù)機構的輸出運動，這樣的組合方式稱之為機構的串聯組合。輸入

14、輸出01 23 （一）機構的串聯組合華中科技大學機械學院 楊家軍輸入輸出01 23 1、構件固接式串聯若將前一個機構的輸出構件和后一個機構的輸入構件固接，串聯組成一個新的復合機構，這稱之為構件固結式串聯。（1）將勻速運動機構作為前置機構與另一機構串聯，可以改變輸出運動的速度和周期。華中科技大學機械學院 楊家軍連桿-棘輪組合 華中科技大學機械學院 楊家軍（）將一個非勻速運動機構作為前置機構與工作機構串聯，則可改變機構的速度特性。（）由若干個子機構串聯組合可得到傳力性能較好的機構系統(tǒng)。S87453216SS = gf()S = g( )雙曲柄機構與六桿機構串聯7654321槽輪機構 與導桿機構 串

15、聯12345BADM、軌跡點串聯假若前一個基本機構的輸出為平面運動構件上某一點的軌跡，通過軌跡點與后一個機構相連，這種連接方式稱為“軌跡點串聯“。華中科技大學機械學院 楊家軍（二）機構的并聯組合 以一個多自由度機構作為基礎機構，將一個或幾個自由度為的機構（可稱為附加機構）的輸出構件接入基礎機構，這種組合方式稱為并聯組合。并聯組合的幾種常見方式：華中科技大學機械學院 楊家軍誤差校正機構1232123S121華中科技大學機械學院 楊家軍（三）機構的混接式組合 綜合運用串聯并聯組合方式可組成更為復雜的機構，此種組合方式稱之為機構的混接式組合。華中科技大學機械學院 楊家軍（四）機構組合設計舉例步驟：（

16、1）根據機械的工作原理確定執(zhí)行構件所要完成的運動；（2）將執(zhí)行構件的運動分解成機構易于實現的基本運動或動作，分別擬訂能完成這些基本運動或構型的方案；（3）將上述各機構構型方案按某種組合方式組成一個新的復合機構。華中科技大學機械學院 楊家軍ADCBDEFABDCEF版臺傳動機構平臺印刷機華中科技大學機械學院 楊家軍平臺印刷機版臺傳動機構基礎機構：齒輪條機構。附加機構：雙曲柄機構、曲柄滑塊機構I、凸輪機構。輸入運動：曲柄的勻速轉動。輸出運動：上齒條固結的版臺往復運動。華中科技大學機械學院 楊家軍6.3 螺旋機構 用螺旋副聯接兩構件而形成的機構稱為螺旋機構常用的螺旋機構中，除包含螺旋副以外，還有轉動

17、副、移動副華中科技大學機械學院 楊家軍螺旋機構 螺旋機構(Screw mechanism)利用螺旋副傳遞運動和動力。華中科技大學機械學院 楊家軍單螺旋副傳動機構 圖示為單螺旋副機構。圖中，構件1為螺桿，構件2為螺母，構件3為機架； A為轉動副；B為螺旋副，其導程為hB ；C為移動副。華中科技大學機械學院 楊家軍單螺旋機構常用于臺鉗及許多金屬切削機床的走刀機構、千斤頂、螺旋拆卸裝置中。千斤頂走刀機構螺旋拆卸裝置華中科技大學機械學院 楊家軍雙螺旋機構在圖示的雙螺旋機構中，A和B均為螺旋副，其導程分別為hA和hB。華中科技大學機械學院 楊家軍雙螺旋機構的應用復式螺旋被用作火車車箱聯接器 華中科技大學

18、機械學院 楊家軍雙螺旋機構的應用圖為壓榨機構，螺桿1兩端分別與螺母2、3組成旋向相反導程相同的螺旋副，A、B根據復式螺旋的原理上下運動壓榨物件。 華中科技大學機械學院 楊家軍 (1) 能將回轉運動變換為直線運動 (2) 速比大?？捎糜谌缜Х殖吣菢拥穆菪郎y微器中。 (3) 傳動平穩(wěn)，無噪音，反行程可以自鎖。 (4) 省力?？捎脠D7-3所示的拆卸工具將配合得很緊的軸和軸承分開。 螺旋機構的缺點是: 效率低、相對運動表面磨損快；另外，實現往復運行要靠主動件改變轉動方向來實現。4.螺旋機構特點華中科技大學機械學院 楊家軍 萬向聯軸節(jié)主要用于傳遞兩相交軸間的動力和運動，而且在傳動過程中兩軸之間的夾角可以變動，它廣泛應用于汽車、機床、冶金機械等傳動系統(tǒng)中。6.4 萬向聯軸節(jié)華中科技大學機械學院 楊家軍萬向聯軸節(jié) 作用用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸之間的夾角可以改變。單萬向聯軸節(jié)Single universal joint mechanism雙萬向聯軸節(jié)Double universal joint mechanism華中科技大學機械學院 楊家軍華中科技大學機械學院 楊家軍單萬向聯軸