機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第五章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)器工作時(shí)，當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，常需要從動(dòng)件產(chǎn)生周期性的運(yùn)動(dòng)和停歇，實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。最常見的間歇運(yùn)動(dòng)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)和凸輪式間歇機(jī)構(gòu)等，它們廣泛用于自動(dòng)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)、精紡機(jī)的成形機(jī)構(gòu)等。第一節(jié)棘輪機(jī)構(gòu)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。圖示的外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)主要由搖桿1、棘爪2、棘輪3、止動(dòng)爪4、彈簧5和機(jī)架組成。棘輪3與軸用鍵連接,彈簧5用來使制動(dòng)棘爪4和棘輪3保持接觸，驅(qū)動(dòng)棘爪2與連桿機(jī)構(gòu)的搖桿1組成回轉(zhuǎn)副。搖桿套在軸上,可自由擺動(dòng)。當(dāng)搖桿逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)棘爪嵌入棘輪的齒槽中,推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過一定角度,而制動(dòng)棘爪則在棘輪的齒上滑過；當(dāng)搖桿順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)棘爪在棘輪的齒上滑過,而制動(dòng)棘爪將阻止棘輪作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故棘輪靜止不動(dòng)。因此,搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí),棘輪作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪機(jī)構(gòu)的分類齒嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)棘條機(jī)構(gòu)（移動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)）外摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)整齒式棘輪機(jī)構(gòu)中,在原動(dòng)件搖桿擺角一定的條件下,棘輪每次的轉(zhuǎn)角是不變的。棘輪每次轉(zhuǎn)動(dòng)單動(dòng)角度都是齒距角的倍數(shù)，即棘輪轉(zhuǎn)角是有級(jí)可調(diào)的。若要調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角,則可通過以下兩種方法調(diào)整：（1）利用調(diào)節(jié)搖桿控制棘輪轉(zhuǎn)角（2）用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用（1）齒輪棘輪機(jī)構(gòu)a.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)可靠、棘輪轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)。b.工作時(shí)棘爪在棘輪背上滑過產(chǎn)生噪音，且棘輪輪齒容易磨損；c.在運(yùn)動(dòng)開始和終了時(shí)，由于速度突變而產(chǎn)生沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差；適用于低速輕載場(chǎng)合（2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)、無噪聲，棘輪轉(zhuǎn)角可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，但容易產(chǎn)生滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差，不易于運(yùn)動(dòng)精度高的場(chǎng)合。應(yīng)用實(shí)例：防逆轉(zhuǎn)棘輪自行車后輪超越機(jī)構(gòu)第二節(jié)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)由帶圓(柱)銷的主動(dòng)撥盤、具有徑向槽的從動(dòng)槽輪和機(jī)架組成。撥盤作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)槽輪作時(shí)轉(zhuǎn)、時(shí)停的單向間歇運(yùn)動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)的分類平面槽輪機(jī)構(gòu)空間槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)單銷外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)雙銷外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,機(jī)械效率高,在進(jìn)入和脫離接觸時(shí)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn),能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中,如自動(dòng)機(jī)床、電影機(jī)械、包裝機(jī)械等。槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：六角車床刀架的轉(zhuǎn)位槽輪機(jī)構(gòu)電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)槽輪2具有四個(gè)徑向槽,撥盤1上裝一個(gè)圓銷A。撥盤轉(zhuǎn)一周,圓銷A撥動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)過1/4周,膠片移動(dòng)一個(gè)畫格,并停留一定時(shí)間(即放映一個(gè)畫格)。撥盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。利用人眼的視覺暫留特性,當(dāng)每秒放映24幅畫面時(shí)即可使人看到連續(xù)的畫面。刀架3上可裝六把刀具并與具有相應(yīng)的徑向槽的槽輪2固連,撥盤上裝有一個(gè)圓銷A。撥盤每轉(zhuǎn)一周,圓銷A進(jìn)入槽輪一次,驅(qū)使槽輪(即刀架)轉(zhuǎn)60°,從而將下一工序的刀具轉(zhuǎn)換到工作位置。槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)當(dāng)主動(dòng)輪1回轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2

與主動(dòng)銷輪1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1之比，稱為該槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)，用τ表示，即：槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)是槽數(shù)Z和撥盤圓銷數(shù)Ｋ。結(jié)論：為保證間歇運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有τ

＞0，故Z≥3。從式中還可以看出，單銷槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ總是小于0.5的，這說明，這種槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總小于其靜止時(shí)間。

可得槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)為：Z34～5≥6K1～51～31～2圓銷數(shù)與槽數(shù)的關(guān)系表：