间歇运动机构讲解
间歇运动机构(棘轮结构)详解

5.1 棘轮机构 5.1.1、 棘轮机构的工作 原理
棘轮机构是一种
常用的间歇机构, 主要 由棘轮、 棘爪和机架组
成。
棘轮机构是一种常用的间歇机构, 其工作原理见 图5- 1。棘轮3与轴用键连接, 弹簧5用来使制动棘爪4 和棘轮3保持接触, 驱动棘爪2与连杆机构的摇杆1组 成回转副N。摇杆空套在轴上, 可自由摆动。 当摇杆 逆时针摆动时, 驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中, 推动棘 轮转过一定角度, 而制动棘爪则在棘轮的齿上滑过; 当摇杆顺时针摆动时, 驱动棘爪在棘轮的齿上滑过, 而制动棘爪将阻止棘轮作顺时针转动, 故棘轮静止不 动。 因此, 摇杆作连续的往复摆动时, 棘轮作单向间 歇转动。
图 5 - 14 刀架转位槽轮机构
图 5 - 8 提升机棘轮停止器
图 5 - 8 提升机棘轮停止器模型
图5 - 9所示为自行车后轮轴上的棘轮机构。 当 脚蹬踏板时, 经链轮1和链条2带动内圈具有棘齿的小 链轮3顺时针转动, 再经过棘爪推动后轮轴顺时针转动, 从而驱使自行车前进。
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构模型
图 5 - 13 卷片槽轮机构
图 5 - 13 卷片槽轮机构模型
又如图5 - 14所示的六角车床刀架的转 位槽轮机构, 刀架3上可装六把刀具并与具 有相应的径向槽的槽轮2固连, 拨盘上装有 一个圆销A。 拨盘每转一周, 圆销A进入槽轮 一次, 驱使槽轮(即刀架)转60°, 从而将下一 工序的刀具转换到工作位置
运动开始和终止时, 棘轮和棘爪间都产生冲击, 因此不宜用在具有很大质量的轴上。
图5 - 7所示的牛头刨床工作台的横向进给机构利用 棘轮机构实现正反间歇转动, 然后通过丝杠螺母带动工作 台作横向间歇送进运动。
间歇运动机构讲解

间歇运动机构
棘轮机构
槽轮机构
不完全齿轮机构
(一)教学要求
了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的 组成、工作原理、类型、特点及应用。
(二)教学的重点与难点
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、 工作原理、类型、特点及应用。
在机器工作时,当主动件作连续运动时,常需要
从动件产生周期性的运动和停歇,实现这种运动的机 构,称为间歇运动机构。最常见的间歇运动机构有棘 轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇运 动机构等,它们广泛应用于自动机床的进给机构、送 料机构、刀架的转位机构、精纺机的成形机构等。
结构简单,制造容易运动可靠 棘轮的转角在很大范围内可调 工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高,常用于 低速场合 棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
二、槽轮机构
(一)槽轮机构的工作原理
槽轮机构由带圆(柱)销A的主动拨盘、具有径向槽 的从动槽轮和机架组成。 当圆柱销进入槽轮的径向
槽时,驱动槽轮转动。圆柱销 离开径向槽时,锁止弧面被卡 住,槽轮又静止不动。由此将 主动件的连续转动转换为从动 槽轮的间歇运动。
总 结
1.棘轮机构的组成、工作原理、类型、特点及应用。 2.槽轮机构的组成、工作原理、类型、特点及应用。
3.不完全齿轮机构的组成、工合不完全齿轮机构
优点:结构简单、制造方便,从动轮的运动时间和静止 时间的比例不受机构结构的限制
缺点:从动轮在转动开始及终止时速度又突变,冲击较 大一般仅用于低速、轻载场合
(二)凸轮式间歇运动机构
优点:结构简单、运转可靠、传动平稳、无噪声,适用于 高速、中载和高精度分度的场合。 缺点:凸轮加工比较复杂,装配与调整要求较高。
本章将扼要介绍几类间歇运动机构的组成及运动 特点。
间歇机构知识点总结

间歇机构知识点总结1. 间歇机构的分类根据间歇机构的工作原理和结构特点,可以将其分为几种不同的类型。
(1)齿轮式间歇机构齿轮式间歇机构是一种将旋转运动转化为间歇运动的机构。
它由一个或多个齿轮组成,通过齿轮的啮合来实现间歇运动。
齿轮式间歇机构可以按照齿轮的类型和结构特点来进行分类,包括齿条间歇机构、齿轮与摇杆间歇机构、齿轮与斜面间歇机构等。
(2)摇杆式间歇机构摇杆式间歇机构是一种通过摇杆的摆动来实现间歇运动的机构。
它由一个或多个摇杆组成,通过摇杆的连杆机构来实现间歇运动。
摇杆式间歇机构可以按照摇杆的结构特点和摆动方式来进行分类,包括曲柄摇杆机构、直线摇杆机构、重返式摇杆机构等。
(3)连杆式间歇机构连杆式间歇机构是一种通过连杆的运动来实现间歇运动的机构。
它由一个或多个连杆组成,通过连杆的连杆机构来实现间歇运动。
连杆式间歇机构可以按照连杆的结构特点和运动方式来进行分类,包括双曲柄连杆机构、滑块连杆机构、摇杆连杆机构等。
2. 间歇机构的工作原理间歇机构的工作原理是将旋转运动转化为间歇运动,从而实现正转和反转功能。
其工作原理可以归纳为以下几个方面。
(1)齿轮啮合齿轮式间歇机构是通过齿轮的啮合来实现间歇运动。
当一个齿轮与另一个齿轮相互啮合时,它们之间会传递旋转运动,并将其转化为间歇运动。
这种啮合关系可以通过齿轮的结构特点和啮合方式来实现正转和反转功能。
(2)摇杆摆动摇杆式间歇机构是通过摇杆的摆动来实现间歇运动。
当一个摇杆被另一个摇杆推动时,它们之间会传递旋转运动,并将其转化为间歇运动。
这种摆动关系可以通过摇杆的结构特点和摆动方式来实现正转和反转功能。
(3)连杆运动连杆式间歇机构是通过连杆的运动来实现间歇运动。
当一个连杆与另一个连杆相互运动时,它们之间会传递旋转运动,并将其转化为间歇运动。
这种运动关系可以通过连杆的结构特点和运动方式来实现正转和反转功能。
3. 间歇机构的结构特点间歇机构的结构特点是与其工作原理密切相关的。
机械设计基础.第六章_间歇运动机构

21 2 2
2
运动关系(运动特性系数τ ):
tm 21 z 2 t 2 2z
讨论:τ >0,z≥3
21 z 2 2 2z
(2)销数 K
在0~0.5 之间,运动时间小于 静止时间。
K ( z 2) 2z
讨论:τ <1 常用K=1
§6-1 棘轮机构
组成:棘轮机构主要由
棘轮2、驱动棘爪3、摇杆1、 止动爪5和机架等组成 。
工作原理: 原动件1逆时针摆动时,棘轮逆时针转动 原动机1顺时针摆动时,棘轮不动
类型1:运动形式来分
单动式棘轮机构(转动、移动) 齿式棘轮机构 双动式棘轮机构 可变向棘轮机构
棘条机构(移动) 钩头双动式棘轮机构
运动;
加工复杂;
刚性冲击,不适于高速。
应用于计数器、电影放映机和某些具 有特殊运动要求的专业机械中。
§ 6-4 凸轮式间歇机构(不讲)
图6-11 圆柱形凸轮间歇运动机构
此机构实质上为一个摆 杆长度为R2、只有推程 和远休止角的摆动从动 件圆柱凸轮机构。
蜗杆凸轮分度机构
凸轮如蜗杆,滚子如涡 轮的齿。
作业:
6-2、6-3
2z K z2
增加径向槽数z可以增加机构运动的平稳性,但是机构尺寸 随之增大,导致惯性力增大。一般取 z = 4~8。
几何尺寸计算,学会参考机械设计手册
§6-3. 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演化而成。如图 所示,主动轮1为只有一个齿或几个齿的不完全齿轮, 从动轮2由正常齿和带锁止弧的厚齿彼此相间组成。
(2)制动机构
在卷扬机中通过棘轮机构实现制动功能,防止
链条断裂时卷筒逆转。
机械原理-间歇机构

间歇机构是一种用于控制机械运动的装置,它能使机械在时间上产生停止和 运动的交替。
什么是间歇机构?
间歇机构是通过精确的设计和调整,使机械在特定时刻停止运动,并在另一特定时刻重新开始运动的装 置。
常见的间歇机构
摆线针轮机构
通过摆线轮和针轮的组合,实现间歇运动。
滚子间歇机构
利用滚子传动和齿圈的配合,实现间歇运动。
2 优点
间歇机构可以精确控制机械运动的间歇时 间和速度。
间歇机构可以保护机械零件免受长时间运 转带来的磨损。
3 缺点
4 缺点
间歇机构的设计和调整比较复杂,需要专 业的技术知识和经验。
间歇机构的部件较多,容易造成故障和维 修困难。
间歇机构设计注意事项
1 合理安排元件
间歇机构的各个元件必须紧密配合、合理布置,才能使机械实现间歇运动。
凸轮间歇机构
借助凸轮的运动,控制机械的间歇运动。
螺旋间歇机构
通过螺旋线运动的原理,实现间歇运动。
间歇运动原理
1
传动与离合
间歇运动通过传动装置和离合机构实
固定与释放
2
现运转和停止。
间歇运动通过固定机构和释放装置,
控制机械的运动和静止。
3
调节与控制
间歇运动通过调节装领域
工业生产线
间歇机构被广泛应用于自动化生产线,提高 生产效率。
玩具制造
许多玩具中使用间歇机构,使其具有特定的 运动方式和良好的互动性。
钟表制造
间歇机构在钟表中被用于控制指针运动,精 确显示时间。
汽车发动机
汽车发动机中的凸轮轴和气门机构,就是一 种间歇机构。
间歇机构的优缺点
1 优点
2 考虑功耗和效率
机械设计基础-间歇运动机构

在机器工作时,当主动件作连续运动时,常需要 从动件产生周期性的运动和停歇,实现这种运动 的机构,称为间歇运动机构。最常见的间歇运动 机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和 凸轮式间歇机构等,它们广泛用于自动机床的进 给机构、送料机构、刀架的转位机构、精纺机的 成形机构等。
第一节 棘轮机构
摩擦式棘轮机构
外摩擦式棘轮机构 内摩擦式棘轮机构
棘轮转角的调整
齿式棘轮机构中, 在原动件摇杆摆角一定的条件 下, 棘轮每次的转角是不变的。棘轮每次转动单 动角度都是齿距角的倍数,即棘轮转角是有级 可调的。若要调节棘轮的转角, 则可通过以下两 种方法调整:
(1)利用调节摇杆控制棘轮转角
(2)用遮板调节棘轮 转角
销。则运动参数τ为:
K
z2 2z
圆销数与槽数的关系表:
K
2z z2
Z
3Hale Waihona Puke 4~5≥6K
1~5
1~3
1~2
Z >9时再增加槽数, 变化不大。故τ常取4~8。
第二节 槽轮机构
槽轮机构由带圆(柱)销的主动拨盘、具有径向槽 的从动槽轮和机架组成。拨盘作匀速转动时, 驱 动槽轮作时转、时停的单向间歇运动。
槽轮机构的分类
单销外啮合槽轮机构 外啮合槽轮机构
双销外啮合槽轮机构 平面槽轮机构
内啮合槽轮机构
空间槽轮机构
槽轮机构的特点和应用
槽轮机构结构简单、工作可靠, 机械效率高, 在 进入和脱离接触时运动比较平稳, 能准确控制转 动的角度。但槽轮的转角不可调节, 故只能用于 定转角的间歇运动机构中, 如自动机床、电影机 械、包装机械等。
的齿上滑过;当摇杆顺时针摆动 时, 驱动棘爪在棘轮的齿上滑过,
常用机构(间歇运动机构)

工作原理因机构类型而异,常见 的间歇运动机构包括齿轮齿条机 构、凸轮机构、不完全齿轮机构 等。
分类
根据工作原理分类
齿轮齿条机构、凸轮机构、不完 全齿轮机构等。
根据运动形式分类
间歇性转动机构和间歇性摆动机构。
根据应用领域分类
工业用间歇运动机构和专用间歇运 动机构(如钟表机构、缝纫机机构 等)。
03 常用间歇运动机构介绍
02 间歇运动机构概述
定义与特点
定义:间歇运动机构是一种能够在特定 角度内进行间歇性运动的机构,常用于 实现周期性动作或步进运动。
具有较高的定位精度和刚性,能够承受 较大的负载。
可用于实现周期性动作或步进运动,如 分度、定位、夹紧等。
特点
能够在一定角度内进行间歇性转动或摆 动。
工作原理
01
机构通过一系列的传动和转换, 将连续的转动或直线运动转换为 间歇性的转动或摆动。
机构的重要性
实现周期性动作
间歇运动机构在各种机械系统中有着广泛 的应用,如印刷机、包装机、纺织机械等 ,能够实现周期性的直线或旋转运动。
提高生产效率
简化机械系统
在一些复杂的机械系统中,使用间歇运 动机构可以简化系统结构,减少机械部 件的数量,降低成本和维护成本。
通过使用间歇运动机构,可以实现连 续的自动化生产,提高生产效率。
全齿轮组成。
当两个不完全齿轮相互啮合时 ,其中一个齿轮会以固定步进 的方式转动,从而实现间歇运
动。
不完全齿轮机构具有结构简单 、传动效率高、工作可靠等优 点,广泛应用于各种机械装置 中。
不完全齿轮机构的步进角度可 以通过改变齿轮的形状和尺寸 来调节,以满足不同的运动需 求。
04 间歇运动机构的应用案例
间歇运动机构名词解释

间歇运动机构名词解释
间歇运动机构是一种机械机构,它可以实现时停时运动的特点,通常被应用于进给机构、进料机构和转位分度的工作场合。
这种机构的特点是,当输入能量时,它可以通过驱动部件的旋转或往复运动来实现间歇运动,从而满足不同的工作需求。
其中,凸轮分割器是间歇运动机构的一种典型代表。
它通过马达不停地转动,带动凸轮连续运动,然后将凸轮上连续的运转转换成转塔上单一的滚子的转动。
在每个滚子转动到下一个滚子的时候,它会有一段儿时间是停止的,这就是凸轮分割器的原理。
另外,棘轮机构也是间歇运动机构的一种代表。
它由棘轮和棘爪组成,当棘爪推动棘轮时,它会在棘轮齿槽里面滑动,从而实现间歇运动。
棘轮机构通常被应用于机械表里面,因为它的加工难度较高,精度不高,所以很难被普及到我们的设计中。
除了以上两种机构,还有一些其他间歇运动机构,例如超越离合器配合齿轮齿条带气缸、直驱电机、减速平台、伺服电机加转盘轴承等。
在应用过程中,我们一般会根据精度要求、加工尺寸要求、成本和性能要求等因素来选择合适的间歇运动机构。
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(6-5)
式中
当拨盘的角速度 一定时,槽轮的角速度及角加速度的变化取决于槽轮的槽数z,且随槽数z的增多而减少。此外,圆销在啮入和啮出时,有柔性冲击,其冲击将随z减少而增大。
三、槽轮机构的设计要点
(l)槽轮槽数的确定
由式 可知,槽轮糟数z愈多,k愈大,槽轮转动的时间增加,停歇的时间缩短。因k>o,故槽数 ,但当z>12时,k值变化不大,故很少使用z>12的槽轮。因此,一般取z=3~12,而常用槽数为3,4,6,8。
棘轮上的齿大多做在棘轮的外缘上,构成外接棘轮机构,也有做在圆筒内缘上的,这时构成内接棘轮机构。
至于其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构仅作为了解,以开阔眼界。
二、棘轮机构的设计要点
在设计棘轮机构时,首要的问题是确定棘轮轮齿的倾斜角,因为为了保证棘轮机构工作的可靠性,在工作行程时,棘轮应能顺利地滑入棘轮齿底。棘轮齿面倾斜角 的确定:棘轮齿面倾斜角 为齿面与轮齿尖向径的夹角。为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间,则要
一、不完全齿轮机构的组成、工作特点及类型
不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演变而得的一种间歇运动机构。不完全齿轮机构的主动轮的轮齿不是布满在整个圆周上,而只有一个或几个齿,并根据运动时间与停歇时间的要求,在从动轮上加工出与主动轮相啮合的齿。
不完全齿轮机构设计灵活、从动轮的运动角范围大,很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。但加工复杂;在进入和退出啮合时速度有突变,引起刚性冲击,不宜用于高速转动;主、从动轮不能互换。
普通槽轮机构有外槽轮机构和内槽轮机构之分。为了满足某些特殊的工作要求,在某些机械中还用到一些特殊型式的槽轮机构,如不等臂长的多销槽轮机构、球面槽轮机构、偏置槽轮机构等。
二、普通槽轮机构的运动系数及运动特性
(1)普通槽轮机构的运动系数
在单销外槽轮机构中,当主动拨盘回转一周时,从动槽轮运动时间 与主动拨盘转一周的总时间t之比称为槽轮机构的运动系数,并以k表示,即
(2)圆销数目的确定
单销外啮合槽轮机构的k值总是小于0.5,即槽轮的运动时间总是小于其停歇时间。如果要求k>0.5的间歇运动时,可以采用多销外啮合槽轮机构,其销数n应满足式
(6-6)
当z=3时,n=1~6;当z=4时,n=l~4;当z=5或6时,n=l~3;当 时,n= l~ 2。
§6-3不完全齿轮机构
第六章间歇运动机构
一、教学目的和教学要求
1、教学目的:拓宽学生的知识面,使学生知道存在某一类机构。
2、教学要求
结合专业需要对棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、星轮机构等一些其他常用机构的工作原理、运动特点及其应用有所了解。
二、本章重点教学内容及教学难点
重点:了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。至于凸轮式间歇机构和星轮机构,只需了解它们的运动特点。
一般情况下,槽轮停歇时间为机器的工作行程时间;槽轮传动的时间则是空行程时间。为了提高生产率,要求机器的空行程时间尽量短,即k值要小,也就是槽数要少。由于z愈少,槽轮机构运动和动力性能愈差,故一般在设计槽轮机构时,应根据工作要求、受力情况、生产率等因素综合考虑,合理选择k值,再来确定槽数 。一般多取z=4或6。
本章要求:
结合专业需要对万向联轴节、螺旋机构等机构的工作原理、运动特点及其应用有所了解。
§7-1万向联轴节
可用于传递两相交轴间的运动和动力,而且在传动过程中,两轴之间的夹角可以变动。它广泛用于汽车、机车等机械传动系统中。
1.单万向铰链机构
单万向铰链机构是由主动轴1、从动轴2、中间十字构件及机架组成。
(6-2)
式中z——槽轮的槽数。
如果在拨盘上均匀地分布n个圆销,则当拨盘转动一周时,槽轮将被拨动n次,则该槽轮机构的运动系数为
(6-3)
运动系数必须是大于零而小于1。
(2)普通槽轮机构的运动特性
主动拨盘以等速度 转动。当主动拨盘处在 位置角时,从动槽轮所处的位置角 、角速度 及角加速度 分别为
(6-4)
解:
(1)棘轮机构。
(2)如图所示
(3)设计时应注意两个问题(保证机构可靠工作):
齿形要符合自动啮紧条件。
应是每齿所对中心角的倍数。而主动件的摆角应为 + 。 为空程角,在 前后各加 角。
例6-2图解
第七章实现其他功用机构
本章重点:
了解万向联轴节及螺旋机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。至于行程增大和可调机构、供料机构及抓取机构、瞬心线机构、共轭曲线机构以及组合机构只需了解它们的运动特点。
当两轴夹角为 时,若主动轴1以等角速度 回转时,则从动轴2的角速度 将在一定范围内变化,即
难点:如何组织教学内容,使学生没有杂乱无章之感。
§6-1棘轮机构
一、棘轮机构的组成、工作特点及类型
棘轮机构的典型结构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节,且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。但冲击、噪音大,且运动精度低。
不完全齿轮机构同齿轮啮合相同,可分为外啮合、内啮合及不完全齿轮齿条机构。
二、设计要点
1)主动轮首末齿齿顶需降低,以避免齿顶干涉。
2)改善从动轮动力特性的措施,加瞬心线附加板,减少啮入及啮出阶段的冲击。
§6-6例题精选
例6-1有一外啮合槽轮机构,已知槽轮槽数 ,槽轮的停歇时间为1s,槽轮的运动时间为2s。求槽轮机构的运动特性系数及所需的圆销数目。
解:
当主动拨盘1回转一周时,槽轮2的运动时间为 秒,主动拨盘转一周的总时间为 秒,所以 。
例6-2在转动轴线互相平行的两构件中,主动件作往复摆动,从动件作单向间歇转动,若要求主动件每往复一次,从动件转 。试问:
(1)可采用什么机构?
(2)试画出其机构示意图;
(3)简单说明设计该机构尺寸时应注意哪几个问题?
求齿面总作用力 对棘爪轴心的力矩方向应
其中 为摩擦角。
§6-2槽轮机构
一、槽轮机构的组成、工作特点及类型
槽轮机构的典型机构是由由主动拨盘、从动槽轮及机架组成。可将主动拨盘的连续转动变换为槽轮的间歇转动。并具有结构简单、尺寸小、机械效率高、能较平稳地间歇转位等特点。