第十二章 其他常用机构
机械原理 其他常见机构
特点:槽轮机构结构简单，制造容易，工作可靠，分度准确， 机械效率高，可以正反向运动。但在启动和停止时加速度变 化大，存在冲击，且动程不可调节，槽数不宜过多，故常用 于转角较大，转速不高的自动机械、轻工机械及仪器仪表中。
次动、停时间不等的间歇运动； 缺点： 进入和退出啮合时存在冲击，故不适于高速。
2. 不完全齿轮机构的类型及应用
单齿外啮合传动
部分齿外啮合传动
单齿内啮合轮传动
齿轮与齿条传动
圆锥不完全齿轮传动
应用 多用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇
转位、计数机构及某些间歇进给机构中。
§12-6 星轮机构
第12章 其他常用机构
间歇机构特点
将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇。
间歇运动机构
由于生产工艺的要求，常需要某些构件实现周期性的转位、分 度、进给等时动时停的间歇运动，能够将原动件的连续运动转 换成输出构件周期性间歇运动的机构通称为间歇运动机构。
几种常见的间歇运动机构
棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构
§12-9 万向铰链机构
作用
用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中， 两轴之间的夹角可以改变。
单万向联轴节
双万向联轴节
§12-4 凸轮式间歇机构
1.凸轮式间歇机构的组成和特点 （1）结构简单，运转可靠，无需专门定位装置； （2）通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于 高速运转； （3）精度要求高，加工复杂，安装调整困难。
2. 凸轮式间歇机构的类型及应用 类型： 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
孙恒《机械原理》(第八版)复习笔记及课后习题(含考研真题)详解-第12~14章【圣才出品】
3 / 68
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
表 12-1-4 普通槽轮机构的运劢系数及运劢特性
3．槽轮机构的几何尺寸计算 在机械中最常用的是径向槽均匀分布的外槽轮机构，对亍这种机构，其设计计算步骤大 致如下： （1）根据工作要求确定槽轮的槽数 z 和主劢拨盘的囿销数 n； （2）挄叐力情况和实际机械所允许的安装空间尺寸，确定中心距 L 和囿销半径 r； （3）最后挄图 12-1-4 所示的几何关系求出其他尺寸，即
解：牛头刨床送迚机构的运劢简图如图 12-2-1 所示，牛头刨床的横向迚给是通过齿轮 1、2，曲柄摇杆机构 2、3、4，棘轮机构 4、5、7 杢使不棘轮固连的丝杠 6 作间歇轩劢， 从而使牛头刨床工作台实现横向间接迚给。通过改发曲柄长度 O2 A 的大小可以改发迚给的 大小。当棘爪 7 处亍图示状态时，棘轮 5 沿逆时针方向作间歇迚给运劢。若将棘爪 7 拔出 绕自身轴线轩 180°后再放下，由亍棘爪工作面的改发，棘轮将改为沿顺时针方向间接迚给。
三、凸轮式间歇运劢机构 1．凸轮式间歇运劢机构的组成和特点（见表 12-1-5）
表 12-1-5 凸轮式间歇运劢机构的组成及特点
2．凸轮式间歇运劢机构的类型及应用（见表 12-1-6） 表 12-1-6 凸轮式间歇运劢机构的类型及应用
5 / 68
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
12-1 棘轮机构除常用杢实现间歇运劢的功能外，还常用杢实现什么功能？ 答：棘轮机构除了常用的间歇运劢功能外，还能实现制劢、迚给、轩位、分度、超越运 劢等功能。
12-2 某牛头刨床送迚丝杠的导程为 6mm，要求设计一棘轮机构，使每次送迚量可在 0.2～1.2mm 乊间作有级调整（共 6 级）。设棘轮机构的棘爪由一曲柄摇杆机构的摇杆杢推 劢，试绘出机构运劢简图，并作必要的计算和说明。
第十二章、十四章习题06(参考答案)
第十二章其他常用机构一、选择题：1、用单万向节传递两相交轴之间的运动时，其传动比为变化值；若用双万向节时，其传动比C。
(A) 是变化值；(B) 一定是定值；(C) 在一定条件下才是定值2、在单向间歇运动机构中， A 的间歇回转角在较大的范围内可以调节。
（A）槽轮机构(B) 棘轮机构（C）不完全齿轮机构(D) 蜗杆凸轮式间歇运动机构3、在单向间歇运动机构中， C 可以获得不同转向的间歇运动。
（A）不完全齿轮机构(B) 圆柱凸轮间歇运动机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构4、家用自行车中的“飞轮”是一种超越离合器，是一种 C 。
（A）凸轮机构(B) 擒纵轮机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构二、填空题：1、棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪组成，可实现运动，适用于低速轻载的场合。
其棘轮转角大小的调节方法是：改变主动摇杆摆角的大小、加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿。
2、槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮、机架组成，优点是：结构简单、外形尺寸小、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位，缺点是：存在柔性冲击，适用于速度不太高的场合。
3、擒纵轮机构由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。
4、擒纵轮机构优点是结构简单，便于制造，价格低廉，缺点是振动周期不很稳定，故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。
5、凸轮式间歇运动机构由主动轮和从动盘组成，主动凸轮作连续转动，通过其凸轮廓线推动从动盘作预期的间歇分度运动。
优点是：动载荷小，无刚性和柔性冲击，适合高速运转，无需定位装置，定位精度高，结构紧凑，缺点是：加工成本高，装配与调整的要求严格。
6、不完全齿轮机构由一个或一部分齿的主动轮与按动停时间要求而作出的从动轮相啮合，使从动轮作间歇回转运动。
工作特点是：结构简单，制造容易，工作可靠，动停时间比可在较大范围内变化，但在从动轮的运动始末有刚性冲击，适合于低速、轻载的场合。
7、螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成，通常它是将旋转运动转换为直线运动。
2021年国家开放大学电大《机械设计基础》章节测试题参考答案
2021年国家开放大学电大《机械设计基础》章节测试题参考答案绪论1.机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。
（×）2.机构都是可动的。
（√）3.所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（×）4.如图所示，已知一重量的物体放在水平面上，水平面和物体间的摩擦系数。
请分析下列情况：（1）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动（2）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动（3）（4 分）当作用在物体上的水平力时，（B）。
A.摩擦力为 0，物体处于平衡状态B.摩擦力为 10N，物体处于平衡状态C.摩擦力为 20N，物体处于平衡状态D.摩擦力为 40N，物体滑动一.机构静力分析基础1.只受两个力作用但不保持平衡的物体是二力构件。
（×）2.悬挂的小球静止不动是因为小球对绳向下的重力和绳对小球向上的拉力相互抵消的缘故。
（×）3.作用于刚体上某点的力，作用点沿其作用线移动后，不改变原力对刚体的作用效果。
（√）4.刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。
（√）5.作用在刚体上的二力平衡条件是。
A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上B.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相反、作用点相同D.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上6.下图所示的受力系统中，杆AB 的正确受力图为 D 。
A. B.C. D.7.如图所示，已知一重量 G=100N 的物体放在水平面上，水平面和物体间的摩擦系数 fs=0.3。
请分析下列情况：（1）当作用在物体上的水平力 F=10N 时，（B）。
其他常用机构总复习题及解答
第六章 其他常用机构一．考点提要本章的重点是万向联轴节，螺旋机构，棘轮机构及槽轮机构的组成，运动特点及设计要点。
同时也简单介绍不完全齿轮等其他一些间歇运动机构。
1．万向联轴节单万向联轴节由主动轴，从动轴，中间十字构件及机架组成，可用于两相交轴之间的传动，但需注意，从动轴的角速度呈周期性变化，如果以1 和2 分别表示主，从动轴的角速度，以 表示两轴间的夹角，则从动轴转速的变化范围为：121cos /cos （6-1）在实际使用中，为防止从动轴的速度波动过大，单万向铰链机构中两轴的夹角一般不超过20O。
欲使从动轴的角速度实现匀速可采用双万向联轴节，但需要满足以下三个条件：（1） 三轴要共面（2） 中间轴的两叉面共面（3） 主动轴与中间轴及中间轴与从动轴的轴间夹角相等。
若两轴间夹角 ，主动轴转角1 则从动轴转角3 为： 13cos tg tg（6-2） 单万向联轴节机构从动轴的转速为： 31221cos 1sin cos（6-3）2．螺旋机构螺旋机构由螺杆，螺母及机架组成，一般是螺杆主动旋转带动螺母直线运动，只有在极少数情况下，把导程角制作的比摩擦角大，则也可把直线运动变成旋转运动。
当螺杆转动 角时，若单螺旋机构的位移为s ,螺纹的导程为h 则：/(2)s h （6-4）若是差动螺旋机构，即存在两段不同导程分别为B c h h 和的螺纹，则当螺杆转过 角时，螺母的位移为s ：()/(2)B C S h h （6-5）其中：“ ”用于两段螺旋旋向相同，“ ”用于两段螺旋旋向相反。
前者称为差动轮系，后者称为复式轮系。
前者用于微调机构，后者用于快速位移机构。
若需要提高效率可采用多头螺旋。
、3．槽轮机构槽轮机构由主动拨盘及拨盘上的圆销和具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。
可将主动拨盘的匀速转动变换为槽轮的间歇运动，但槽轮的转动角不能调节，在槽轮转动的开始和结束时有柔性冲击。
但鉴于其结构简单紧凑，效率高，能平稳地间歇转位，所以得到广泛运用。
机械设计手册-常用机构
（1）主从动轴1、3和中间轴2位于同一平面；
（2）主从动轴1、3与中间轴2的夹角相等；
（3）中间轴2两端的叉面位于同一平面。
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
≥7
由上式圆可销见数：n k 1~06 z 3 1~且 4 k 0 .5 1~3
1~2
槽轮的运动时间总是小于其静止时间
若欲使 k ≥0.5 ，可多装几个圆销，设均匀布置 n 个圆销， k是单销的n倍
kn(1/21/z) 又 k 1 n 2 z/z ( 2 ) 结束
§ 12 - 2 槽轮机构
四 、普通槽轮机构的设计要点
第十二章 其他常用机构
棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构 万向铰链机构 组合机构
§ 12 - 1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及工作特点
1、组成： 棘轮、摇杆、棘爪、止动棘爪
摇杆
2、工作特点
将主动摇杆的往复摆动转 换为棘轮的单向间歇运动
棘爪 棘轮
结构简单、制造方便，运 动可靠，转角可调； 冲击、噪声大，精度低
拨盘
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
平面槽轮机构 空间槽轮机构
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
槽轮棘轮机构ppt课件
3.棘轮机构的类型
双向棘轮机构
双动棘轮机构
回转棘爪双向式
-
勾头双动式
摩擦式
-
单动式
4.棘轮转角的调节
（1）调节摇杆的摆角 （2）变更遮板位置
-
5、特点和应用
（1）棘轮机构具有结构简单、制造方便 和运动可靠等优点，故在各类机械中有广 泛的应用。但是由于回程时摇杆上的棘爪 在棘轮齿面上滑行时引起噪声和齿尖磨损。 同时为使棘爪顺利落入棘轮齿间，摇杆摆 动的角度应略大于棘轮的运动角，这样就 不可避免地存在空程和冲击。此外棘轮的 运动角必须以棘轮齿数为单位有级地变化。 因此棘轮机构不宜应用于高速和运动精度 要求较高的场合。 （2）棘轮机构所具有的单向间歇运动特
α2/ω1²=λ(λ²-1)sinα/(1-2λcosα+λ²) ²
由式可知，当拨盘角速度ω1一定 时，槽轮角速度及角速度及角加速 度的变化取决于槽轮的模数。
-
槽轮运动前半段，槽轮角速度ω2 是增加的，角速度α2>0，后半段相反。 由图可知，当圆销开始进入和退出径向槽时，和外槽轮机构一样，也有角 加速度突变，但当|α| ～0时，角加速度数值迅速下降并趋于零。可见，内 槽轮机构的动力性能比外槽轮机构好得多。
s=（ lA - lB ）φ/（2π）
所以当lA 和 lB 相差很小时，S可以很小。
这种螺旋机构称为微动螺旋机构，常用
于测微计、分度机构及调节机构中。
若两段螺旋的螺纹旋向相反
s=（ lA +lB ）φ/（2π）
这种称为复式螺旋机构，应用于自动定心
夹紧机构。
-
螺旋传动的应用、 特点与分 类
-
12-3 螺旋机构
一、螺纹
螺纹有内外螺纹 之分，他们共同组 成螺旋副。螺纹按 工作性质分为联接 用螺纹和传动用螺 纹。
机械原理其它常用机构
外啮合式
20
铣刀 8
9
2
球拍 6
靠模凸轮
作者：潘存云教授
7
不完全齿轮1
不完全齿轮1 5
1
34
乒乓球拍专用靠模铣床
15.10.2020
21
退煤饼
压制
作者：潘存云教授
不完全齿轮 锁止弧
填料
填料
15.10.2020
锁止弧
蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
22
§12－7 非圆齿轮机构
s / rφ =l /r2π s=lφ/2π
3
12
K
作者：潘存云教授
K向
15.10.2020
s
l
rφ
r2π
27
图示螺旋机构中，螺母A固 定，螺母2可沿轴向移动，
且: lA≠lB
当A、B段螺纹旋向相同时， 螺杆1相对于机架3的位移为：
s1=lAφ/2π
lA
A
作者：潘作存者云：教潘授存云教授
3 2B
B
工作原理：外套筒逆时针转 动时，滚子楔紧→内套筒 随之转动,当外套筒顺时针 转动 时，滚子松开 →内套筒不动。
特点：传递运动较平稳、无噪声，
从动件的转角可作无级调整。
易出现打滑现象，运动准确性较差，
不15.1适0.2020合用于精确传递运动的场合
9
摩擦自锁式 棘轮机构
15.10.2020
滚子楔紧式
15.10.2020
2'
2
1
2
3
3
6
特点及应用
结构简单、转角 可调、转向可变。 但只能有级调节动 程, 且棘爪在齿背 滑行会引起噪音、 冲击和磨损→高速 时不宜采用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12-2选择填空题
（1）在外槽轮机构中。已知圆销数n=1，运动系数k=0.25，则槽数z=
A．4；B．5；C．6。
（2）棘轮机构中采用止动爪主要是为了。
A．防止棘轮反转；B．对棘轮进行双向定位；C．保证棘轮每次转过相同的角度。
（3）双万向铰链机构（连轴节）要实现瞬时角速比恒定不变，除必须使中间轴两端的叉面位于同一平面之外，还应使主动轴与中间轴的夹角被动轴与中间轴的夹角。
（1）从动轮在一个运动循环中的运动时间td与停歇时间tj；
（2）主、从动齿轮实有的齿数z1′和z2′；
（3）主动齿轮每次工作的首齿和末齿的齿顶高系数。
解：
12-8图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为差动螺旋机构。A处螺旋为左旋，导程SA=5 mm。B处螺旋为右旋，导程SB=6 mm。当螺杆沿箭头方向转10°时，试求螺母C的移动量SC及移动方向。
A．大于；B．等于；C．小于。
（4）在实际使用中，为防止从动轴的速度波动幅度过大，单万向铰链机构中两轴的夹角一般不能超过。
A．20°；B．30°；C．40°
（5）要将连续单向转动变换成具有停歇功能的单向摆动，可采用的机构是。
A．曲柄摇杆机构；B．摆动从动件盘形凸轮机构；C．棘轮机构；D．槽轮机构
（6）在下列说法中，正确的是。
解：
12-9在单万向联轴器中，轴1以1000 r/min匀速回转，轴3以变速回转，1、3两轴线的夹角为30°。试求：
（1）轴3的最高、最低转速n3max与n3min；
（2）在轴1一转中，两轴转速瞬时相等，有四个位置，求这些位置的φ1值；
（3）轴3速度波动的不均匀系数δ。
解：
12-10图示为齿轮连杆机构。长度为R的曲柄AB就是轮系的系杆H，长度为L的连杆2和行星齿轮刚性联接在一起，齿轮5空套在轴A上，各轮齿数为z2与z5，求曲柄1以等角速度ω1回转时，齿轮5的角速度5。
第十二章
12-1填空题
（1）槽轮机构运动特性系数K的取值范围是。
（2）在棘轮机构中止动爪的作用是。
（3）欲将一主动件的回转运动转换成从动件的单向间歇运动，可采用、、
、机构。
（4）对于单万向联轴节，主、从动轴传动比的变化范围是。
（5）在四槽单销外槽轮机构中，在拨盘一个运动周期内，槽轮停歇时间为3s，则主动拨盘的转速n=
A．在一个运动循环中，槽轮的运动时间和主动件的运动时间之比，称为运动系数；
B．在一个运动循环中，槽轮的运动时间和停歇时间之比，称为运动系数；
C．在一个运动循环中，槽轮的转角和主动件的转角之比，称为运动系数；
D．在内槽轮机构中，为了增大运动系数，可以之圆销数大于1。
12-3判断题
（1）单万向联轴器的从动轴角速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴角速度即可变为均匀。（）
（2）在高速运转场合，选择间歇机构时应首选不完全齿轮机构。（）
（3）对只有一个圆销的外槽轮机构，槽轮的运动时间一定小于静止时间。（）
12-4已知槽轮的槽数z=6，拨盘的圆销数n=1，转速n1=60 r/min，求槽轮的运动时间tm和静止时间ts。
解：
12-5一个四槽单销外啮合槽轮机构，己知停歇时间需要30 s，求主动曲柄的转速及槽轮的转位时间。
解：
12-6牛头刨床工作台的横向进给螺杆的导程为5mm，与螺杆联动的棘轮齿数为40，问棘轮的最小转动角度和该刨床的最小横向进给量是多少？
12-7在一台四工位自动机中，由一对不完全齿轮机构来实现工作台的间歇转位运动。已知假想齿数z1=z2=40，α=20°，ha*=1，m=2 mm，主动轮1的转速为6 r/min。求：
解：