其他间歇运动机构.
机械原理第七章 其它常用机构及组合机构
二、其它常见机构类型
万向联轴节 非圆齿轮机构 螺旋机构 摩擦传动机构 挠性传动机构
三、广义机构
随着科学技术的发展，在工程当中除了各类机械机构外， 利用液、气、电、磁、声、光、温度等的致动原理而发展起来 了液压、气动、电磁、光电、微位移等各种机构。由于利用了 一些新的工作介质或工作原理，广义机构比传统机构更简便地 实现运动或动力转换，因而获得了日益广泛的应用。这些机构 统称为广义机构。 液压机构 气动机构
（五）星轮机构
星轮机构是由针轮与摆线齿轮组成 的不完全齿轮机构。 主动轮1为不完全针轮，针轮设有 若干个柱销；从动轮2为若干摆线齿和 锁止弧间隔分布的摆线齿轮，称为星轮， 针轮1连续转动1周，星轮实现一个运动 周期的间歇运动。星轮机构的动停比可 方便地由增减主动针轮的柱销数来改变。 星轮机构具有槽轮机构的起动性能，又 兼有齿轮机构等速转位的优点，但星轮 的加工制造较困难。星轮机构多用于转 速不高和载荷较轻的场合。
由若干同类或不同类型的机构组合而成为组合机构，可以 充分发挥各类机构的优点并克服其局限，以实现更为复杂和精 确的运动规律。
电磁传动机构
光电机构 微型机构
第二节 组合机构
随着科学技术的进步和工业生产的发展，对生产过程的机械 化和自动化程度的要求愈来愈高，单一的基本机构越来越难以满 足自动机、自动生产线的复杂多样的运动要求，这时可将多个基 本机构按一定的方式组合起来，形成组合机构。
一、机构的组合方式
二、常见组合机构类型
电影放映机送片机构
六角车床刀架转位机构
磨床分度装置
自动传送链装置
（三）不完全齿轮机构
（1）不完全齿轮机构的组成及工作原理 不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演变而来 主动轮1轮齿并没有布满整个圆周， 而只有1个或几个轮齿，其余部分为外凸 锁止弧。其从动轮2可以是普通齿轮，也 可由数个轮齿和内凹锁止弧相间布置。 主动轮1连续转动，当轮齿相啮合时，带 动从动轮2转动；当轮齿退出啮合时，锁 止弧锁止定位，从而实现从动轮的间歇 运动。
第5章 间歇运动机构
图5-1 棘轮机构工作原理第5章 间歇运动机构在许多机械中，有时需要将原动件的等速连续转动变为从动件的周期性停歇间隔单向运动（又称步进运动）或者是时停时动的间歇运动，如自动机床中的刀架转位和进给，成品输送及自动化生产线中的运输机构等的运动都是间歇性的。
能够将主动件的连续运动转换为从动件有规律的间歇运动的机构，称为间歇运动机构。
实现间歇运动的机构很多，最常见的有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构和恰当设计的连杆机构等。
本章将简要介绍这几种间歇运动机构的组成和运动特点。
5.1 棘轮机构5.1.1 棘轮机构的工作原理和基本类型1.棘轮机构的工作原理 （1）.组成棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。
（2）。
工作原理如图5-1所示，当主动摆杆逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内，推动棘轮同向转动一定角度。
当主动摆杆顺时针摆动时，此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，止回棘爪阻止棘轮反向转动，棘轮静止不动。
此机构将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。
利用弹簧使止回棘爪紧压齿面，保证止回棘爪工作可靠。
2.常用棘轮机构的分类（1）.按结构分齿式棘轮机构（如图5-2所示）： 这种棘轮机构靠棘爪和棘轮啮合传动。
棘轮的转角可在一定范围内调节，但 棘爪在棘轮齿背上滑行时容易产生噪 音、冲击和磨损，适用于低速、轻载 和转角精度要求不高的场合。
图5 - 2 齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构（如图5-3所示）：这种棘轮机构靠棘爪和棘轮之间的摩擦力传动。
棘轮转角可作无级调节，传动平稳、噪音小，但由于靠摩擦力传动，会出现打滑现象，一方面可起到过载保护，另一方面也使传动精度降低。
适用于低速、轻载的场合。
图 5 - 3 摩擦式棘轮机构（2）.按啮合方式分外啮合式：外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部，应用较广，其缺点是占用空间较大。
如图5 - 4所示为外啮合式棘轮机构。
图5 - 4 外啮合式棘轮机构内啮合式：内啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的内部，其特点是结构紧凑，外形尺寸小。
间歇运动机构
间歇运动机构名词解释间歇运动机构intermittent motion mechanism间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中，如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。
实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。
在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时，从动件便不产生运动。
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。
在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动，从动轮2作间歇转动。
主动轮只在一段圆周上有4个齿，与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。
从动轮转动一周,该机构完成4次间歇间歇运动机构运动，轮2共有16个齿间。
轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。
凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮，从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。
当凸轮按箭头所示方向转动时，凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。
这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上，凸轮的转动不能推动柱销运动，故圆盘不动，从而完成一次间歇运动。
此外，还有瞬时停顿的间歇运动机构。
往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中，应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。
①往复摆动间歇运动机构：它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接，另一端通过铰链D与摇杆联接，并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。
4种常见的间歇运动机构
在各类机械中，常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。
能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。
而实现间歇运动的四种常用机构分别为：棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。
一、棘轮机构棘轮机构的类型很多，从工作原理上可分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构；从结构上可分为外啮合式和内啮合式棘轮机构；从传动方向上分为单向（单动和双动）式和双向式棘轮机构。
棘轮机构是把摇杆的摆动转变为棘轮的间歇回转运动。
其优点轮齿式棘轮机构运动可靠，棘轮转角容易实现有级调节，但在工作过程中棘爪在齿面上滑行，齿尖易磨损并伴有噪音，同时为使棘爪能顺利落入棘轮槽，摇杆摆角应略大于棘轮转角，这样就不可避免地存在空程和冲击，在高速时尤其严重，所以常用在低速、轻载下实现间歇运动。
摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声，棘轮转角可作无级调节。
图1 单向轮齿啮合式棘轮但由于运动准确性差，不宜用于运动精度要求高的场合。
在工程实践中，棘轮机构常用于实现间歇送进（如牛头刨床）、止动（如起重和牵引设备中）和超越（如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快速进给功能）等场合。
图2 摩擦式棘轮二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构，也是常用的间歇运动机构之一。
普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构（图3）和内接式槽轮机构（图4）两种类型。
它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮２、带有圆柱销Ａ的拔盘１以及机架组成。
图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构槽轮机构的工作过程是：主动拨盘１上的圆柱销Ａ进入槽轮２上的径向槽以前，拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住，则槽轮静止不动。
当拔盘圆柱销Ａ进入槽轮径向槽时，凸、凹锁止弧刚好分离，圆柱销可以驱动槽轮转动。
当圆柱销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，从而使槽轮静止不动。
因此，当主动拨盘作连续转动时，槽轮被驱动作单向的间歇转动。
外接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相反；内接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相同，且传动平稳、占空间小，槽轮停歇时间较短。
间歇机构的常见类型
间歇机构的常见类型
间歇机构是指在机器或设备中，用于实现一定运动规律的机构。
它利用了时间间隔的特性，使机器或设备在工作时能够实现一定的运动规律和运动方式。
下面我们来了解一下间歇机构的常见类型。
1. 凸轮机构
凸轮机构是一种通过凸轮的形状和运动来实现运动规律的机构。
它由凸轮、从动件和固定件组成，通过凸轮的运动，带动从动件以一定的规律运动。
2. 齿轮机构
齿轮机构是一种常见的间歇机构，它利用齿轮的运动来实现一定的运动规律。
齿轮机构包括齿轮、从动件、固定件等组成，通过齿轮的运动带动从动件以一定的规律运动。
3. 连杆机构
连杆机构是一种通过连杆的长度和角度变化来实现一定的运动
规律的机构。
它由连杆、从动件和固定件组成，通过连杆的长度和角度变化，带动从动件以一定的规律运动。
4. 摆杆机构
摆杆机构是一种通过摆杆的运动来实现一定的运动规律的机构。
它由摆杆、从动件和固定件组成，通过摆杆的运动，带动从动件以一定的规律运动。
5. 曲柄机构
曲柄机构是一种通过曲柄的旋转来实现一定的运动规律的机构。
它由曲柄、连杆、从动件和固定件组成，通过曲柄的旋转，带动连杆以一定的规律运动，从而带动从动件以一定的规律运动。
以上就是间歇机构的常见类型，它们广泛应用于各种机器和设备中，是机械设计工程师必须了解和掌握的知识。
常用机构间歇运动机构
练一练：
1、如图所示，机构中机架、连架杆、连杆分别是? 2、颚式碎石机构属于平面机械的哪一种?
练一练： 如上图所示部件中，机构属于平面机构的哪一种?
练一练： 本锁紧夹具，是利用什么锁紧的?
各类平面四杆机构的运动转换及应用
类型
曲柄摇杆杆 机构
运动转换
转动/摆动 转动/移动
双曲柄机构 双摇杆机构
于或等于其它两杆长度之和，且 （1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄； （2）以最短杆为机架，则两连杆均为曲柄，该机构为
双曲柄机构； （3）以最短杆对边构件为机架，则无曲柄存在，该机
构为双摇杆机构。 若四杆机构中，最短杆与最长杆之和大于其它两 杆长度之和，则无论选哪一构件为机架，均无曲柄存 在，该机构只能双摇杆机构。
机器和它的分类
形式的能量 与机械能转换 完成机械功 尺寸、形状 性质、状态
作功很小
应用
蒸汽机、内燃机 电动机、 发电机
加工机床、轧钢机 纺织机、包装机； 起重机、飞机、运输机 复印机、打印机、绘图机
常用机构
1、平面铰链四杆机构 2、凸轮机构 3、棘轮机构 4、槽轮机构 5、螺旋机构
→ 0 、行程→ h
B → C 远休程、远休
止角→ 01
C → D 回程、 回程角
→ ´0 D → A 近休程、近休止角→ 02
0 + 01 + ´0+ 02 = 2
其它凸轮机构
棘轮机构
1、棘轮机构的结构 2、棘轮机构的工作原理 3、棘轮机构的应用
棘轮机构的结构
棘轮机构的工作原理
在机构运动中作主动件。 从动件：与凸轮接触并被直接推动的构件。 机架：支撑凸轮和从动件的构件。
间隙运动机构
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3.棘轮转角的调节
①调节摇杆摆动角度的大小， 控制棘轮的转角
②用遮板调节棘轮转角
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4.棘轮机构的特点
优点：棘轮机构结构简单，制造方便，运动可靠，容易实现
小角度的间歇转动，转角大小调节方便，可实现送进、 制动 及超越等功能, 故广泛应用于各种自动机械和仪表中。
止时加速度变化大、有冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的 减少而加剧，因而不适用于高速 。
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槽轮机构的应用
六角车床的刀架转位机构
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多工位间歇转动工作台
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槽轮机构在电影放映机中的应用
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不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
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自行车后轮中的超越离合器
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槽轮机构
典型的槽轮机构由具有圆柱销的主动销轮1、具有直槽的从 动槽轮2及机架组成。其工作过程为：主动销轮1逆时针作等速连续转动，
当圆销A未进入径向槽时，槽轮因其内凹的锁止弧β被销轮外凸的锁止弧α 锁住而静止；当圆销A开始进入径向槽时， α弧和β弧脱开，槽轮2在圆销A 的驱动下顺时针转动；当圆销A开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被
缺点：棘齿进入啮合和退出啮合的瞬间会发生刚性冲击，故
传动的平稳性较差。以及在摇杆回程时，棘爪在棘轮齿背上 滑行时会产生噪声和磨损。因此因此不宜用在具有很大质量 的轴上。
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5.棘轮机构的应用
牛头刨床工作台间歇进给机构
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第6章 间歇运动机构
tm 21 π 2π / z z 2
t 2π
2π
2z
0 0.5 槽轮运动时间总小于静止时间。
若拨盘1上装有均匀分布的K个圆销，则槽轮在一个运动循环
中的运动时间为一个圆销时的K倍，因此可以得到 > 0.5：
K (z 2)
2z
由于 < 1，所以
槽轮机构结构简单，工作可靠，能准确控制转过的角度。但 槽轮的转角大小不能调节，而且在槽轮转动的始、末位置角 速度变化较大，所以有冲击。槽轮机构一般用在低速场合。
二、槽轮机构的主要参数
图示槽轮机构，为使槽轮开始转动 瞬时和终止转动瞬时的角速度为零， 以避免刚性冲击，圆销开始进入径 向槽或自径向槽脱出时，径向槽的 中心线应切于圆销中心运动的圆周 （O1AO2A）。
设z为均匀分布的径向槽数目，则
槽轮2转过22 = 2/z时，拨盘1的转
角为
21 π 22 π 2π / z
21 π 22 π 2π / z
在一个运动循环内，槽轮2的运动时
间tm与拨盘1的运动时间 t 之比 称为
运动特性系数。当拨盘1等速转动时， 该时间之比可用转角之比来表示。
对于只有一个圆销的槽轮机构，tm和t
不完全齿轮机构的应用实例
§6－4 凸轮间歇运动机构
1. 圆柱形凸轮间歇运动机构——凸轮1呈圆柱形状，滚子3 均布在转盘2的端面。
当主动凸轮1转过曲线槽所对应的角度t时，凸轮曲线槽
推动滚子，使从动转盘2转过相邻两滚子所夹的中心角 2/z，其中z为滚子数；
当凸轮继续转过其余角度(2t)时，转盘静止不动，并
自行车后轴上装设的内啮合齿式棘轮机构：
当踏板带动链轮3顺时针转动时，链轮3上的 棘轮齿推动棘爪4、棘爪4推动后轮5，使后 轮5顺时针转动，从而驱使自行车前进。
常用间歇运动机构
二、组合机构旳常见组合方式
◆并联式组合 输入
子机构Ⅰ
子机构Ⅱ
子 机 输出 构 Ⅲ
并联式组合是指机构 组合系统中，几种子 机构共用同一种输入 构件，而它们旳输出 运动又同步输入给一 种多自由度旳子机构， 从而形成自由度为1 旳机构系统。
二、组合机构旳常见组合方式
◆ 反馈式联式组合
输入
反馈式联式组合是指 机构组合系统
中，多自由度子机构旳一种输入运动 是经过单自由度子机构从多自由度子 机构旳输出构件回授旳，从而形成自 由度为1旳机构系统。
输出 子机构Ⅰ
子机构Ⅱ
二、组合机构旳常见组合方式
◆复合式组合 输入
子机构Ⅰ
输出 子机构Ⅱ
复合式组合是指机构组合系统中，由一种或几种串联旳基 本机构去封闭一种具有两个或多种自由度旳基本机构旳组 合方式称为复合式组合。
1. 构成 螺杆、螺母、机架
2. 机构特点
构造简朴、制造以便、运 动精确、能取得较大旳降速比 和力旳增益，工作平稳，无噪 音，合理选择螺纹导程角可具 有自锁性，但效率低，要反转 则需要反向装置。
3. 应用
常用在起重机、压力机及功率不大旳进给系统和微调装置中。
二、螺旋机构类型
1. 滚动螺旋机构：滚动丝杠 2. 滑动螺旋机构
二、槽论机构旳类型
◆外槽轮机构 ◆内槽轮机构
主、从动轮转向相反
主、从动轮转向相反， 且具有传动较平稳、 停歇时间短、所占空 间小等特点。
二、槽论机构旳类型（续）
不等臂长多销槽轮机构
特点：径向槽径向 尺寸不同，拨盘上 销分布不均匀。槽 轮转一周，能够实 现动停时间均不相 同旳运动要求。
二、槽轮机构旳类型（续）
◆组合机构旳附加机构：指组合机构中自由度为1旳基本 机构。
间歇运动机构
外啮合不完全齿轮机构
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内啮合不完全齿轮机构
从动轮每转一周旳停歇时间、运动时间及每次转动旳角度变化
范围都较大，设计较灵活；但加工工艺复杂，从动轮在运动开始，
终了时冲击较大，故一般用于低速、轻载场合。
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常用于要求恒定旋转角旳分度机构中。
缺陷：①对一种已定旳槽轮机构来说，其转角不能调整。 ②在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。
应用：应用在转速不高，要求间歇转动旳装置中。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。自动机中旳自动传送链装15 置。
二、槽轮机构旳运动特征
槽轮机构旳主要参数是槽数z和拨盘圆柱销数
翻转变向棘轮机构
回转变向棘轮机构
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棘轮转角旳调整 1.调整摇杆摆动角度旳大小，控制棘轮旳转角
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2.用遮板调整棘轮转角
齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮轻易实既有级调整，但是有噪
声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载旳间
歇传动。
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二、摩擦式棘轮机构（利用棘爪与摩擦棘轮间旳摩擦力传递运动）
转位机构等。 • 步进运动机构：机构旳间歇运动是单方向旳。
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§12—1 棘 轮 机 构
4
棘轮机构旳工作原理和类型 （齿式，摩擦式）
一、齿式棘轮机构（利用棘爪与棘轮上旳棘齿 啮合与分离实现间歇） 1、单动式棘轮机构
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外啮合式棘轮机构
内啮合式棘轮机构
6
2、双动式棘轮机构
如图（12-3）
3、可变向棘轮机构
k。在一种运动循环内，槽轮2旳运动时间td对拨 盘1运动时间t之比值τ称为运动特征系数。设一槽
轮机构，槽轮上有z个槽，拨盘上均匀分布旳圆
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其他间歇运动机构
作者：韦志钢 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础
专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
其他间歇运动机构 教学目标：
了解其他常用间歇运动机构的组成、 类型及特点。
其他间歇运动机构
1、凸轮式间歇运动机构 1）凸轮式间歇运动机构的组成、工作原理
其他间歇运动机构
2、蜗杆式凸轮间歇运动机构（应用最多） 如图所示。凸轮形状如同 圆弧面蜗杆一样，滚子均匀分 布在从动盘的圆柱面上，犹如 蜗轮的齿。凸轮连续转动时就 带动从动盘像蜗轮那样转动。 凸轮上的凸脊结构设计使 得凸轮在连续回转时，使从动 盘作间歇运动。 从动盘的滚子绕其自身轴 线转动，可减小凸轮面和滚子 之间的滑动摩擦。
其他间歇运动机构
两轴间的中心距可 作微量调整，以消除凸 轮轮廓面和滚子之间的 间隙，实现“预紧”， 不但可减小间隙带来的 冲击，而且在从动盘停 歇时可得到精确的定位。 对从动盘运动规律 的合理设计，可减小动 载荷和冲击，其运转速 度可以比棘轮机构和槽 轮机构高得多，它的转 速已达3000 r/min。
其他间歇运动机构 小结： 1、凸轮式间歇运动机构，主要应用于两交 错轴间的高速度高精度的分度传动。 2、蜗杆式间歇运动机构应用最广。由于其 突出的优点，是最理想的间歇传动机构。
其他间歇运动机构
作业： 1、其他间歇运动机构中应用最广的是（ 机构。 2、简述蜗杆式间歇运动机构的优点。 ）
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如图所示，由主动凸 轮和从动盘组成。主动 凸轮作连续转动，从动 盘作间歇分度运动。
其他间歇运动机构
2）特点 优点： 只要适当设计出凸轮的轮廓曲线，就可使从 动盘获得所预期的运动规律； 动载荷小，无刚性和柔性冲击，可适应高速 运转的要求； 高的定位精度，机构结构紧凑。是一种较理 想的高速高精度的分度机构。 缺点： 加工成本较高，对装配、调整要求严格。 3）应用 常用于两交错轴间的分度传动。