第6章 间歇运动机构习题
机械设计基础课后习题答案(第四版)
目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
六、间歇运动机构
• 可变向棘轮机构（1、2） • 摩擦式棘轮机构（1）
• 如图6-5所示为自行车 后轮轴上的棘轮机构。 • 超越运动。
2）棘爪工作条件
• 必须使力Fn对O2的力 矩大于Ff对O2的力矩， 即
Fn L sin ϕ > F f L cos ϕ
3）棘轮、棘爪的几何尺寸计算及 棘轮齿形的画法
Байду номын сангаас
• 轮2的运动时间为只有一个圆销时的K倍，即 • 运动系数 τ 还应当小于1（τ =1表示槽轮2与盘 1一样作连续转动，不能实现间歇运动），故 由上式得 2z
K< z−2
K (z − 2) τ= 2z
3.不完全齿轮机构
1、2
4.凸轮间歇运动机构
动画
2.槽轮机构
• 1）槽轮机构的工作原理 （1、2、3） • 槽轮机构又称为马尔他机构，如图6-7所示。
2）槽轮机构的主要参数
• 槽数z和拨盘圆销数K。 • 在一个运动循环内，槽轮2的运动时间 对 拨盘1的运动时间t之比值 τ 称为运动特性 系数。
2π π− t m 2ϕ 1 z = 1 −1 = z−2 τ= = = t 2π 2π 2 z 2z
六、间歇运动机构(1、2)
• 主动件连续运动时，从动件周期性地出 现停歇状态的机构称为间歇运动机构。 • 本章着重介绍棘轮机构、槽轮机构的运 动特性。
1.棘轮机构
• 1）棘轮机构的工 作原理 • 棘轮机构主要由棘 轮、棘爪和机架所 组成。 • 当原动件连续地往 复摆动时，棘轮作 单向的间歇运动。
改变原动件1的结构形状
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用于转速不高的轻 工机械中
不完全齿 轮机构
从动轮的运动时间和静止时 间的比例可在较大范围内变
化
需专用设备加工，有 较大冲击
用于具有特殊要求 的专用机械中
凸轮式间 只要适当设计出凸轮的轮廓， 运转平稳、定位精度 可用于载荷较大的
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5 解：根据题意可得，槽轮转一周所需的时间： t ts tm 2 s 槽轮特性系数： tm 10 2 2
t 653
又
，即
，则该槽轮机构所需的圆销数 K＝2。
6-4 设计一槽轮机构，要求槽轮的运动时间等于停歇时间，试选择槽轮的槽数和拨盘
的圆销数。
解：由题意可知
，且
。
则槽轮特性系数：
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歇运动机 就能获得预期的运动规律 高，动荷小，但结构
场合
构
较复杂
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当拨盘转过的角度 1
3
时，槽轮转过的角度为 2
2 3
。
拨盘转速 n1＝60 r／min，故拨盘转 1 转所用的时间为 1 s，则槽轮转一周需要的时间
t 0.5s 。
槽轮的运动时间： tm
t
1 0.5 3
1 6
s
5 槽轮的静止时间： ts t tm 6 s 。
6-3 在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数 z＝6，槽轮静止时间 ts ＝5／6 s，运动时间 tm＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数 τ 及所需的圆销数 K。
图 6-1 6-2 已知槽轮的槽数 z＝6，拨盘的圆销数 K＝1，转速 n1＝60 r／min，求槽轮的运 动时间 tm 和静止时间 ts。
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机械设计基础复习精要：第6章间歇运动机构
第6章其他常用机构6.1 考点提要6.1.1 重要概念及术语槽轮机构，运动系数，棘轮机构，不完全齿轮机构6.1.2．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。
槽轮机构的运动系数是指主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间d t 与主动拨盘转一周的时间t 之比，所以又称动停比。
对于外槽轮有：11()2d t k t Zτ==- （6-4） 式中：k 为圆销数；Z 为槽轮的槽数。
由于01τ<≤，所以槽数3Z ≥，且 22Z k Z <- （6-5） 槽轮设计要把握以下原则：（1） 槽数不能太少，槽数多，则转动时间增加，运动更可以平稳些。
但也不可太多，太多则尺寸大，惯性力加大，而且当Z>9之后，运动系数变化很小了。
所以一般取4到8个槽。
（2） 圆销数多则运动系数增加，当要求槽轮动停时间相等时可以取运动系数为1。
（3） 槽轮的尺寸应按受力情况和实际机械所允许的空间安装尺寸定（4） 内槽轮机构只允许用一个圆销。
6.1.3．棘轮机构棘轮机构是由摇杆，棘爪，棘轮，止动爪及机架组成的饿。
结构简单，加工成本低，运动可靠，但冲击和噪音大，动程只能有级调节。
摩擦式棘轮可以无级调节但准确性相对较差。
为了使棘爪能顺利地进入棘轮空间，棘轮的齿面倾斜角必须大于摩擦角。
棘轮机构要可靠工作不许满足两个条件，一是棘爪推或拉棘轮的自动锁紧条件。
二是棘爪主动时要注意棘爪所在杆的摆动角度范围必须为棘轮行程角并在其前后各加一个空程角，以保证棘爪能落入下一个齿槽中。
6.2 模拟考题6.2.1 填空题1．棘轮机构主要由 、、、和制动棘爪组成。
2．棘轮机构按棘轮的运动方向可分为机构和机构。
3．棘轮机构的特点是、、可调节。
4．棘轮机构通常用调节和的方法调整棘轮转角的大小。
间歇运动机构习题
第6章间歇运动机构一、填空题[1]在外啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向___________。
[2]改变棘轮机构摇杆摆角的大小，可以利用改变曲柄______________的方法来实现。
[3]常用的间歇运动机构有___________________和__________________。
[4]在槽轮机构中如要想增加槽轮转动的次数，则要增加_______________。
[5]棘轮机构与槽轮机构相比，一般而言，_________________机构运动平稳性好；________________机构的转角大小可调。
[6]棘轮机构的主动件作________________运动，从动件作_______________性的停、时动的间歇运动。
[7]槽轮机构的主动件是_________________，它以等速作_________________运动，具有径向槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。
[8]棘轮机构的主动件是________________，从动件是________________，机架起固定和支撑作用。
[9]棘轮机构和槽轮机构均为______________运动机构。
[10]槽轮机构能把主动轴的等速连续_______________，转换成从动轴的周期性的_______________运动。
[11]摩擦式棘轮机构，是一种无棘齿的棘轮，棘轮是通过与所谓棘爪的摩擦块之间的_________________工作的。
[12]双动式棘轮机构，它的主动件是________________棘爪，它们以先后次序推动棘轮转动，这种机构的间歇停留时间______________。
[13]棘爪和棘轮开始接触的一瞬间，会发生__________________，所以棘轮机构传动的平稳性较差。
二、判断题[1]槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。
( )[2]能使从动件得到周期性的时停、时动的机构，都是间歇运动机构。
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8．槽轮的锁止圆弧制成凸弧或凹弧都可以。 ） 【答案】×
9．止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同的。（ ） 【答案】√
10．槽轮的转角大小是可以调节的。（ ） 【答案】×
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3．单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（ ） 【答案】√
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4．棘轮机构的主动件是棘轮。（ ） 【答案】×
5．与双向式对称棘爪相配合的棘轮，其齿槽必定是梯形槽。（ ） 【答案】√
6．槽轮机构的主动件是槽轮。（ ） 【答案】×
【答案】3；锁止弧；大于
14．槽轮机构是由______、______、_______组成的。机构的运动系数总小于_______。 【答案】槽轮；带圆销的原动件；机架；0.5
二、判断题 1．能实现间歇运动要求的机构，不一定都是间歇运动机构。（ ） 【答案】√
2．能使从动件得到周期性的时停、时动的机构，都是间歇运动机构。（ ） 【答案】×
11．外啮合槽轮的转向与主动件的转向相反。（ ） 【答案】√
12．摩擦式棘轮机构是无级传动的。（ ） 【答案】√
13．外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。（ ） 【答案】×
三、简答题 1．如图 6-2 所示为一摩擦式单向离合器，若以构件 1 为原动件，试问构件 1 在什么转 向下能带动构件 3 同速转动？在什么转向下构件 1 不能带动构件 3 转动？
8．在齿式棘轮机构中，棘轮的模数 m 是______与_______之比。 【答案】顶圆直径 da；齿数 z
工业机器人专业-机械设计基础-第五六章间歇机构和螺纹连接试题
五六章测试题一、单项选择题1间歇运动机构（）把间歇运动转换成连续运动。
A、不能B、能C随意D可以2棘轮机构与槽轮机构相比，一般而言，（）机构运动平稳性好；（）机构的转角大小可调。
（）A、棘轮机构、槽轮机构B、槽轮机构、棘轮机构C、棘轮机构、棘轮机构D、槽轮机构、槽轮机构3棘轮机构的主动件，是作( )的A、往复摆动运动B、直线往复运动C、等速旋转运动D、变速旋转运动4外啮合槽轮机构从动件的转向与主动件的转向是（）。
A、相同的B、相反的C能够调节的 D不能调节的5槽轮的槽形是（）。
A、轴向槽B、径向槽C 棘轮 D 棘爪6槽轮转角的大小是（）。
A、能够调节的B、不能调节的C很大D很小7双向运动的棘轮机构（）止回棘爪。
A、有B、没有C不确定D无影响8双向式运动的棘轮齿形是（）。
A、梯形齿形B、锯齿形齿形 C 棘轮 D 棘爪9利用( )可以防止间歇齿轮机构的从动件反转和不静止。
（）A、锁止圆弧B、止回棘爪 C 棘轮 D 棘爪10单向运动的棘轮齿形是（）。
A、梯形齿形B、锯齿形齿形 C 棘轮 D 棘爪11利用( B )可以防止棘轮的反转。
A、锁止圆弧B、止回棘爪 C 棘轮 D 棘爪12棘轮机构的主动件是（）。
A、棘轮B、棘爪C、止回棘爪D锁止圆弧13. 为使零件在轴向定位比较可靠，零件的倒角或圆角半径r与轴肩处的圆角半径R必须满足_____。
（）A.R=rB.R>rC.R<rD.R≥r14. 增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是_____。
（）A使零件的轴向定位比较可靠B降低应力集中，提高轴的疲劳强度C使轴的加工方便D沿轮毂两端部位15. 轴上安装有紧配合的零件，应力集中将发生在轴上_____。
（）A轮毂中段部位B沿轮毂两端部位C距离轮毂端部为1/2轮毂长度部位D使零件的轴向定位比较可靠16. 在轴的初步计算中，轴的直径是按_____来初步确定的。
（）A弯曲强度 B扭转强度 C轴段的长度 D轴段上零件的孔径17.主动齿轮1，通过中间齿轮2，带动从动齿轮3以传递功率。
间歇运动机构
CHAPTER 17 間歇運動機構一、單選題( 題每題 分共 分)( ) 1. 如圖所示之機構為(A)單爪棘輪(B)不擺擒縱器(C)筒形擒縱器(D)間歇正齒輪。
C( ) 2. 如圖所示之機構為(A)單爪棘輪(B)可逆棘輪(C)無聲棘輪(D)錨形擒縱器。
B( ) 3. 如圖所示之機構為(A)四爪棘輪(B)間歇正齒輪(C)錨形擒縱器(D)日內瓦機構。
D( ) 4. 如圖所示之機構為(A)單爪棘輪(B)雙動棘輪(C)可逆棘輪(D)無聲棘輪。
A右下方之爪為止動爪，不要誤判為雙動棘輪。
( ) 5. 如圖所示之機構為(A)單爪棘輪(B)可逆棘輪(C)無聲棘輪(D)錨形擒縱器。
C圖示為無聲棘輪，係利用摩擦力作單方向的傳動。
( ) 6. 如圖所示之機構為 (A)可逆棘輪 (B)不擺擒縱器 (C)筒形擒縱器 (D)日內瓦機構。
B( ) 7. 一個具有齒或銷子的輪，藉由另一個原動臂的往復搖擺運動，使它產生單一轉向的間歇迴轉運動者稱為(A)凸輪 (B)棘輪機構 (C)擒縱器 (D)間歇齒輪。
B( ) 8. 一般最常用的日內瓦(Geneva)機構，原動輪每迴轉一周，則從動輪轉動 (A)41 (B)31 (C)21(D)1 圈。
A最常用的日內瓦機構為四槽者，故原動輪轉一圈，從動輪轉14圈。
( ) 9. 一間歇正齒輪的原動輪有2齒，從動輪有16齒，則從動輪迴轉一周，原動輪應迴轉 (A)32 (B)8 (C)64(D)4 周。
B( )10. 一對完全斜齒輪 (A)不能作間歇運動 (B)可同時作連續與間歇運動 (C)僅能作間歇迴轉運動(D)運動無法確定。
A( )11. 一對間歇斜齒輪，不完全之斜齒輪作 (A)連續運動 (B)簡諧運動 (C)間歇運動(D)往復運動。
A間歇斜齒輪中，不完全之斜齒輪作連續迴轉運動。
( )12. 一對間歇斜齒輪，完全之斜齒輪作 (A)連續運動 (B)簡諧運動 (C)間歇運動(D)往復運動。
C( )13. 下列何者不能產生間歇運動？ (A)擒縱器 (B)凸輪 (C)棘輪(D)曲柄搖桿機構。
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第六章其他常用机构习题
6-1.棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。
A.大于
B.小于
C.等于
D.大于或等于
6-2.在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中，齿槽夹角的经验值一般取为_______。
A.30°或35°
B.45°或50°
C.55°或60°
D.65°或70°
6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是________机构实现超越运动的结果。
A.凸轮
B.不完全齿轮
C.棘轮
D.槽轮
6-4.在单销的槽轮机构中，径向槽数目应为_________。
A.等于3
B.小于3
C.大于3
D.大于或等于3
6-5.销的槽轮机构中，槽轮机构的运动时间总是________静止时间。
A.大于
B.小于
C.等于
D.大于或等于
6-6.对于单销的槽轮机构，槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_________。
A.大于1
B.等于1
C.小于1
D.大于或等于1
6-7.四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为________。
A. 0.2
B. 0.25
C. 0.3
D. 0.35
6-8.对于槽数z=3的槽轮机构，其圆销数目最多是________个。
A.2
B.3
C.4
D.5
6-9.在以下间歇运动机构中，________机构更适应于高速工作情况。
A.凸轮间歇运动
B.不完全齿轮
C.棘轮
D.槽轮
6-10.电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部的_________机构，实现的胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。
A.凸轮
B.飞轮
C.棘轮
D.槽轮
6-11为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮的棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。
（）
6-12.棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。
（）
6-13.棘轮机构只能实现转角的有级性变化，而不能实现转角的无级性变化。
（）6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节；但其接触表面易发生滑动。
（）
6-15.设计棘轮时，在按照强度要求确定模数之后，棘爪的长度可以由经验公式L=2πm计算。
（）
6-16.对于单销槽轮机构，为保证槽轮运动，其运动系数应大于或等于零。
（）6-17.单销槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5。
（）
6-18.无论何种槽轮机构，必然有槽数Z≧3。
（）
6-19.槽轮的槽数越大，槽轮的尺寸也一定越大。
（）
6-20.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。
（）
6-21.________________________________________________________________称为间歇运动机构。
6-22.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、___________________。
6-23.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。
6-24.在棘轮机构设计中，当选定齿数z和确定模数m之后，计算顶圆直径的经验公式可以表示为D=__________。
6-25.在棘轮机构中使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是
______________。
6-26.有棘齿的棘轮机构制动爪的作用是_________________________________。
6-27.槽轮机构又称为____________机构，槽轮机构中槽轮的最少槽数为___________。
6-28.槽轮机构的主要参数是____________和_____________。
6-29.对于槽数为4或5的槽轮机构，其拨盘圆销数目的取值范围是______________。
6-30.对于只有一个圆销，槽数是z的槽轮机构，其运动特性系数为τ=________。
6-31.不完全齿轮机构中，为防止从动轮在停歇期间游动，在两轮轮缘各装有_________。
6-32.凸轮间歇运动机构通常有___________________和___________________两种形式。
6-33.列举至少三项间歇运动机构在工业生产中的应用
6-34.简述棘轮机构的组成和类型
6-35.摩擦式棘轮机构有何特点？
6-36.简述槽轮机构的组成及主要参数
6-37.列举三种棘轮机构的应用
6-38.在槽轮机构的设计时，对槽数的选择是否多多益善？为什么？
6-39.简述槽轮机构的特点
6-40.简述不完全齿轮机构的工作特点
6-41.何谓槽轮机构的运动特性系数
6-42.简述凸轮间歇运动机构的分类及其优点
6-43.在六角车床是六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z=6，槽轮静止时
间t
s =5/6s，运动时间t
m
=2t
s
，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆销数K。
6-44.设计一槽轮机构，要求槽轮的运动时间等于停歇时间，试选择槽轮的槽数和拨盘的圆销数。
6-45.一外啮合槽轮机构，已知槽轮槽数z=6，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。
6-46.某一单销六槽外槽轮机构，已知停时进行工艺动作，所需时间为20s，试确定主动轮的转速。
6-47.某一单销槽轮机构，槽轮的运动时间1s，静止时间为2s，它的运动特性系数是多少？槽数是多少？
6-48.某台自动机床上，有一个四槽外槽轮机构，已知槽轮停歇时，完成工艺动作所需时间为30s，求圆销的转速及槽轮转位所需的时间，圆销数k=1。