第四章-简谐运动机构
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4-1 简谐运动
vv T t
3 相位 ω t + ϕ
1） ω t + ϕ → ( x, v ) 存在一一对应的关系；
2）相位在 0 ~ 2π 内变化，质点无相同的运动状态；
相差 2 nπ（n为整数）质点运动状态全同→周期性.
3）初相位 ϕ (t = 0) 描述质点初始时刻的运动状态.
( ϕ 取 [ −π → π] 或 [0 → 2π] )
2
x = Acos(ωt + π )
2
x
A
o
−A
vv
x
o
Tt
T 2
4 – 1 简谐振动
第四章 振动与波动
例1 边长为b、密度为ρ的立方体木块部分浮在水
面上。试证明：若将木块再向下压入水中少许（不是
完全没入水中）并放手后，木块将在竖直方向做简谐
振动，并求其振动周期。（设水的密度为ρ0）
解 建立坐标如图所示
dt a = d2 x = − Aω 2 cos(ωt + ϕ )
dt 2
4 – 1 简谐振动
x = Acos(ωt + ϕ )
x
A
T = 2π 取 ϕ = 0 ω
o
−A
v = − Aω sin(ωt + ϕ ) Aω v
o
= Aω cos(ωt + ϕ + π ) − Aω
2
a
a = − Aω 2 cos(ωt + ϕ ) Aω 2
−
ρ0b2 (x
+
x0 )g
将 (1) 式代入得
o
x′
f v P
x0 x
ρb
d2x dt 2
=
−ρ0 gx
3 相位 ω t + ϕ
1） ω t + ϕ → ( x, v ) 存在一一对应的关系；
2）相位在 0 ~ 2π 内变化，质点无相同的运动状态；
相差 2 nπ（n为整数）质点运动状态全同→周期性.
3）初相位 ϕ (t = 0) 描述质点初始时刻的运动状态.
( ϕ 取 [ −π → π] 或 [0 → 2π] )
2
x = Acos(ωt + π )
2
x
A
o
−A
vv
x
o
Tt
T 2
4 – 1 简谐振动
第四章 振动与波动
例1 边长为b、密度为ρ的立方体木块部分浮在水
面上。试证明：若将木块再向下压入水中少许（不是
完全没入水中）并放手后，木块将在竖直方向做简谐
振动，并求其振动周期。（设水的密度为ρ0）
解 建立坐标如图所示
dt a = d2 x = − Aω 2 cos(ωt + ϕ )
dt 2
4 – 1 简谐振动
x = Acos(ωt + ϕ )
x
A
T = 2π 取 ϕ = 0 ω
o
−A
v = − Aω sin(ωt + ϕ ) Aω v
o
= Aω cos(ωt + ϕ + π ) − Aω
2
a
a = − Aω 2 cos(ωt + ϕ ) Aω 2
−
ρ0b2 (x
+
x0 )g
将 (1) 式代入得
o
x′
f v P
x0 x
ρb
d2x dt 2
=
−ρ0 gx
大学物理简谐运动课件
05
简谐运动的应用领域
物理学领域的应用
振动与波动实验
01
简谐运动是振动的基本形式之一，在物理学实验中常被用来研
究振动和波动现象，如共振、干涉和衍射等。
弦的振动
02
弦的振动是一种常见的简谐运动，在研究弦乐器的发声机制、
弦振动方程等方面有重要应用。
电磁波的发射与接收
03
在无线电通信和雷达技术中，信号的发射和接收都涉及到电磁
详细描述
简谐运动的位移公式为x=A*sin(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为初相角。该公式用于描述简 谐运动物体在任意时刻的位置变化。
简谐运动的速率公式
总结词
描述简谐运动物体速度大小的公式
详细描述
简谐运动的速率公式为v=A*ω*cos(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为初相角。该公 式用于描述简谐运动物体在任意时刻的速度大小。
简谐运动的加速度公式
总结词
描述简谐运动物体加速度大小的公式
详细描述
简谐运动的加速度公式为a=A*ω^2*sin(ωt+φ)，其中A为振幅， ω为角频率，t为时间，φ为初相角。 该公式用于描述简谐运动物体在任意 时刻的加速度大小。
简谐运动的能量定理
总结词
描述简谐运动物体能量变化的定理
详细描述
简谐运动的能量定理指出，一个做简谐运动的物体，其振动能量E与振幅A的平方成正 比，即E=1/2*k*A^2，其中k为弹簧的劲度系数。该定理用于描述简谐运动物体能量的
受迫振动与共振
受迫振动的定义
受迫振动是指振动物体受到周期性外力作用下的振动，其振动频率与外力频率相同或相近 。
共振的原理
简谐运动的描述ppt课件
2.2
简谐运动的描述
目录
CONTENTS
1
简谐运动的表达式
2
描述简谐运动的物理量
3
简谐运动的周期性和对称性
4
简谐运动振幅与路程的关系
有些物体的振动可以近似为简谐运
动，做简谐运动的物体在一个位置附近
不断地重复同样的运动。如何描述简谐
运动的这种独特性呢？
知识回顾：
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线。
全振动的特点：①位移和速度都会到初状态 ②路程等于4A
②周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示，
单位：s.
③ 频率：单位时间内完成全振动的次数，用f表示，单位：Hz.
周期T与频率f的关系是T＝
知道即可：弹簧振子的周期由哪些因素决定?
周期公式： T 2
m
k
弹簧振子周期（固有周期）和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹
②若△ = 2 − 1＜0，振动2的相位比1落后△ 。
4.同相与反相：
（1）同相：相位差为零
△ = 2( = 0，1，2， … )
（2）反相：相位差为
△ = (2 + 1)( = 0，1，2， … )
A与B同相
A与C反相
A与D异相
相位差90°
＝（ ＋ ）
一、简谐运动的表达式
相位
x A sin(t )
振幅
圆频率
初相位
二、描述简谐运动的物理量
＝（ ＋ ）
1.振幅：（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅
O
振幅
（2）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。
简谐运动的描述
目录
CONTENTS
1
简谐运动的表达式
2
描述简谐运动的物理量
3
简谐运动的周期性和对称性
4
简谐运动振幅与路程的关系
有些物体的振动可以近似为简谐运
动，做简谐运动的物体在一个位置附近
不断地重复同样的运动。如何描述简谐
运动的这种独特性呢？
知识回顾：
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线。
全振动的特点：①位移和速度都会到初状态 ②路程等于4A
②周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示，
单位：s.
③ 频率：单位时间内完成全振动的次数，用f表示，单位：Hz.
周期T与频率f的关系是T＝
知道即可：弹簧振子的周期由哪些因素决定?
周期公式： T 2
m
k
弹簧振子周期（固有周期）和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹
②若△ = 2 − 1＜0，振动2的相位比1落后△ 。
4.同相与反相：
（1）同相：相位差为零
△ = 2( = 0，1，2， … )
（2）反相：相位差为
△ = (2 + 1)( = 0，1，2， … )
A与B同相
A与C反相
A与D异相
相位差90°
＝（ ＋ ）
一、简谐运动的表达式
相位
x A sin(t )
振幅
圆频率
初相位
二、描述简谐运动的物理量
＝（ ＋ ）
1.振幅：（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅
O
振幅
（2）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。
高中物理简谐运动ppt课件
机械振动
第一节 简谐运动
1
想一想——
进入高中以来，我们主要学习了哪几种形式 的运动? 请说出各运动的名称及每种运动所对 应的受力情况。
1.匀速直线运动 2.匀变速直线运动、非匀变速直线运动 3.平抛运动 4.匀速圆周运动
2
机械振动是生活中常见的运动形式
3
一、机械振动
1、定义：物体 （或物体的一部分） 在某一中心位置 （平衡位置）两侧 所做的往复运动 （周期性），就叫 做机械振动（振动）
（1）弹簧的质量比小球的质量小得多， 可以认为质量集中于振子（小球）。
（2）小球需体积很小，可当做质点处理。
（3）忽略一切摩擦及阻力作用。
（4）小球从平衡位置拉开的位移在弹 性限度内。
10
常见简谐运动：
11
常见简谐运动：
12
回复力
振子在振动过程中，所受重力与支持力
平衡，振子在离开平衡位置 O 点后，只受
33
思考与讨论
4．如图所示的弹簧振子，振球在光滑杆上做简谐
振动，往返于BOC 之间，O是平衡位置，D是OC的中
点则
BC
A.小球由O向C运动的过程中，加速度越来越大，速度 越来越大 B.小球由C到O运动的过程中，加速度越来越小，速度 越来越大 C.小球由O到B运动的过程中，要克服弹力做功 D.小球由D点运动到C再返回D，所用的时间是1/4周期
动
（2）阻力足够小
弹簧振子---------理想化物理模型
简 谐
回复力的特点：F= -kx
运
动 各物理量分析
A’
O
A
23
思考与讨论
1、简谐运动属于哪一种运动（ ） A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速运动 D、D 非匀变速运动
第一节 简谐运动
1
想一想——
进入高中以来，我们主要学习了哪几种形式 的运动? 请说出各运动的名称及每种运动所对 应的受力情况。
1.匀速直线运动 2.匀变速直线运动、非匀变速直线运动 3.平抛运动 4.匀速圆周运动
2
机械振动是生活中常见的运动形式
3
一、机械振动
1、定义：物体 （或物体的一部分） 在某一中心位置 （平衡位置）两侧 所做的往复运动 （周期性），就叫 做机械振动（振动）
（1）弹簧的质量比小球的质量小得多， 可以认为质量集中于振子（小球）。
（2）小球需体积很小，可当做质点处理。
（3）忽略一切摩擦及阻力作用。
（4）小球从平衡位置拉开的位移在弹 性限度内。
10
常见简谐运动：
11
常见简谐运动：
12
回复力
振子在振动过程中，所受重力与支持力
平衡，振子在离开平衡位置 O 点后，只受
33
思考与讨论
4．如图所示的弹簧振子，振球在光滑杆上做简谐
振动，往返于BOC 之间，O是平衡位置，D是OC的中
点则
BC
A.小球由O向C运动的过程中，加速度越来越大，速度 越来越大 B.小球由C到O运动的过程中，加速度越来越小，速度 越来越大 C.小球由O到B运动的过程中，要克服弹力做功 D.小球由D点运动到C再返回D，所用的时间是1/4周期
动
（2）阻力足够小
弹簧振子---------理想化物理模型
简 谐
回复力的特点：F= -kx
运
动 各物理量分析
A’
O
A
23
思考与讨论
1、简谐运动属于哪一种运动（ ） A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速运动 D、D 非匀变速运动
简谐运动详解ppt课件
（3）在平衡位置上方时，弹簧处于压缩状态（也可能拉伸），
则位移向上为负，小球合力为正，大小为：
F k(x x0 ) mg kx 或：F mg k(x0 x) kx 所以回复力与位移的关系为 F kx
总结：小球在运动过程中所受弹力和重力的合力大小 与小球偏离平衡位置的位移成正比，方向总和位移的
例3、如图5所示，一水平弹簧振子在A、B 间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子 的质量为M.
(1) 简 谐 运 动 的 能 量 取 决 于 _振__幅__ ， 物 体 振 动 时 动 能 和 __弹___性__势_能相互转化，总机械能__守__恒_.
(2)振子在振动过程中，下列说法中正确的是( ABD) A.振子在平衡位置，动能最大，势能最小 B.振子在最大位移处，势能最大，动能最小 C.振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故
A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的 作用
B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和 回复力作用
C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大 D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡
位置
2.弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡 位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30
E
Ek
Ep
1 2
mvm2
E pm
又因为最大势能取决于振幅，所以：
简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动能量越 大；振幅越小，振动能量越小。
若阻力不能忽略不计，则振动能量减小，振幅减小，这不是简 谐运动，而是第4节将学习的阻尼振动。
A A--O O 0—A’ A’ A’--O O
位移的方向
正
正
—
通过分析右图体会一次完整的全振动， 特别要注意的是：一个周期时物体肯定回 到了出发位置，但物体回到出发位置的时 间不一定是一个周期。
则位移向上为负，小球合力为正，大小为：
F k(x x0 ) mg kx 或：F mg k(x0 x) kx 所以回复力与位移的关系为 F kx
总结：小球在运动过程中所受弹力和重力的合力大小 与小球偏离平衡位置的位移成正比，方向总和位移的
例3、如图5所示，一水平弹簧振子在A、B 间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子 的质量为M.
(1) 简 谐 运 动 的 能 量 取 决 于 _振__幅__ ， 物 体 振 动 时 动 能 和 __弹___性__势_能相互转化，总机械能__守__恒_.
(2)振子在振动过程中，下列说法中正确的是( ABD) A.振子在平衡位置，动能最大，势能最小 B.振子在最大位移处，势能最大，动能最小 C.振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故
A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的 作用
B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和 回复力作用
C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大 D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡
位置
2.弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡 位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30
E
Ek
Ep
1 2
mvm2
E pm
又因为最大势能取决于振幅，所以：
简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动能量越 大；振幅越小，振动能量越小。
若阻力不能忽略不计，则振动能量减小，振幅减小，这不是简 谐运动，而是第4节将学习的阻尼振动。
A A--O O 0—A’ A’ A’--O O
位移的方向
正
正
—
通过分析右图体会一次完整的全振动， 特别要注意的是：一个周期时物体肯定回 到了出发位置，但物体回到出发位置的时 间不一定是一个周期。
第4章凸轮机构及简谐运动机构
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
三、对心直动平底从动件盘形凸轮
已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω 1和从动件 运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
7’ 5’ 3’ 8’ 9’ 11’ 12’ 13’ 14’ 9 11 13 15
-ω 1
ω1
1’ 2’ 3’ 12 4’ 3 4 5’ 5 6’ 6 7 7’ 8 8’
1’
1 3 5 78
15 14’ 14 13’ 13 12 11 9 10 12’
11’ 设计步骤： 10’ 9’ ①选比例尺μ l作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。 ④作平底直线族的内包络线。
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
四、摆动从动件盘形凸轮机构
已知凸轮的基圆半径rmin， 角速度ω 1，摆杆长度l以 及摆杆回转中心与凸轮 回转中心的距离d，摆杆 角位移方程，设计该凸 d 轮轮廓曲线。
4’ 3’ 2’ 1’ 1 2 3 4
A l
φ1
A1 ω 1
5’ 6’
7’ 8’ 5 6 7 8
A8
B’2 φ2 B’1 A2 B’3 B B2 B3 B 1 B’φ3 4 ω rmin 1 120° 4 B A3 90 ° B8 60 ° B5 B6 B’6
φ4
B’5 A4
A7
φ7
A6
B7 B’7
φ6
A
φ5
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
4-4 凸轮机构设计中应注意的问题
一、压力角与凸轮的基圆半径 压力角α：从动件上受力方向与运动方向所夹的锐角。 受力分析（不计凸轮与从动件的摩擦）： α = α(t) Fy= Fn cosα Fx= Fn sinα
简谐运动 机械振动课件
机械振动在生活中的应用
振动按摩
利用振动原理对肌肉和关节进行 按摩，缓解疲劳和疼痛，促进血 液循环，常见于按摩椅、按摩器
等产品。
振动破碎
利用振动原理使物体产生裂缝或破 碎，如破碎机、振捣棒等工具。
振动检测
利用振动原理对设备或结构进行检 测，检测其运行状态或是否存在故 障，如振动传感器、测线性振动
非线性振动
当振动系统的运动规律不能用线性方程描述时， 称为非线性振动。
非线性振动的特点
非线性振动具有复杂的运动形态，如拍振、混沌 等，其振动特性与线性振动有很大差异。
非线性振动的应用
非线性振动在物理、工程、生物等领域有广泛应 用，如混沌控制、非线性动力学等。
混沌振动
1 2 3
混沌振动
混沌振动是指系统在某些条件下出现的貌似随机 的、不可预测的、复杂的运动形态。
简谐运动 机械振动ppt课件
• 简谐运动和机械振动的定义 • 简谐运动的描述 • 简谐运动的分类 • 机械振动的应用 • 简谐运动和机械振动的实验研究 • 简谐运动和机械振动的扩展知识
01
简谐运动和机械振动的定义
简谐运动的定义
01
02
03
04
简谐运动
物体在一定力的作用下，作周 期性往复运动，这种运动称为
• 实验设备：振动平台、振动传感器、数据采集器、计算机 等。
实验设备和实验步骤
实验步骤 1. 将振动平台调至水平状态，并将振动传感器固定在振动平台上；
2. 将振动传感器连接到数据采集器，并将数据采集器连接到计算机；
实验设备和实验步骤
3. 在计算机上设置实 验参数，包括振动频 率、振幅和相位等；
5. 通过数据采集器记 录振动数据，并利用 计算机进行数据处理 和分析。
简谐运动-简谐运动-PPT(精)共29页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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摩擦传动会出现打滑现象，不适于从 摩擦传动会出现打滑现象， 动件转角要求精确的地方。 动件转角要求精确的地方。
内套筒 外套筒 滚子
2、双向棘轮 、 当曲柄向左摆动时， 当曲柄向左摆动时，棘爪 推动棘轮逆时针转动。 推动棘轮逆时针转动。 当棘爪在虚线位置时， 当棘爪在虚线位置时，可 驱动棘轮顺时针转动。 驱动棘轮顺时针转动。
第 11 页
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第 四 章
常用的间歇运动机构 槽轮机构中的运动系数
小 结
第 12 页
第四章
结 束
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电影放映机
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1 1 1 2、 τ = − < 、 槽轮的运动时间总小于静止时间。 槽轮的运动时间总小于静止时间。 2 Z 2
1 须在构件1上安装多个圆销。 3、要使 τ > 须在构件1上安装多个圆销。 、 2
K ( Z − 2) (K 为均匀分布的圆销数) 为均匀分布的圆销数) τ= 2Z
第5页
三、槽轮机构的特点和应用 优点：结构简单，工作可靠， 优点：结构简单，工作可靠， 能准确控制转动的角度。 能准确控制转动的角度。 缺点： 对一个已定的槽轮机构来说， 缺点：①对一个已定的槽轮机构来说， 其转角不能调节。 其转角不能调节。 在转动始末，加速度变化较大，有冲击。 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，要求间歇转动的装置中。 应用：应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 电影放映机中 用以间歇地移动影片。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。 自动机中的自动传送链装置。
第四章
间歇运动机构
本章主要介绍常见间歇运动机构的工作原理 及其特点。 及其特点。
第1页
§4-1
槽轮机构
§4-2 棘轮机构 §4-3 不完全齿轮机构 §4-4 凸轮间歇运动机构
第2页
§4-1
槽轮机构
ω 1 1 O 1 α
一、组成与工作原理 组成—— 1、组成 具有径向槽的槽轮2 具有径向槽的槽轮2 具有圆销的构件1 具有圆销的构件1 机架 工作原理—— 2、工作原理 构件1→连续转动； 1→连续转动 构件1→连续转动； 构件2 槽轮） 构件2（槽轮）→时而转动 时而静止
3 4
A
1
有齿棘轮 n 进程变化 最少是1 最少是1 个齿距， 个齿距， 有响声。 有响声。
O 5 2 B
►
第7页
Hale Waihona Puke 二、棘轮机构的其它类型1、摩擦棘轮（无声棘轮） 、摩擦棘轮（无声棘轮） 当外套筒顺时针转动， 当外套筒顺时针转动，摩擦 力使滚子楔紧，内套筒转动。 力使滚子楔紧，内套筒转动。 当外套筒逆时针转动， 当外套筒逆时针转动，滚子 松开，内套筒不动。 松开，内套筒不动。
第6页
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§4-2
一、工作原理
棘轮机构
当摆杆左摆时，棘爪4 当摆杆左摆时，棘爪4插 入棘轮3的齿内推动棘轮转过 入棘轮3 某一角度。 某一角度。 当摆杆右摆时，棘爪4滑 当摆杆右摆时，棘爪4 过棘轮3 而棘轮静止不动， 过棘轮3，而棘轮静止不动， 往复循环。制动爪5 往复循环。制动爪5——防止 防止 n 棘轮反转。 棘轮反转。
第9页
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§4-3
一、工作原理
不完全齿轮机构
由普通齿轮机构演化而 来，不同之处在于轮齿不布 满整个圆周。 满整个圆周。 二、特点和应用
1
2
从动轮每转一周的停歇时间、 从动轮每转一周的停歇时间、运动时间 及每次转动的角度变化范围都较大。 及每次转动的角度变化范围都较大。 设计灵活，但加工工艺复杂。 设计灵活，但加工工艺复杂。 从动轮在运动开始、终了时冲击较大。 从动轮在运动开始、终了时冲击较大。
第8页
B
O
三、棘轮机构的特点及应用 有齿的棘轮机构运动可靠。 有齿的棘轮机构运动可靠。 从动棘轮容易实现有级调节。 从动棘轮容易实现有级调节。 有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重。 有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重。 常用于低速、轻载的间歇传动。 常用于低速、轻载的间歇传动。 起重机、 起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的重物 能停在任何位置， 能停在任何位置，以防止由于停电等原因 造成事故。 造成事故。 牛头刨床的横向进给机构 计数器
第 3页
2ϕ 1 2ϕ2 O 2 β 2 ω 2 A
二、槽轮机构运动系数
运动系数τ—— 槽轮每次运动的时间tm 对主动构 之比。 件回转一周的时间t 之比。
O 1
ω 1 1 α
t m 2ϕ 1 τ= = 构件1等速回转） （构件1等速回转） t 2π
2ϕ
1
2ϕ 1 2ϕ 2 O 2 β 2 ω 2 A
：槽轮运动时构件1转过的角度 槽轮运动时构件1
避免圆销与槽发生撞击
O1A⊥O2A
2π 2ϕ 1 = π − 2ϕ 2 = π − Z
第 4页
τ=
2ϕ 1 Z − 2 1 1 = = − 2π 2Z 2 Z
2ϕ 1 Z − 2 1 1 τ= = = − 2π 2Z 2 Z
槽轮始终不动。 ， 讨论： 、 讨论： 1、τ>0， τ=0 槽轮始终不动。 ∴ Z≥3
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§4-4
一、工作原理
凸轮间歇运动机构
圆柱凸轮 转盘（在端面上固定有圆周分布若干滚子） 转盘（在端面上固定有圆周分布若干滚子） 机架 圆柱凸轮——连续转动 圆柱凸轮——连续转动 ——间歇运动 转盘 ——间歇运动
传递交错轴间的分度运动 二、特点和应用 运转可靠，工作平稳， 运转可靠，工作平稳，可用做高速间歇运动 机构。广泛用于轻工业各种自动半自动机械。 机构。广泛用于轻工业各种自动半自动机械。
内套筒 外套筒 滚子
2、双向棘轮 、 当曲柄向左摆动时， 当曲柄向左摆动时，棘爪 推动棘轮逆时针转动。 推动棘轮逆时针转动。 当棘爪在虚线位置时， 当棘爪在虚线位置时，可 驱动棘轮顺时针转动。 驱动棘轮顺时针转动。
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第 四 章
常用的间歇运动机构 槽轮机构中的运动系数
小 结
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第四章
结 束
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电影放映机
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1 1 1 2、 τ = − < 、 槽轮的运动时间总小于静止时间。 槽轮的运动时间总小于静止时间。 2 Z 2
1 须在构件1上安装多个圆销。 3、要使 τ > 须在构件1上安装多个圆销。 、 2
K ( Z − 2) (K 为均匀分布的圆销数) 为均匀分布的圆销数) τ= 2Z
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三、槽轮机构的特点和应用 优点：结构简单，工作可靠， 优点：结构简单，工作可靠， 能准确控制转动的角度。 能准确控制转动的角度。 缺点： 对一个已定的槽轮机构来说， 缺点：①对一个已定的槽轮机构来说， 其转角不能调节。 其转角不能调节。 在转动始末，加速度变化较大，有冲击。 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，要求间歇转动的装置中。 应用：应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 电影放映机中 用以间歇地移动影片。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。 自动机中的自动传送链装置。
第四章
间歇运动机构
本章主要介绍常见间歇运动机构的工作原理 及其特点。 及其特点。
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§4-1
槽轮机构
§4-2 棘轮机构 §4-3 不完全齿轮机构 §4-4 凸轮间歇运动机构
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§4-1
槽轮机构
ω 1 1 O 1 α
一、组成与工作原理 组成—— 1、组成 具有径向槽的槽轮2 具有径向槽的槽轮2 具有圆销的构件1 具有圆销的构件1 机架 工作原理—— 2、工作原理 构件1→连续转动； 1→连续转动 构件1→连续转动； 构件2 槽轮） 构件2（槽轮）→时而转动 时而静止
3 4
A
1
有齿棘轮 n 进程变化 最少是1 最少是1 个齿距， 个齿距， 有响声。 有响声。
O 5 2 B
►
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Hale Waihona Puke 二、棘轮机构的其它类型1、摩擦棘轮（无声棘轮） 、摩擦棘轮（无声棘轮） 当外套筒顺时针转动， 当外套筒顺时针转动，摩擦 力使滚子楔紧，内套筒转动。 力使滚子楔紧，内套筒转动。 当外套筒逆时针转动， 当外套筒逆时针转动，滚子 松开，内套筒不动。 松开，内套筒不动。
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§4-2
一、工作原理
棘轮机构
当摆杆左摆时，棘爪4 当摆杆左摆时，棘爪4插 入棘轮3的齿内推动棘轮转过 入棘轮3 某一角度。 某一角度。 当摆杆右摆时，棘爪4滑 当摆杆右摆时，棘爪4 过棘轮3 而棘轮静止不动， 过棘轮3，而棘轮静止不动， 往复循环。制动爪5 往复循环。制动爪5——防止 防止 n 棘轮反转。 棘轮反转。
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§4-3
一、工作原理
不完全齿轮机构
由普通齿轮机构演化而 来，不同之处在于轮齿不布 满整个圆周。 满整个圆周。 二、特点和应用
1
2
从动轮每转一周的停歇时间、 从动轮每转一周的停歇时间、运动时间 及每次转动的角度变化范围都较大。 及每次转动的角度变化范围都较大。 设计灵活，但加工工艺复杂。 设计灵活，但加工工艺复杂。 从动轮在运动开始、终了时冲击较大。 从动轮在运动开始、终了时冲击较大。
第8页
B
O
三、棘轮机构的特点及应用 有齿的棘轮机构运动可靠。 有齿的棘轮机构运动可靠。 从动棘轮容易实现有级调节。 从动棘轮容易实现有级调节。 有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重。 有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重。 常用于低速、轻载的间歇传动。 常用于低速、轻载的间歇传动。 起重机、 起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的重物 能停在任何位置， 能停在任何位置，以防止由于停电等原因 造成事故。 造成事故。 牛头刨床的横向进给机构 计数器
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2ϕ 1 2ϕ2 O 2 β 2 ω 2 A
二、槽轮机构运动系数
运动系数τ—— 槽轮每次运动的时间tm 对主动构 之比。 件回转一周的时间t 之比。
O 1
ω 1 1 α
t m 2ϕ 1 τ= = 构件1等速回转） （构件1等速回转） t 2π
2ϕ
1
2ϕ 1 2ϕ 2 O 2 β 2 ω 2 A
：槽轮运动时构件1转过的角度 槽轮运动时构件1
避免圆销与槽发生撞击
O1A⊥O2A
2π 2ϕ 1 = π − 2ϕ 2 = π − Z
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τ=
2ϕ 1 Z − 2 1 1 = = − 2π 2Z 2 Z
2ϕ 1 Z − 2 1 1 τ= = = − 2π 2Z 2 Z
槽轮始终不动。 ， 讨论： 、 讨论： 1、τ>0， τ=0 槽轮始终不动。 ∴ Z≥3
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§4-4
一、工作原理
凸轮间歇运动机构
圆柱凸轮 转盘（在端面上固定有圆周分布若干滚子） 转盘（在端面上固定有圆周分布若干滚子） 机架 圆柱凸轮——连续转动 圆柱凸轮——连续转动 ——间歇运动 转盘 ——间歇运动
传递交错轴间的分度运动 二、特点和应用 运转可靠，工作平稳， 运转可靠，工作平稳，可用做高速间歇运动 机构。广泛用于轻工业各种自动半自动机械。 机构。广泛用于轻工业各种自动半自动机械。