间歇运动机构(选用)
合集下载
《机械设计基础》第八章 间歇运动机构
因运动系数不可能大于1，即
1 1 n( ) 1 2 z
2z 由此得槽数z与圆销数n的关系： n≤ z2
槽 数z 圆销数 n
3 1~6
4 1~4
5、 6 1~3
7、 8 1~2
三、槽轮机构的特点和应用
优点：结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求 恒定旋转角的分度机构中。
第八章
间歇运动机构
(intermittent mechanism)
§8-1 棘轮机构
(ratchet mechanism)
一、棘轮机构的工作原理
组成构件： 摇杆1、棘爪4、棘轮3、止动爪5、机架2
为保持棘爪、止动爪与棘轮始终接触，可
在其旁边增设弹簧。 棘轮固联在轴O上，其轮齿分布在轮的外
A 4 1 n
四、棘轮机构的特点及应用
有齿的棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪声、 冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载的间歇传动。 起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的重物能停在任何位置，以防止由 于停电等原因造成事故。
§8-2 槽轮机构
(geneva mechanism)
一、槽轮机构的工作原理
槽轮的形式
二、槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数是：槽数z和拨盘圆销数n 为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时 角速度为零，以避免圆销与槽发生撞击，圆 销进入或脱出径向槽的瞬时，槽的中心线O2A 应与O1A垂直。 设z为均匀分布的径向槽数目，则槽轮2转 过2φ2=2π/z弧度时，拨盘1的转角2φ1将为
21 22
2 z
在一个运动循环内，槽轮2的运动时间td 对拨盘1的运动时间t之比值τ称为运动特性系 数。
1 1 n( ) 1 2 z
2z 由此得槽数z与圆销数n的关系： n≤ z2
槽 数z 圆销数 n
3 1~6
4 1~4
5、 6 1~3
7、 8 1~2
三、槽轮机构的特点和应用
优点：结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求 恒定旋转角的分度机构中。
第八章
间歇运动机构
(intermittent mechanism)
§8-1 棘轮机构
(ratchet mechanism)
一、棘轮机构的工作原理
组成构件： 摇杆1、棘爪4、棘轮3、止动爪5、机架2
为保持棘爪、止动爪与棘轮始终接触，可
在其旁边增设弹簧。 棘轮固联在轴O上，其轮齿分布在轮的外
A 4 1 n
四、棘轮机构的特点及应用
有齿的棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪声、 冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、轻载的间歇传动。 起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的重物能停在任何位置，以防止由 于停电等原因造成事故。
§8-2 槽轮机构
(geneva mechanism)
一、槽轮机构的工作原理
槽轮的形式
二、槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数是：槽数z和拨盘圆销数n 为了使槽轮2在开始和终止转动时的瞬时 角速度为零，以避免圆销与槽发生撞击，圆 销进入或脱出径向槽的瞬时，槽的中心线O2A 应与O1A垂直。 设z为均匀分布的径向槽数目，则槽轮2转 过2φ2=2π/z弧度时，拨盘1的转角2φ1将为
21 22
2 z
在一个运动循环内，槽轮2的运动时间td 对拨盘1的运动时间t之比值τ称为运动特性系 数。
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。
间歇运动机构
(cos )
1 2 cos
2
k
( 1 ) sin
2
(1 2 cos 1 )
2
2
将上述i21、kα随α的变化绘制成曲线，称为槽轮机构的 运动特性曲线。
上式说明，当拨盘以等角速度运动时，槽轮随位置的变化而变化。因为λ随槽数z的不同 而变化，因此，不仅随机构位置变化，而且随槽数变化。
2
d dt
1
2
(cos )
1 2 cos
2
1
2
d
2
dt
2 1
( 1 ) sin
(1 2 cos 1 )
2 2
1
2
令i21=ω 2/ω 1 (传动比) ,kα =α2/ω 21 得：
i 21
由受力大小确定 r≈R/6
s h d2
s=Lcosφ=Lcos(π /z) h≥s-(L-R-r) d1≤2(L-s) d2≤2(L-R-r) b=3~5 mm 经验确定 r0=R-r-b
潘存云教授研制
b
锁止弧半径r0
§12－3 擒纵轮机构
一、擒纵轮机构的组成及其工作原理 组成：擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。 工作原理：擒纵轮受发条力矩的 驱动，游丝摆轮系统往复摆动， 带动擒纵叉往复摆动，卡住或释 放擒纵轮，并使它间歇转动。
2.运动特性 (1)外啮合槽轮机构
止的过程，因此，槽轮的角速 度是变化的，从而具有角加速 度，以下将分析槽轮运动的变 化规律。
图示槽轮在运动的任一瞬时，设拨盘位置角用α来表示，槽轮 位置角用φ表示。并规定和在圆销进入区为正，在圆销离开区 为负，变化区间为： －α1≤α≤α1 －φ2≤φ≤φ2
机械设计基础-间歇运动机构
第五章 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,
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)
02
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
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
mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet
mechanism
外啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
内啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
继续
特点 :
优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平 稳、间歇地进行转位。
缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存 在柔性冲击，适合高速场合，转角不可调节， 只能用在定角场合。
棘轮机构的组成、工作原理及特点
组成：棘轮机构主要由棘轮、棘爪 和机架组成。
工作原理：主动棘爪作连续的往复 摆动，从动棘爪作单向间歇运动， 止动棘爪可阻止棘轮的逆向转动。
优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和 静止时间的比例可在较大范围内变化。
缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一 般只用于低速、轻载场合。
凸轮式间歇机构的工作原理及特点
1.工作原理及特点 圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。 特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。 优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、 适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。
槽条机构 Geneva rack mechanism
球面槽轮机构 Spherical Geneva
drive
特点： 主动销轮上的拨销只有一 个,槽轮动、停时间相等。
不等臂长多销槽轮机构 Nonequivalent arm and multiple-pin Geneva drive
偏置外槽轮机构 Offset external Geneva
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet
mechanism
外啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
内啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent
ratchet mechanism
继续
特点 :
优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平 稳、间歇地进行转位。
缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存 在柔性冲击，适合高速场合，转角不可调节， 只能用在定角场合。
棘轮机构的组成、工作原理及特点
组成：棘轮机构主要由棘轮、棘爪 和机架组成。
工作原理：主动棘爪作连续的往复 摆动，从动棘爪作单向间歇运动， 止动棘爪可阻止棘轮的逆向转动。
优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和 静止时间的比例可在较大范围内变化。
缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一 般只用于低速、轻载场合。
凸轮式间歇机构的工作原理及特点
1.工作原理及特点 圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。 特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状。 优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、 适应高速运转的要求。定位精确、且结构紧凑。
槽条机构 Geneva rack mechanism
球面槽轮机构 Spherical Geneva
drive
特点： 主动销轮上的拨销只有一 个,槽轮动、停时间相等。
不等臂长多销槽轮机构 Nonequivalent arm and multiple-pin Geneva drive
偏置外槽轮机构 Offset external Geneva
机械设计基础第6章间歇运动机构
间歇运动机构的应用
要点一
总结词
间歇运动机构在机械、汽车、轻工等领域有广泛应用。
要点二
详细描述
间歇运动机构在许多领域都有广泛的应用。在机械领域， 间歇运动机构被用于实现各种自动化生产线上的间歇传动 和定位。在汽车领域，间歇运动机构被用于实现汽车座椅 调节、车窗升降等功能。在轻工领域，间歇运动机构被用 于实现包装机、印刷机等设备的间歇传动和定位。此外， 间歇运动机构还可以应用于机器人关节、医疗器械等领域 。
印刷机械
在印刷机械中，槽轮机构 用于控制印刷版的进给和 退回。
纺织机械
在纺织机械中，槽轮机构 用于控制织布机的梭子进 给和退回。
05 其他间歇运动机构
凸轮机构
总结词
凸轮机构是一种常见的间歇运动机构，通过凸轮的转动实现间歇性运动。
详细描述
凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成，通过凸轮的轮廓曲线与从动件之间的相 互作用，使从动件产生间歇性运动。根据需要，可以选择不同的凸轮轮廓曲线 以实现不同的运动规律和运动轨迹。
不完全齿轮间歇机构：设计一个不完 全齿轮机构，通过优化齿轮的设计参 数，减小机构的体积和重量，提高其 紧凑性。
实例二
槽轮间歇机构：设计一个槽轮机构， 通过调整槽轮的尺寸和转动惯量，降 低机构的振动和噪声，提高其工作性 能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
的机构。
常见间歇运动机构
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿 轮机构等。
运动特点
能够使主动件作连续转动，而从 动件作周期性的停歇。
章节目标
01 掌握间歇运动机构的基本原理和特点。
02 了解常见间歇运动机构的工作原理和应用。
03
学习如何根据实际需求选择合适的间歇运 动机构。
- 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)。
圆珠笔芯线上的自动送料机构
凸轮－齿轮组合机构
机床校正机构
蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精度达不到 要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿条、 差动机构K使蜗杆得到一附加转动，以校正误差。
凸轮－齿轮组合机构
凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律 相当于连架杆长度可变的四杆机构。
相当于连杆长度(BD)可变的四杆机构。
卷片槽轮机构
又如图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。
刀架转位槽轮机构
5.3 不完全齿轮机构
外啮合槽轮机构
平面槽轮机构
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
槽轮机构中拨盘（杆）上的圆柱销数、槽轮上的径向槽数
以及槽的几何尺寸等均可视运动要求的不同而定。
空间槽轮机构
球面棘轮机构
二、槽轮机构的主要参数
槽轮机构的主要参数是槽数z和拨盘圆销 数K。
如右所示，为了使槽轮2在开始和终止转
动时的瞬时角速度为零，以避免圆销与槽发 生撞击，圆销进入或脱出径向槽的瞬时， 槽的中心线O2A应与O1A垂直。设z为均匀 分布的径向槽数目，则槽轮2转过2φ2=2π/z 弧度时，拨盘1的转角2φ1将为
凸轮—连杆机构 可实现预定轨迹。
罐头封口机构，要求 C点沿接合缝运动。
9(凸轮)
8 3
2 1
4
5(上冲头)
10(耐火砖) 压砖机成型机构
6(下冲头) 重物
饼干、香烟包装 机中的推包机构
• 当棘爪与棘轮开始在齿顶P啮合时，棘轮工作齿面对棘爪 的总反力FR相对法向反力FN偏转一摩擦角φ。FN对O1点 的力矩使棘爪滑入棘轮齿根，而齿面摩擦力 f FN有阻止棘 爪滑入棘轮齿根的作用。为使棘爪顺利滑入棘轮齿根并 啮紧齿根，两力对O1点的力矩应满足
FN Lsin FN fL cos 故 tan f tan
❖ 如果拨盘1上装有数个圆销，则可以得到τ>0.5的槽轮机构。设 均匀分布的圆销数目为K，则一个循环中，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
❖由上式可知，当z=3时，圆销的数目可为1至5；当z=4或 5时，圆销数目可为1至3；而当z≥6时，圆销的数目可为 1或2。
组成：可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机 构的组合。
1.联动凸轮组合机构 写R字 2.双连杆组合机构定书机 3.凸轮－齿轮组合机构 4.凸轮－连杆组合机构P432~P431 5.齿轮－连杆组合机构(变行程冲床) 6.多种基本机构的组合（压力机）
两组径向凸轮机构的组合
径向凸轮与端面凸轮的组合 小型电影放映机抓片机构
图示的是电影放映机卷片机 构, 槽轮2具有四个径向槽, 拨盘1上装一个圆销A。 拨盘 转一周, 圆销A拨动槽轮转过 1/4周, 胶片移动一个画格, 并 停留一定时间(即放映一个画 格)。 拨盘继续转动, 重复上 述运动。 利用人眼的视觉暂 留特性, 当每秒放映24幅画 面时即可使人看到连续的画 面。
❖为保证槽轮运动，其运动特性系数τ应大于零。由上式可知， 此时，径向槽的数目应等于或大于3。但槽数z=3的槽轮机构， 由于槽轮的角速度变化很大，圆销进出径向槽的瞬时，槽轮 的角加速度也很大。会引起较大的振动和冲击，故很少应用。
❖ 由式（6-3）可知，这种槽轮机构的运动特性系数τ总是小于0.5， 即槽轮的运动时间总小于静止时间ts。
第5章 间歇运动机构
主动件作 连续旋转
从动件作间歇转→停→转
§5.1 棘轮机构 §5.2 槽轮机构 §5.3 不完全齿轮机构
间歇机构概述
间歇运动机构: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， 称间歇运动机构。 类型： 1.主动件往复摆动，从动件间歇运动---棘轮机构 2.主动件连续转动，从动件间歇运动---槽轮机构
外啮合不完全齿轮机构
5.3 不完全齿轮机构
1.工作原理及特点
工作原理：在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和 停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。其余 部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无 齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。
优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和 静止时间的比例可在较大范围内变化。
❖ 在一个运动循环内，槽轮2的运动时间tm对拨盘1的运动时间t之比 值τ称为运动特性系数。当拨盘1等速转动时，这个时间之比可用
转角之比来表示。对于只有一个圆销的槽轮机构，tm和t分别对应 于拨盘1转过的角度2φ1和2π。因此其运动特性系数τ为
tm
21
2 z
1
1
z2
t 2 2 2 z 2z
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。
二、摩擦式棘轮机构（利用棘爪与摩擦棘轮间的摩擦力传递运动） 摩擦式棘轮机构可实现有级调节，无噪声，有打滑
楔块摩擦式棘轮机构
• 棘轮机构的特点与应用
• 棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转 角大小方便, 可实现间歇送进、 转位分度、 超越离合及制动等功能, 故广泛应用于各种 自动机械和仪表中。 其缺点是在运动开始 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。
即
因此棘爪顺利滑入齿根的条件为：棘 轮齿面角θ大于摩擦角φ。或棘轮对 棘爪总反力FR的作用线必须在棘爪轴 心O1和棘轮轴心O2之间穿过。
当材料的摩擦系数 f ＝0.2时，摩擦角φ≈180，因此一般取 θ＝20O。
5.1.2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
牛头刨床工作台横向送进
C
冲压工位
D
冲头
卸料工位
B
装料工位
间歇转动
A
冲床转位
图示为防止机构逆转的停止器。 这种棘轮 停止器广泛应用于卷扬机、 提升机以及运
输机等设备中。
• 图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。
5.2 槽轮机构
5.2.1 槽轮机构的工作原理 及分类
当拨盘上的圆柱销A没有进入 槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁 止弧面被拨盘上的外凸锁止弧面 卡住，槽轮静止不动。当圆柱销 A进入槽轮的径向槽时，锁止弧 面被松开，则圆柱销A驱动槽轮 转动。当拨盘上的圆柱销离开径 向槽时，下一个锁止弧面又被卡 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
不完全齿轮机构 应用：自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构等
步进运动机构：机构的间歇运动是单方向的。
5.1 棘轮机构
5.1.1棘轮机构组成及工作原理
机构组成
它主要有摇杆、驱动棘爪、 棘轮、制动棘爪和机架组成。 弹簧使制动爪和棘轮保持接 触。
工作过程
摇杆逆时针摆动——驱动棘爪插入齿槽——棘轮转过角 度——制动棘爪划过齿背 摇杆顺时针摆动——驱动棘爪划过脊背——制动棘爪阻止 棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动 因此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。
5.1.1棘轮机构的类型 （齿式，摩擦式）
一、齿式棘轮机构（利用棘爪与棘轮上的棘齿啮合与分离实 现间歇）
1、单动式棘轮机构
外啮合式棘轮机构
内啮合式棘轮机构
2、双动式棘轮机构
钩头双动式棘轮机构
直头双动式棘轮机构
3、双向式棘轮机构
矩形齿双向式棘轮机构
回转棘爪双向式棘轮机构
齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是
❖槽数z>9的槽轮机构比较少见，因为当中心距一定时，z 越大槽轮的尺寸也越大，转动时的惯性力矩也增大。另 由式（6－3）可知，当z>9时，槽数虽增加，τ的变化却 不大，起不到明显的作用，故z常取为4~8。
5.2 .2槽轮机构的特点与应用
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。
缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一 般只用于低速、轻载场合。
5.3 不完全齿轮机构 2.类型及应用
类型：外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构
应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。如乒乓 球拍周缘铣削加工机床、蜂窝煤饼压制机等。
5.3 不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
填料
锁止弧 蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
5.3.2 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，装配与调整要求也较高
5.3.3 组合机构 组合机构：将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传 动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求。自行车后轴上的棘 Nhomakorabea机构模型
滚子摩擦式棘轮机构 超越离合
滚子摩擦式棘轮机构
• 图为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或构件3 顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧在构件1、 3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体，一起转动；运 动相反时，构件1、3成脱离状态。
棘轮机构的设计
• 图中θ为棘轮齿工作齿面与径向 线间的夹角，称齿面角，L为棘 爪长，O1为棘爪轴心，O2为棘轮 轴心，啮合力作用点为P（为简 便起见，设P点在棘轮齿顶）， 当传递相同力矩时，O1位于O2P 的垂线上，棘爪轴受力最小。