槽轮机构计算
机械设计基础第5章
5.4 螺 旋 机 构
5.4.1 螺纹的参数、类型和应用 1.螺旋线、螺纹的形成 在直径为d2的圆柱面上，绕一底边长为πd2的 直角三角形，底边与圆柱体的底面重合，则斜边 在圆柱表面上将形成一条螺旋线，如图5.18（a） 所示。取一平面图形(如图5.18（b）所示)，使其 一边与圆柱体的母线贴合，并沿螺旋线移动，移 动时保持此平面图形始终通过圆柱体的轴线，此 平面图形在空间形成的轨迹构成螺纹。
按从动件的间歇运动方式分类，它又有以下 几种形式。 (1) 单向间歇转动如图5.1、图5.2所示，从动 件均作单向间歇转动。 （2) 单向间歇移动如图5.3所示，当主动件1 往复摆动时，棘爪2推动棘齿条3作单向间 歇移动。 （3) 双动式棘轮机构如图5.4所示，主动摇杆 1上装有主动棘爪2和2′，摇杆1绕O1轴来回 摆动都能使棘轮3沿同一方向间歇转动，摇 杆往复摆动一次，棘轮间歇转动两次。
2. 棘轮机构的类型 根据工作原理，棘轮机构可分为齿式棘 轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1) 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构的工作原理为啮合原理。 按啮合方式分类，它有外啮合(如图5.1所示) 和内啮合(如图5.2所示)两种型式。内啮合棘 轮机构由轴1、驱动棘爪2与止回棘爪4、棘 轮3以及弹簧5组成。
2) 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。在 图5.6所示的机构中，当摇杆往复摆动时， 主动棘爪2靠摩擦力驱动棘轮3作逆时针单 向间歇转动，止回棘爪4靠摩擦力阻止棘轮 反转。由于棘轮的廓面是光滑的，所以又 称为无棘齿棘轮机构。该类机构棘轮的转 角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮 的接触面间容易发生相对滑动，故运动的 可靠性和准确性较差。
1. 间歇式送进 图5.8所示为浇注流水线的送进装置，棘轮与带轮固连 在同一根轴上，当活塞1在汽缸内往复移动时，输送带2间 歇移动，输送带静止时进行自动浇注。 2. 超越运动 图5.9所示为自行车后轴上的内啮合棘轮机构，飞轮1 即是内齿棘轮，它用滚动轴承支承在后轮轮毂2上，两者 可相对转动。轮毂2上铰接着两个棘爪4，棘爪用弹簧丝压 在棘轮的内齿上。当链轮比后轮转的快时(顺时针)，棘轮 通过棘爪带动后轮同步转动，即脚蹬得快，后轮就转得快。 当链轮比后轮转的慢时，如自行车下坡或脚不蹬时，后轮 由于惯性仍按原转向转动，此时，棘爪4将沿棘轮齿背滑 过，后轮与飞轮脱开，从而实现了从动件转速超越主动件 转速的作用。按此原理工作的离合器称为超越离合器。
马氏槽轮机构计算公式
马氏槽轮机构计算公式马氏槽轮机构是一种重要的机械传动机构，它的运动规律和传动性能对于机械设备的设计和运行具有重要的影响。
在工程实践中，我们常常需要对马氏槽轮机构进行计算，以确定其运动参数和传动性能。
本文将介绍马氏槽轮机构的计算公式，并结合实例进行说明。
1. 马氏槽轮机构的基本结构和运动规律。
马氏槽轮机构由马氏槽轮和马氏槽轮架组成，其中马氏槽轮架固定，马氏槽轮绕其转动。
马氏槽轮的外轮廓呈槽状，内部有齿轮或链条与之相连，通过外部的驱动力使其转动。
马氏槽轮架上有一个定位轴，马氏槽轮绕定位轴做往复运动。
马氏槽轮的运动规律可以用以下公式描述：θ = ωt + φ。
其中，θ为马氏槽轮的转动角度，ω为角速度，t为时间，φ为初相位。
2. 马氏槽轮机构的传动性能计算。
马氏槽轮机构的传动性能可以通过以下公式进行计算：速比 = (r2 r1) / (r2 + r1)。
其中，r1为马氏槽轮的内半径，r2为马氏槽轮的外半径。
速比是马氏槽轮机构的一个重要参数，它决定了马氏槽轮的传动效果和传动比。
3. 马氏槽轮机构的动力学计算。
马氏槽轮机构的动力学性能可以通过以下公式进行计算：τ = J α。
其中，τ为马氏槽轮的扭矩，J为转动惯量，α为角加速度。
转动惯量是马氏槽轮机构的一个重要参数，它决定了马氏槽轮的惯性特性和动力传递能力。
4. 马氏槽轮机构的应用实例。
以某工程机械设备中的马氏槽轮机构为例，其马氏槽轮的内半径r1为20cm，外半径r2为30cm，角速度ω为10rad/s，初相位φ为π/4。
根据以上公式，可以计算出该马氏槽轮机构的转动角度、速比和扭矩等参数。
5. 结论。
马氏槽轮机构是一种重要的机械传动机构，其运动规律和传动性能可以通过一系列的计算公式来描述和分析。
在工程实践中，我们可以根据这些公式来计算马氏槽轮机构的运动参数和传动性能，从而为机械设备的设计和运行提供参考。
希望本文对于马氏槽轮机构的计算公式有所帮助，也希望能够为相关领域的工程师和研究人员提供参考和借鉴。
槽轮棘轮机构
将2α1代入得：k=1/2-1/z ① 因为 k>0 所以槽轮的槽数z ≥3，由①式可知 其运动系数k总小于0.5，故这种单销外槽轮机构槽轮 的运动时间总小于其静止时间。 如果想要k ≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多 装几个圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转 一圈，槽轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍， 即： k=n（1/2-1/z） 因为 k ≦1 得：n ≦ 2z/(z-2) ② 由②可得槽数与圆销数的关系
1.机构组成
图示为机械中常用的外啮合式棘 轮机构，它由主动摆杆，棘爪， 棘轮、止回棘爪和机架组成。
2.工作原理
主动件空套在与棘轮固连的从动 轴上，并与驱动棘爪用转动副相 联。当主动件顺时针方向摆动时， 驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中， 使棘轮跟着转过一定角度，此时， 止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。 当主动件逆时针方向转动时，止 回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向 转动，而驱动棘爪却能够在棘轮 齿背上滑过，所以，这时棘轮静 止不动。因此，当主动件作连续 的往复摆动时，棘轮作单向的间 歇运动。
2棘轮机构所具有的单向间歇运动特性在实际应用中可满足如送进制动10122槽轮机构槽轮机构是由带有圆销a的主动具有径向槽的从动槽2和机架组成如图112类型及应用外槽轮机构内槽轮机构13槽轮机构一般应用在转速不高要求间歇地转过一定角度的分度装置中如转塔车床上的刀具转位机构
第十二章 其他常用机构
12-1 棘轮机构
二、螺纹的几何参数
1、螺距P
2、导程S S=nP
3、螺纹升角ψ tg ψ=nP/πd2
三、螺纹牙型特点和应用
联接螺纹
普通螺纹
管螺纹
自攻钉用螺纹
槽轮机构
槽轮机构一．槽轮机构的组成及工作特点（1）机构组成槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。
（2）工作特点槽轮机构可将主动拨盘的等速回转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动，并具有结构简单、外形尺寸小、机械效率高，以及能较平稳的、间歇地进行转位等优点，但存在柔性冲击的缺点，故常用于速度不太高的场合。
二、槽轮机构的类型及应用（1）槽轮机构的类型普通型特殊型外槽轮机构内槽轮机构槽条机构不等臂多销槽轮机构球面槽轮机构偏置式槽轮机构偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构内啮合棘轮机构外啮合棘轮机构空间棘轮机构外槽轮机构内槽轮机构内槽轮机构特殊槽轮机构特殊槽轮机构 运动时间均不等槽轮机构时间间隔不等槽轮机构 空间球面槽轮机构参数变化时的槽轮机构运动情况（2）槽轮机构的应用例1 蜂窝煤制机模盘转位机构例2 幻灯片放映机机构自动灌装机切糕机三、槽轮的设计（1）槽轮机构的典型结构如图所示，它由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。
拨盘以等角速度作连续回转，当上的圆销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧nn被拨盘的外凹槽锁止弧mm卡住，故槽轮不懂。
图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置，此时锁止弧nn又也刚被松开。
此后，槽轮受圆销的驱使而转动。
当圆销在另一边离开径向槽时，锁止弧nn又被卡住，槽轮又静止不懂。
直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。
所以槽轮作时动时停的间歇运动。
槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的、间歇的进行转位。
但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合普通槽轮机构的运动系数在图中所示，当主动拨盘B回转一周时，槽轮A的运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比，称为槽轮机构的运动系数，并以к表示因为拨盘B一般为等速回转，所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示。
对于单圆销外槽轮机构，时t1与t2所对应的拨盘转角分别为2和2又为了避免圆销B和径向槽发生刚性冲击，圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线。
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。
槽轮机构(马耳他机构)概述
k(z 2)
2z
还应该有 1 ，即：
由此可得：
k(z 2) 1 2z
k 2z z2
当z=3时，k=1～5；当z=4～5时，k=1～3；当z≥6时，k=1～2。
z↓ 生产效率↑ z↑ 动力特性好
通常z=4～8
三、槽轮机构的几何尺寸计算
设计槽轮机构，首先应根据工作
要求确定槽轮的槽数z和主动拨盘
的圆销数k，再按受力情况和实际
机器所允许的空间安装尺寸，确
定中心距L和圆销半径r。然后按
图4-8所示几何关系，可求出圆销
的回转半径R、槽轮外廓径向高度
S、径向槽深度h、拨盘锁止弧张
开角 、拨盘轴直径d1和槽轮轴
直径d2，定出槽顶侧壁厚b和锁止 弧β的半径，具体的求解方法可
应用举例1：图4-10所示为电影放映机的卷片机构，槽轮2具有 四个径向槽，拨盘1上装一个圆销A。拨盘转1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。拨盘继 续转动，重复上述运动。利用人眼的视觉暂留特性，当每秒钟 放映24幅画面时即可使人看到连续的画面。
应用举例2：图4-ll所示为六角车床刀架的转位槽轮机构，刀 架3上可装六把刀具，并与具有相应径向槽的槽轮2固联，拨盘 1上装有一个圆销A。拨盘每转1周，圆销进入槽轮一次，驱使 槽轮(即刀架)转600，从而将下一工序的刀具转换到工作位置。
循环(拨盘转1周)内，槽轮的运动时 间td与拨盘转1周的总时间t之比。对 于只有一个圆销的槽轮机构：
td
21
2
z
z2 11
t 2 2 2z 2 z
为了保证槽轮运动，应有 0 。所以有z≥3， 0.5 ，即槽
六槽槽轮机构尺寸计算
六槽槽轮机构尺寸计算一、六槽槽轮机构尺寸计算相关知识大集合（一）基础概念1. 啥是六槽槽轮机构呢？简单来说呀，它就是一种机械结构，由槽轮和拨盘等部件组成的哦。
这槽轮上有六个槽，这些槽在整个机构的运转中可是起着超级重要的作用呢。
比如说在一些自动化生产设备里，它就能按照特定的规律来控制运动的间歇啥的。
2. 槽轮机构的组成部分除了槽轮和拨盘，还有机架呀。
机架就像是它们的家一样，把这些部件稳稳地固定在合适的位置上，这样整个机构才能正常工作呢。
（二）尺寸计算相关的重要参数1. 槽轮的直径该怎么确定呢？这可跟很多因素有关哦。
首先得考虑它要承担的负载大小，如果负载大，可能就需要更大的直径来保证强度。
然后呢，还得看它和其他部件的配合关系。
比如说和拨盘的连接部分，如果这个连接要求比较精密，那在计算直径的时候就得把这个因素考虑进去。
2. 槽的尺寸又怎么算呢？槽的宽度要能够容纳拨销顺利地进出，不能太窄，不然拨销容易卡住；也不能太宽，太宽了可能会导致运动不稳定。
槽的深度呢，也要根据拨销的长度等因素来确定，要保证拨销在槽内能够有效地传递动力。
3. 拨盘的尺寸计算也不简单。
拨盘的半径要根据槽轮的尺寸以及它们之间的传动比来计算。
传动比这个概念很重要哦，它决定了槽轮和拨盘之间的运动关系。
如果传动比不合适，整个机构的运动就会乱套的。
（三）尺寸计算中的数学关系1. 槽轮的分度圆直径和槽数之间有个很有趣的数学关系。
一般来说，分度圆直径和槽数是成一定比例的。
比如说，如果我们知道了槽数是6，再结合其他一些已知条件，像中心距之类的，就能算出分度圆直径的大致范围呢。
2. 在计算拨盘和槽轮的中心距的时候，也要用到一些几何知识。
这个中心距会影响到整个机构的紧凑性和运动的平稳性。
如果中心距太大，整个机构就会显得很松散；如果太小呢，又可能会导致部件之间相互干涉。
3. 还有槽轮的节圆半径和拨盘的节圆半径之间的关系。
这两个半径之间的比例关系会影响到动力传递的效率和运动的准确性。
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序号符号z a r 2a 2a’4R15R1与a的比值
λ6槽轮外圆半径
R27槽轮槽深
h 8主动件轮毂直径
d09槽轮轮毂直径
dk 10锁止弧半径
Rx 11锁止凸弧张角
γ12圆销个数
K 173********槽轮的角速度ω2ω2=d φ1/（dt）=[（λ²+λcos φ1）/（1+λ²+2λcos φ1）]*ω
槽轮机构3≤z≤18，z多时机构尺寸大，z少时动力性能不好。
有关。
a和r根据结构选定2a=pi(1-2/z)参数或项目
外啮合槽数
12槽间角
2β2β=2pi/z=pi-2a 2β=2pi/z=2a’-pi 中心距
圆销半径
槽轮每次转位时，
主动件1的转角
主动件圆销中心半径
R1=a*sin βλ=R1/a=sin βR2=sqr[（a*cos β）²+r²]h≥a（λ+cos β-1）+r h≥a λ-cos β+1）+r d0＜2a（1-cos β）dk＜2a（1-λ）-2r Rx＜R1-r 动停比（槽轮每次
转位时间td与停歇
时间tj之比）
k k=（z-2）/[（2z/K-（z-2）]γ=2（pi-a）（当k=1时）γ=2（pi-a’）K＜2z/(z-2)k=（槽轮的角位移
φ2φ2=arctan（（λsin φ1/(1+λcos φ1））外啮合φ1∈[pi-a,pi+a]内啮合φ1∈[-a',a']运动系数（槽轮每
次转动时间td与周
期T之比
ττ=[（z-2）/2z]*K＜1τ=（z+2）/2z＜1机构运动简图
17 18
19 20
1=φ1'=0
ω2max=[λ/（1+λ）]ω1
φ1=φ1''=±arccos（1+λ²）/4λ-
｛sqrt[（1+λ²）/4λ]²+2｝
φ1=φ1''=±a'槽轮的角速度ω2ω2=dφ1/（dt）=[（λ²+λcosφ1）/（1+λ²+2λcosφ1）]*ω槽轮的角加速度ε2ε2=dω1/（dt）={[λ（λ²-1）sinφ1]/（1+λ²+2λcosφ1）²}*ωω2max及对应的φ1
角
φ1’
对应的ε2max的φ1
角
φ1’'
φ1=φ1'=pi
ω2max=[λ/（1-λ）]ω1
外啮合内啮合
84
100125
57.5
38.2683488.38835
0.3826830.707107
92.5231588.70597
35.6563132.5
15.22409
113.4633
33.2683495.88835
22590
2.66666711
4590
3
0.6
0.6250.75
φ1）/（1+λ²+2λcosφ1）]*ω1
计算值
不好。
运动系数等机构特性也与z 根据结构选定
2a'=pi(1+2/z)
内啮合
135270 2β=2pi/z=2a’-pi
β
/a=sinβ
β）²+r²]
h≥a（λ-cosβ+1）+r
Rx＞R1+r
按结构选定
γ=2（pi-a’）
K=1
k=（z+2）/（z-2）＞1
nφ1/(1+λcosφ1））
∈[pi-a,pi+a]
∈[-a',a']
τ=（z+2）/2z＜1
φ1）/（1+λ²+2λcosφ1）]*ω1
nφ1]/（1+λ²+2λcosφ1）²}*ω1²
φ1=φ1'=0
ω2max=[λ/（1+λ）]ω1
φ1=φ1''=±a'。