不完全齿轮机构
组合式不完全齿轮传动机构的设计及应用
组合式不完全齿轮传动机构的设计及应用引言在机械传动领域，不完全齿轮传动机构是一种常用的传动装置，通过不同规格齿轮的组合来实现不同的传动比。
本文将详细探讨组合式不完全齿轮传动机构的设计原理、应用场景以及其在工程实践中的优缺点。
什么是组合式不完全齿轮传动机构组合式不完全齿轮传动机构是一种通过组合不同规格齿轮的方式来实现传动的机构。
其中，不完全齿轮是指它与传动轴之间不满足完整齿轮的要求，如齿数不整数倍关系、模数不一致等。
该机构通常由多组不完全齿轮的组合构成，通过它们之间的齿轮咬合来传递力和运动。
不完全齿轮传动机构的设计得到了广泛应用，适用于各种机械传动系统。
组合式不完全齿轮传动机构的设计原理1. 齿轮咬合原理齿轮咬合是不完全齿轮传动机构的核心原理。
通过合理选择齿数，使得不完全齿轮之间产生齿轮咬合，从而实现力和运动的传递。
在设计过程中，需要匹配不完全齿轮的齿数，使得它们之间的齿轮咬合能够实现所需的传动比。
2. 传动比的确定传动比是组合式不完全齿轮传动机构设计的重要参数。
传动比可以通过选择不完全齿轮的齿数比例来确定。
根据所需的传动比，可以计算出各个不完全齿轮的齿数，并选择合适的模数和齿轮材料来满足实际工作条件。
3. 动力学分析进行组合式不完全齿轮传动机构的设计时，需要进行动力学分析，以保证传动的平稳性和可靠性。
动力学分析主要包括齿轮传动的力学性能、启动和刹车过程中的动力学响应等。
通过合理设计齿轮参数和增加充分的咬合面积，可以提高机构的传动效率和运动精度。
组合式不完全齿轮传动机构的应用1. 汽车传动系统组合式不完全齿轮传动机构在汽车传动系统中得到广泛应用。
例如，在自动变速器中，通过组合不同规格的齿轮，实现不同的传动比，并使汽车在不同速度下保持较高的传动效率。
同时，组合式不完全齿轮传动机构还可以降低汽车传动系统的能量损失，提高整个传动系统的工作效率。
2. 工业机械在工业机械领域中，组合式不完全齿轮传动机构也得到了广泛应用。
§12-4不完全齿轮机构
二、不完全齿轮机构的类型 1、外啮合不完全齿轮机构 、外啮合不完全齿轮机构：两轮转向相反，如图12-25。 不完全齿轮机构 2、内啮合不完全齿轮机构 、内啮合不完全齿轮机构：两轮转向相同，如图12-26。 不完全齿轮机构 3、圆锥不完全齿轮机构 、圆锥不完全齿轮机构
图12-25
图12-26
三、不完全齿轮机构的应用 不完全齿轮机构多用于一些具有特殊运动要求的专业 机械中。如图12-27所示的用于铣削乒乓球拍的0所示为蜂窝煤饼压制机的工作台间歇转动。
图12-30
§12-4 不完全齿轮机构 一、不完全齿轮机构的组成、工作原理和特点 不完全齿轮机构的组成、 1、组成 如图12-25所示。这 种机构的主动轮1为只有 一个齿或几个齿的不完 全齿轮，从动轮2由正常 齿和带有锁止弧的厚齿 彼此相间地组成。
图12-25
2、工作原理 当主动轮1的有齿部 分作用时，从动轮2就转 动；当主动轮1的无齿圆 弧部分作用时，从动轮2 停止不动。因而当主动 轮连续转动时，从动轮 获得时转时停的间歇运 动。
图12-25a
图12-25b
每当主动轮连续转过一圈时，图12-25a、b所示机构 的从动轮分别间歇转过1/8圈和1/4圈。
3、不完全齿轮机构的特点 、 不完全齿轮机构的结构简单、制造容易、工作可靠， 设计时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。 当从动轮由停歇而突然到达某一转速，以及由某一转 速突然停止时，此机构具有较大冲击（刚性冲击）。因此， 它只宜用于主动轮低速、轻载的场合。
认识不完全齿轮机构
不完全齿轮机构
在自动化生产线中采用了大量的间歇机构，有棘
轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构，那什么是不完
全齿轮机构呢？
1
2 轮机构的类型
三、不完全齿轮机构的特点及应用
一、不完全齿轮机构的组成及其工作原理
◆ 由普通齿轮机构演变而成的间歇运动机构。 ◆ 与齿轮机构区别：主动轮仅有一个或几个齿。从动轮被分
成几个区间，各区间内有与主动轮相应数目的齿槽。
1、机构的组成
•从动轮
•主动轮 •锁止弧
•机架 锁止弧
2、工作原理： 主动轮在有齿部位啮合时 带动从动轮转动，无齿时从动
轮停歇。从动轮停歇时，主动
轮上的锁止弧与从动轮上的锁 止弧互相配合锁住，以保证从
动轮停歇在预定位置上。
二、常用类型：
1、单齿与多齿不完全齿轮机构
例不受机构结构的限制
缺点：从动轮在转动开始及终止时速度突变，冲击较大，一般
仅用于低速、轻载场合
三、特点及应用：
2、应用：
只用于低速、轻载的场合
例1：周期性往复回转机构 主动轴I上装有两个不完全 齿轮A和B， 当主动轴I连续回转时，
从动轴Ⅱ能周期性地输出：
正转——停歇——反转运动
三、特点及应用：
例2：蜂窝煤机工作台间歇转动机构
蜂窝煤机
蜂窝煤机工作台间歇转动机构
单齿不完全齿轮机构
多齿不完全齿轮机构
二、常用类型：
2、外啮合与内啮合不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
主动轮与从动轮转向相反
内啮合不完全齿轮机构
主动轮与从动轮转向相同
二、常用类型：
3、齿轮、齿条不完全啮合机构
主动轮连续转动时，从动齿条作时动时停的往复移动。
内啮合不完全齿轮机构
6.1.2 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。
1
R r
如图6-1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A与槽轮发生撞击，
A
圆销进入或脱出径向槽的瞬时，径向槽的中线应与圆
销中心相切，即O2A应与O1A垂直。设z为均匀分布的 径向槽数，当槽轮2转过22=2z弧度时，拨盘1相应 转过的转角为：
6.2 棘轮机构
6.2.1 棘轮机构的工作原理及应用
图6-3所示为外啮合棘轮机构。它由摆杆1、棘爪2、 棘轮3、止回爪4和机架5组成。通常以摆杆为主动件、 棘轮为从动件。当摆杆1连同棘爪2顺时针转动时，棘 爪进入棘轮的相应齿槽，并推动棘轮转过相应的角度； 当摆杆逆时针转动时，棘爪在棘轮齿顶上滑过。为了 防止棘轮跟随摆杆反转，设置止回爪4。这样，摆杆不 断地作往复摆动，棘轮便得到单向的间歇运动。
6.1 槽轮机构 6.1.1 槽轮机构的工作原理
槽轮机构又称马尔他机构，由槽轮、装有圆销的拨盘和机架组成。如图6-1所示，拨盘做匀速转动时，驱 动槽轮作时转时停的间歇运动。当圆销未进入轮槽时，槽轮静止。圆销进入轮槽时，锁止弧松开，槽轮转动； 当圆销离开槽时，槽轮又被拨盘的外锁止槽卡住，槽轮静止。直到圆销A在进入槽轮另一径向槽时，两者又重 复上述的运动循环。
槽轮机构有两种基本型式：一种是外啮合槽轮机构，如图6-1所示，另一种是内啮合槽轮机构，如图6-2所 示。
R r
A
s
1
1
d1
r
2 1 2 O2
d2
L
h
2
b 2
图6-1 外啮合槽轮机构
6-1.swf
(单击打开)
2
2 2 2
不完全齿轮——精选推荐
5.3不完全齿轮机构不完全渐开线齿轮机构能将主动轮的等速连续转动转换为从动轮的间歇运动。
其动停时间比不受机构结构的限制，制造方便，但是从动轮在每次间歇运动的始末有剧烈冲击，故一般只用于低速，轻载及机构冲击不影响正常工作的场所。
若设置缓冲结构可改善机构的动力性能。
5.3.1基本型式与啮合特性不完全齿轮机构分外啮合与内啮合两类（图4-2-82、4-2-83）。
机构由三部分组成：主动轮1与2；一对锁止弧3，主动轮上的凸弧和从动轮上的凹弧可以直接切出或装配而成，也可单独制成一对锁止弧；缓冲结构，用以缓和或消除间歇涌动始.末时的剧烈冲击，改善机构的动力性能。
本节只讨论没有缓冲结构的运动分析与尺寸设计。
不完全齿轮的啮合特性：每一次简谐运动，可以只由一对齿啮合来完成，也可以由若干对齿来完成。
不完全齿轮机构首.末二对齿的啮合过程与完全齿轮机构不同，而中间各对齿的啮合过程与完全齿轮相同。
首对齿：从动轮所处的静止位置，应使主动轮旋转时其首齿S能顺利地通过二轮顶圆右侧交点G，从动轮具有锁止弧的齿K啮合（图4-2-84a、b）。
首啮点E由从动轮的静止位置决定，它可能位于从动轮齿顶圆弧GB1上（图b）或啮合线段B1P上（图a）。
首齿开始推动从动轮.锁止弧恰好脱开。
轮齿在GB1段啮合时，从动轮变速转动；E点离B1点越远，则开始啮合时冲击越大；齿轮在B1B2段啮合时，从动轮匀速转动。
如所选参数满足连续传动条件，则第一对齿到B2点终止啮合时，第二对齿已进入啮合。
末对齿：末对齿啮合至B2点时，因无后续齿所以并不立即脱齿，而以主动齿顶尖角与从动末齿根部啮合，经圆弧B2F，最终于二顶圆左侧交点F处分离。
在B2F段啮合过程中，从动轮角速度逐渐降低。
在F点终止啮合时，锁止弧恰好锁住，从动轮突然停止。
中间各对齿开始啮合与B1点，终止啮合于B2点。
仅由一对齿啮合来完成一次间歇运动时，啮合轨迹的前半段EB1P（或EP）与首对齿的前半段相同；后半段PB2F与末对齿的后半段相同。
不完全齿轮传动机构的应用
⒉不完全齿轮机构的工作原理 两轮啮合时，主动轮带动从 动件做一定角度的转动；两 轮脱离啮合时，主动轮上的 锁止凸弧与从动轮上锁止凹 弧处于锁止状态，此时从动 件处于静止状态。
3. 不完全齿轮传动机构的应用 下图为不完全齿轮传动机构的应用，工作台用5 个工位
完成煤粉的填装、压制、退煤等动作。
？ 上述不完全齿轮机构图中，构件A 每回转一周， 从动件动作几次？
一、槽轮机构及其特性
1. 槽轮机构的组成及工作原理 组成：由带圆销的曲柄、具有径向槽的槽轮以及机架组成。
工作原理
？ 在上述槽轮机构中，主动件每回转一周，从动件 转过多少周？另外，能否曲柄作为从动件？ 2. 槽轮机构的类型 槽轮机构有外啮合槽轮机构和内啮合槽轮机构，二者均适 用于两轴线互相平行的间歇传动。 外啮合槽轮机构：主从动件转向相反。 内啮合槽轮机构：主从动件转向相同。
3. 槽轮机构的特点 槽轮机构具有结构简单，工作可靠，运动平稳，转角不
可调节等特点。 在槽轮转动的始末位置存在冲击现象，常用于转速不高
的场合。 ⒋槽轮机构的应用
？ 主动件每转一周，从动件转动多少周？
二、不完全齿轮பைடு நூலகம்构及其特性
⒈不完全齿轮机构的组成 由主动不完全齿轮、从动不完全齿轮以及机架组成。
不完全齿轮机构应用场景
不完全齿轮机构应用场景
不完全齿轮机构是由齿轮机构演变而来的一种间歇运动机构，这种机构的特点是结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮的运动时间和静止时间可以在较大范围内变化。
具体来说，不完全齿轮机构在主动轮上只做出一部分齿，从动轮上做出与主动轮轮齿相啮合的轮齿。
主动轮只有一个齿或几个齿，从动轮可以是普通的完整轮，也可以是由正常齿和带锁止弧的厚齿彼此相间的组成。
机构类型有外啮合和内啮合两种。
不完全齿轮机构适用于低速、轻载的场合，如修鞋的缝纫机中，需要一定角度范围内的往复转动或某些情况下的齿轮齿条运动。
此外，这种机构也广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、航空、轮船、农业机械、建筑机械等，用于实现各种齿轮传动。
总的来说，不完全齿轮机构的应用场景主要是需要间歇运动或特定角度范围内往复运动的低速、轻载设备。
不完全齿轮机构的工作原理
不完全齿轮机构的工作原理
嘿，你问不完全齿轮机构的工作原理？这事儿咱可得好好唠唠。
不完全齿轮机构啊，那可有点神奇呢。
它就像是个有脾气的小机器，有时候转一转，有时候又停一停。
这不完全齿轮机构呢，主要是由一个不完全齿轮和一个普通齿轮组成的。
不完全齿轮呢，就是那种只有一部分有齿的齿轮。
就像一个人缺了几颗牙似的。
当不完全齿轮转动的时候，它的有齿部分会和普通齿轮的齿啮合，这样就带动普通齿轮转动啦。
就像两个人手拉手一起走一样。
但是呢，当不完全齿轮的没齿部分转过来的时候，它就和普通齿轮分开了，普通齿轮就不转了。
这时候就像是两个人松开了手，各走各的。
这样一来，不完全齿轮机构就能实现间歇运动啦。
一会儿转一会儿停，一会儿转一会儿停。
就像个调皮的孩子，一会儿跑一会儿歇着。
比如说在一些机器里面，需要某个部件一会儿动一会
儿不动，这时候不完全齿轮机构就派上用场了。
它可以控制机器的运动节奏，让机器按照特定的规律工作。
而且啊，不完全齿轮机构还可以通过调整不完全齿轮的齿数、齿形等参数来改变运动的速度和间歇的时间。
就像调闹钟一样，可以根据需要把时间调快调慢。
哎呀，不完全齿轮机构的工作原理就是这么奇妙。
它虽然看起来有点奇怪，但是在很多地方都能发挥大作用呢。
下次你看到有机器一会儿动一会儿停，说不定就是不完全齿轮机构在工作哦。
加油吧！。
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机械原理论文
jixieyuanlilunwen
题目：不完全齿轮机构
姓名：
系别：
2013年6月6日
不完全齿轮机构
摘要：生活中我们所见到的插秧机的秧箱移动机构和获取国家实用新型国家专利的高效节能的内燃机齿轮传动机构等许多机构都运用了不完全齿轮与齿条的啮合原理。
本文将对不完全齿轮与齿条的啮合特点进行简单的分析。
关键词：不完全齿轮; 齿条; 啮合
一．运动分析
本机构是一个内燃机齿轮传动机构，该机构传动时，运用凸轮易调节的运动特点，在活塞运动方向改变即齿轮啮合时，通过类似凸轮的结构着力，使齿轮运动带动齿条的左右移动，齿轮啮合双方速度相等、定位准确，保证了运动的可行性。
二．齿轮齿条的传动计算
齿轮作回转运动，齿条作直线运动，齿条可以看作一个齿数无穷多的齿轮的一部分，这时齿轮的各圆均变为直线，作为齿廓曲线的渐开线也变为直线。
齿条直线的速度v与齿轮分度圆直径d、转速n之间的关系为
v=
(/)
60
dn
mm s π
式中 d ——齿轮分度圆直径，mm ；
n ——齿轮转速，min r 。
其啮合线12N N 与齿轮的基圆相切1N ，由于齿条的基圆为无穷大，所以啮合线与齿条基圆的切点2N 在无穷远处。
齿轮与齿条啮合时，不论是否标准安装（齿轮与齿条标准安装即为齿轮的分度圆与齿条的分度圆相切），其啮合角'
α恒等于齿轮分度圆压力角α，也等于齿条的齿形角；齿轮的节圆也恒与分度圆重合。
只是在非标准安装时，齿条的节线与分度线不再重合。
齿轮与齿条正确啮合条件是基圆齿距相等，齿条的基圆齿距是其两相邻齿廓同侧直线的垂直距离，即cos cos b P P m απα==。
齿轮与齿条的实际啮合线为12B B ，即齿条顶线及齿轮齿顶圆与啮合线12N N 的交点2B 及1B 之间的长度。
齿轮与齿条传动的尺寸计算见下表：
项目名称
计算公式及代号 转90︒
齿轮齿条转180︒
齿轮齿条
数值数值
齿轮齿数
1
z48 32
模数m
2mm2mm
螺旋角β0︒0︒
基本齿廓压力
角
α
20︒20︒齿顶
高系
数
*
a
h 1 1
顶隙
系数
*
C0.25 0.25
齿轮变位系数
1
x0.418 0.418
尺宽齿轮
1
b10mm10mm
齿条
2
b30mm30mm 齿条长度L75mm300mm 主要几何参数计算
项目名称计算公式及代号转齿轮齿条数
值转齿轮齿条数值
齿轮分度圆直径
11
cos
d mzβ
=96mm64mm
齿顶高齿轮()
*
111
a a
h h x m
=+ 2.836mm 2.836mm
齿条*
21
a a
h h m
=2mm2mm
齿根高 齿轮 **112()f a h h c x m =+- 1.664 1.664mm 齿条 **21()f a h h c m =+
2.5mm 2.5mm 齿高
齿轮 a f
h h h =+
4.5mm
4.5mm
齿条
齿轮中心到齿条中心距 1
12d H x m =+
4.5mm 4.5mm
齿距 n p m π=
6.238mm 6.238mm 齿条齿数 20.5n
L
z p =
+
12
32
三．此不完全齿轮机构的特点
1.优点：该传动机构利用齿轮传动具有效率高、稳定性好、寿命长等的特点，替代曲柄连杆机构，将活塞的直线运动与曲轴的旋转运动相互转换。
按照公认的数据估算，该传动机构比曲柄连杆机构传动效率提高３０％，节约燃料３３％。
2.缺点：该机构用不完全齿轮替代曲柄连杆进行传动，从动轮在每次运动始末，速度均有突变，冲击较大，存在刚性冲击。
不完全齿轮机构在啮合传动中，当首齿进入啮合及末齿退出啮合过程中，轮齿并非在实际啮合线上啮合，因而在此期间不能保证定传动比传动，会有一定的传动误差。
这种以不完全齿轮替代曲柄连杆进行传动的设计机构，要特别考虑强度的问题，机构在布置、润滑等方面还面临着考验，在实际应用中，还要考虑这种机构的装机等问题。
四．不完全齿轮机构在生活中的应用
如右图所示为插秧机的秧箱移动机构：
齿条机构为秧箱，齿轮为一具有180度齿不完全齿轮，齿轮为主动件，实现了齿条即秧箱的间歇运动。
五．总结
不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇
运动机构，与其它间隙机构相比,其动停时间比不受机构结构的限制。
经过加工处理过的齿条不仅运行平稳且可以承受很大的载荷及重复
载荷。
本文通过介绍不完全齿轮与直齿条的啮合，让我们不仅清晰的了解了不完全齿轮机构的运动原理以及它在生活中的重要应用。
也让我们深刻感受到学习一门知识要精确，熟练的掌握，才能学以致用。
六．参考文献
1 赖雅琳，张金顺. 间歇机构—不完全齿轮机构设计及应用，2002。
2 胡青春，莫海军. 实现多种传动比的不完全齿轮机构设计，2003。
3 郑文伟，吴克坚.机械原理，高等教育出版社。