间歇运动

第六章间歇运动机构§6-1 间歇运动机构设计的基本问题间歇运动机构：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。

常用于机床、自动机和仪器中，实现原料送进、成品输出、制动、分度、转位、步进、擒纵、超越、换向或单向运动。

间歇运动机构在设计中的基本要求：一、对从动件动、停时间的要求动停时间比：从动件在一个运动周期中的运动时间（对应于机床的转位、送进等辅助时间）。

：从动件在一个运动周期中的停歇时间（往往是机床进行工艺加工的时间）。

从动件动、停位置的要求根据工作要求选择从动件运动行程（简称动程）的大小，并注意从动件停歇位置的准确性。

三、对间歇运动机构动力性能的要求尽量保证间歇运动机构动作平稳、减小冲击，尤其要减小高速运动构件的惯性负荷，注意合理选择从动件的运动规律。

§6-2 棘轮机构棘轮机构的组成和工作原理1、组成：由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成2、工作原理：靠主动棘爪带动棘轮完成间歇转动，止回棘爪阻止棘轮反转。

棘轮机构的类型和工作特点1、按结构分类齿式棘轮机构特点：优点：结构简单、制造方便；运转准确、运动可靠；主、从动关系可互换；动程可在较大范围内调节；动停时间比可通过选择合适的机构来实现。

缺点：动程只能作有级调节；棘爪在齿背上滑行引起噪音、冲击、磨损，不宜用于高速。

摩擦式棘轮机构（以偏心扇形块代替棘爪、以无齿摩擦轮代替棘轮）特点：优点：传动平稳、无噪音；传动扭矩较大；动程可无级调节；但但由于靠摩擦力传递载荷，由此可起超载保护作用。

缺点：传动精度不高，适用于低速、轻载的场合。

2、按啮合方式分类外啮合方式棘爪或楔块均安装在棘轮的外部内啮合方式棘爪或楔块均安装在棘轮的内部3、按运动形式分类从动件作单向间歇转动从动件作单向间歇转动双动式棘轮机构特点：与单动式棘轮机构相比，结构紧凑、承载较大。

双向式棘轮机构特点：可以实现两个方向的间歇传动棘轮机构的功能1、间歇送进：在牛头刨床中，通过棘轮机构实现工作台间歇送料功能。

2、制动：在卷扬机中，通过棘轮机构实现制动功能，防止链条断裂时卷筒逆转。

3、转位、分度：在手枪盘中，通过棘轮机构实现转位、分度功能。

4、超越离合：在车床中，以棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快、慢速进给功能。

棘轮机构的设计1、几何尺寸的设计齿面倾斜角的选取齿面倾斜角:棘轮齿面与径向线所夹的角爪轴心位置角：棘爪轴心与顶点A的连线O1A与过点A的齿面法线的夹角为保证棘爪在推动棘轮时能始终紧压齿面滑向齿根部，应使棘齿对棘爪的法向反作用力N对轴的力矩大于摩擦力（沿齿面）对轴的力矩：则因为所以即为棘爪与棘轮齿面间的摩擦系数，一般取。

*棘爪能顺利滑向齿根部的条件为：棘爪轴心位置角应大于摩擦角，即棘轮对棘爪的总反力R21的作用线与连心线O1O2的交点K应在O1、O2之间。

*为使棘爪受力尽可能小：取，即当时，，为锐角齿形。

*当棘轮齿受力较大时，为保证齿的强度：可取，甚至取的直角或钝角齿形。

模数的选取棘轮和齿轮一样用模数来衡量其棘齿大小，标准值见表6-1。

齿数的选取根据棘轮要求的最小转角来确定，即或主要几何尺寸计算棘轮的主要几何尺寸见表6-1及图6-12。

2、动程和动停比的调节方法改变棘爪的运动调节滑块位置可改变曲柄长度，调节螺母可改变连杆AB长度，调节销在槽内的位置可改变摇杆的长度，从而改变棘爪的运动，改变动停比。

改变棘轮遮板的位置通过调整遮板的角度，改变棘轮的转向。

§6-3 槽轮机构槽轮机构的组成和工作原理1、组成：具有圆柱销的主动轮1、具有直槽的从动轮2和机架组成。

2、工作原理主动销轮1顺时针等速连续转动圆销A未进入径向槽时：槽轮上内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆销A开始进入径向槽时：和弧脱开，槽轮2在圆销A的驱动下逆时针转动；当圆销A开始脱离径向槽时：槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现从动槽轮的单向间歇转动。

槽轮机构的类型1、平面槽轮机构外槽轮机构特点：外啮合式的槽轮机构，主、从动轮的转向相反。

内槽轮机构特点：内啮合式的槽轮机构，主、从动轮的转向相同。

与外啮合式的槽轮机构相比，内啮合式的槽轮机构停、动较平稳，停歇时间短，所占空间小。

2、空间槽轮机构特点：空间槽轮机构传递相交轴的运动特点和应用1、特点优点：结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。

缺点：动程不可调节， 遣豢商 。

趾筒勐值闹鳌⒋佣 叵挡荒芑セ唬 稹⑼Ｓ谐寤鳎 孀抛 俚脑黾踊虿凼 募跎俪寤骷泳纾 皇室擞诟咚佟?/p>与棘轮机构相比：工作平稳性较好2、应用机构一般用于转速不很高的自动机械或仪器仪表中，实现间歇送进或转位功能。

例影放映机六角车床转塔刀架钟表齿轮冲击机设计要点1、槽数和圆销数的选择槽轮机构的运动系数：槽轮机构中，当主动销轮回转一周时，从动槽轮运动时间与主动销轮运动时间之比。

外槽轮机构（对单圆销）为避免槽轮2在起动和停歇时产生刚性冲击，圆销A进入和退出径向槽时，应保证径向槽的中心线切于圆销中心的运动圆周，则：故* 由于且。

*使，即使，可在销轮上安装多个圆销。

设均匀分布的圆销数为，且各圆销中心离销轮中心等距，则由于，故（与关系）内槽轮机构由以上两式，，当径向槽数时，圆销数。

2、基本参数的设计根据槽轮转角要求选定槽数；根据载荷和结构尺寸选定中心距和圆销A的半径；其余运动和动力参数按表6-3设计3、改善槽轮机构运动性能的设计槽轮机构的运动性能，通常可以用或来衡量，从图6-19和6-14运动和动力特性曲线可见，随着槽数的增加，运动趋于平稳，动力特性也得到改善。

但槽数过多将使槽轮体积过大，产生过大的惯性力矩，也不利于平稳传动。

一般设计中，取。

槽轮机构中的锁止弧能使槽轮在停歇过程中保持静止，但定位精度不高，自动化机床或精密机械和仪表中应设计专门的精确定位装置。

§6-4 凸轮式间歇运动机构一、凸轮式间歇运动机构的组成组成：主动凸轮、从动转盘和机架组成二、类型和工作原理1、圆柱凸轮间歇运动机构主动凸轮1上的圆柱面上有一条两端开口、不闭合的曲线沟槽或凸脊，从动转盘2的端面上有均匀分布的圆柱销3。

当凸轮转动时，其曲线沟槽或凸脊拨动从动转盘2上的圆柱销，使从动转盘2作间歇运动。

2、蜗杆凸轮间歇运动机构其主动凸轮1上有一条凸脊，犹如圆弧面蜗杆，从动转盘2的端面上有均匀分布的圆柱销3，犹如蜗轮的齿，当凸轮转动时，其凸脊拨动从动转盘2上的圆柱销，推动从动转盘2作间歇运动。

三、特点和应用1、特点优点：结构简单、运转可靠、转位精确，无需专门的定位装置，易实现工作对动程和动停比的要求。

适当选择从动件运动规律和凸轮轮廓曲线，可减小动载荷和避免冲击，以适应高速运转的要求，这是其不同于棘轮机构、槽轮机构的最突出优点。

缺点：精度要求较高，加工比较复杂，安装调整比较困难。

2、应用在轻工机械、冲压机械等高速机械中用作高速、高精度的步进进给、分度转位等机构，如高速冲床、灯泡封气机、糖果包装机、多色印刷机等。

四、设计要点1、动、停时间比的确定设凸轮转一周的时间为，凸轮沟槽中螺旋角不为零的曲线段所对应的角度为，则从动转盘运动时间静止时间设计时改变角即可改变动、停比。

2、圆柱销数的选取过少会产生凸轮与圆柱销的干涉，对单头廓线的凸轮，。

3、基本参数设计凸轮曲线的升程升程与转盘2上相邻两圆柱销的中心距应相等，即圆柱销中心的回转半径2：为动程角，圆柱销直径为保证传动精度，与沟槽宽度相等。

凸轮廓线直线段宽度为保证传动件在停歇阶段可靠定位，应使两圆柱销同时与凸轮廓线的直线段接触，直线段宽度应等于两圆柱销面间的距离，即：凸轮平均半径当升程和圆柱销数确定后，的大小直接影响凸轮廓线的压力角。

若压力角超过许用值，应加大凸轮平均半径。

中心距§6-5 不完全齿轮机构一、组成和工作原理组成：主、从动齿轮和机架工作原理由一般的渐开线齿轮机构演变而来，区别在于齿轮的轮齿不布满整个圆周。

主动轮1上有1个或几个轮齿，其余部分为外凸锁止弧；从动轮2上有与主动轮1的轮齿相应的齿间和内凹锁止弧相间布置。

二、类型外啮合式内啮合式不完全齿轮齿条机构特点和应用1、特点优点：设计灵活，从动轮的运动角范围大，很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。

缺点：加工复杂；在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速转动；主、从动轮不能互换。

2、应用常用于多工位、多工序的自动机械或生产线上，实现工作台的间歇转位和进给运动。

如：蜂窝煤制煤机中通过不完全齿轮机构实现间歇送进功能灯泡抽气机中通过不完全齿轮机构实现间歇转位功能设计要点1、主动轮首、末齿齿顶需降低,以避免齿顶干涉2、改善从动轮动力特性的措施加瞬心线附加板，减小啮入啮出阶段的冲击。