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第4章 间歇机构
——《机械设计基础》
思考：牛头刨床中，采用何种机构实现工作台横向进给功能？
牛头刨床
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。
主动件
连续转动或往复摆动或往复移动
从动件
间歇转动或间歇移动
1、棘轮机构的组成、工作原理
棘轮机构
一、棘轮间歇机构
当摇杆作连续的往复摆动时，
棘轮将作单向间歇转动。
工作过程
摇杆逆时针摆动——棘爪插入齿槽——棘轮转过角度——制动爪划过齿背
摇杆顺时针摆动——棘爪划过脊背——制动爪阻止棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动
齿式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
内啮合
外啮合
单向间歇转动
单向间歇移动
双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
按机构分
按啮合方式分
按运动形式分
齿式
摩擦式
齿式
摩擦式
摆动式
转动式
2、棘轮机构的分类
外接齿式棘轮机构
内接齿式棘轮机构
外接摩擦式棘轮机构
内接摩擦式棘轮机构
双向棘轮机构
双动式棘轮机构
棘条间隙移动
3、棘轮转角的调节
a.调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角。
b.用遮板调节棘轮转角。
4、棘轮机构的特点与应用
优点：结构简单、制造方便；改变转角大小方便；
缺点：工作时冲击和噪声较；只能做有级调节，运动精度低；
应用场合：低速、低载
应用
1
2
3
4
应用实例：牛头刨床工作台横向进给棘轮机构
卷扬机中利用棘轮机构实现制动，防止链条或带断裂时卷筒逆转。
应用实例：卷扬机制动
手枪盘中利用棘轮机构实现转位分度功能
应用实例：手枪盘转位分度
应用实例：自动送料间歇进给运动
应用实例：自行车后轴利用棘轮机构实现超越运动。
知识点1：槽轮机构的组成、工作原理
槽轮机构
圆柱销
主动销轮
从动槽轮
二、槽轮间歇机构
工作过程
当拨盘上的圆柱销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。
当圆柱销进入槽轮的径向槽时，锁止弧面被松开，则圆柱销驱动槽轮转动。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。
知识点2：槽轮机构的分类
内槽轮机构
外槽轮机构
1）平面槽轮机构
特点：外啮合式啮合机构，主从动构件运动方向相反。
特点：内啮合式啮合机构，主从动构件运动方向相同。
2）空间槽轮机构
特点：传递相交轴的运动。
当要求槽轮在转动一周中实现多个不同的运动时间和间歇时间时，可增加主动拨盘上的圆销数，且让其按要求分布在不同的半径和不同的角度上。
3）其它型式的槽轮机构
知识点3：槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k的选择
由上式可知：
1.由于τ 必须大于零，所以z 应≧3。
2.单圆柱销槽轮机构的运动系数t 总小于0.5，也就是说槽轮的运动时间总小于其静止的时间
在一个运动循环内，槽轮的运动时间tm与拨盘的运动时间t 之比称为运动系数，用τ 表示。当拨盘作等速转动时，有
3.如果要求槽轮机构的t 大于0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则：
由于t 应当小于1，故
得到：
z=3 k=1~5
z=4或5 k=1~3
z≧6 k=1或2
(k、z为整数)
知识点4：槽轮机构的特点与应用
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。与棘轮机构相比，工作平稳性好。
缺点：动程不可调节，转角大小不可太小，销轮和槽轮的主从关系不能互换，起停有冲击。
应用：自动机械、轻工机械或仪表中，实现间歇送给和转位功能。
应用
1
2
3
应用实例：电影放映机中以槽轮机构作为送片机构
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。
应用实例：自动灌装机
应用实例：冰激凌自动灌装机
应用实例：刀架转位槽轮机构
六角车床中通过槽轮机构实现转塔刀架的间歇转位功能。
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。
知识点1：凸轮间歇机构
凸轮间歇机构
三、凸轮间歇机构
圆柱凸轮间歇运动机构
蜗杆凸轮间歇运动机构
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。
主要应用：轻工机械、冲压机械等高速、高精度的步进进给、分度转位机构中。
应用实例：糖果包装机
应用实例：灯泡封气机
知识点2：不完全齿轮机构
不完全齿轮机构
优点：设计灵活、从动轮的运动角范围大，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。
不完全齿轮齿条机构
内啮合
外啮合
主要应用：多工位、多工序的自动机械或生产线上，作为工作台的间歇转位机构和进给机构。
应用实例：蜂窝煤制煤机
总结
总结

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