其他常用机构-Read.DOC

第六章 其他常用机构 [前面讨论的平面连杆机构，凸轮机构和齿轮机构，是组成机器的几种主要机构。除了这些机构以外，各种机器和仪器中还包含了许多其他各种类型和用途的机构。（如万向节，间歇机构等）。] [本节将介绍几种常用的间歇运动机构。] 间歇运动机构：将机构原动件的连续运动改变为从动件的周期性时停时转的机构。 如：自动化机床的进给机构，送料机构和刀架转位机构，包装机的送给机构以及食品、印刷、纺织等部门的许多自动化机械中，都广泛地应用间歇运动机构。本章只介绍最常用的二种。 §6-1 棘轮机构：（模型 挂图） 棘轮机构的工作原理：图6-1 组成 ：由 （原动件1空套在与棘轮2相固联的从动轴4上） 工作原理：当原动件1(摇杆)沿逆时针方向摆动时，与它相联的驱动爪便借助于弹簧或者自重的作用插入棘轮的齿槽内，使棘轮随着转过某个角度。制动棘爪5在棘轮的背上滑过。 当原动件1顺时针方向摆动时，驱动爪3在棘轮齿背上滑过，这时弹簧片6迫使制动爪5插入棘轮的齿槽，阻止棘轮顺时针方向转动，故棘轮静止不动。当原动件1作连续地往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 (杆1的摆动，可以由连杆机构，凸轮机构，液压传动或电磁装置得到。) 二、 分类：(挂图) 图6-1 6-2 6-3。 按照结构特点，常用的棘轮机构有下列两大类： b、 双动式棘轮机构：图6-2 a b 其特点是：主动件往复摆动时，都能使棘轮沿同一方向间歇转动（两爪都可驱动）。不过每次停歇的时间很短，棘轮每次的转角也很小。这种机构的棘爪可制成平头撑杆（直的，如图a），或钩头拉杆（带钩头的，如图b）。 ca b 这种机构的棘轮采用矩形（方形）齿。 其特点是：当棘爪1在实线位置时，主动杆将使棘轮沿逆时针方向间歇运动。 当棘爪1在虚线位置时，主动杆将使棘轮沿顺时针方向间歇运动。 图b为另一种常用的可变向的棘轮机构： 其棘轮齿形为矩形，棘爪背面为斜面。当主动件反转时，它可以在棘轮齿背上滑过去。 若棘爪1在图示的位置时，棘轮2将沿逆时针方向作间歇运动； 若棘爪1提起（有弹簧），并绕自身轴线转180度后再插入棘齿中，即可实现沿顺时针方向的间歇运动。 若将棘爪提起绕自身轴线转90?后放下，架在机壳顶部的平台上，则棘轮与棘爪脱开，当棘爪往复摆动时，棘轮静止不动。 这种机构常用于牛头刨床和插床工作台的进给装置中。 2、摩擦式棘轮机构：图6-4 上述具有轮齿的棘轮机构，其棘轮转角是不变的，其大小为一个齿所对中心角的整倍数。也就是说棘轮转角是有级性改变的，如果需要无级性地变更棘轮的转角，就需要采用无棘齿的棘轮，图6-4 摩擦棘轮机构）。这种机构是通过棘爪1与棘轮2之间的摩擦力来传递运动的（3为制动棘爪），故又称摩擦式棘轮机构。这种机构在传动中很少发生噪音，但其接触表面间容易发生滑动，为了增加时摩擦力，一般将棘轮做成槽形。 三、 特点及应用： 特点： 优：结构简单，制造方便，运动可靠等，转角大小改变较方便。 缺：传递的动力不大，传动平稳性差，棘爪在齿背上滑行时易引起噪音，且齿尖易磨损。 应用： 由于以上特点适用于转速不变，且间歇转角不大的场合。 常用来实现间歇送给、分度、制动等。如：牛头刨床的进给机构；钟表上的发条机构；（自行车飞轮）；起重葫芦防止重物自行下坠（防止鼓轮反转）的自锁机构以及电话的选线机构；食品、 纺织、印刷等部门的许多自动化的机械中。 棘轮机构，除了常用于实现间歇运动外，还能实现超越运动。即从动件超越主动件而转动。如图6-5所示的自行车后轮轴上的棘轮机构。 当人蹬脚踏车板时，经过链轮1和链条2带动内圈具有棘轮齿的链轮3顺时针转动，再经过棘爪4的作用，使后轮轴5顺时针转动，从而驱使自行车前进。但人经常需要歇脚休息或下坡时不需蹬踏板，而自行车必须照常行驶。此时，后轮轴5即超越链轮3而转动，棘爪4则不起作用并受迫在棘轮齿背上不断滑过。所以自行车照常行驶。 四、 棘爪工作条件：图6-6 五、棘轮，棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法： 1、 与齿轮一样，棘轮的有关尺寸也是以模数m作为计算的基本参数，所不同的是棘轮的标准模数是按顶圆齿距p计算的。 模数m： m=p/=D/z 由强度计算类比法确定选用标准值。 标准模数m： 1 15 2 3 3.5 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 30 齿数z ：通常z 在8～30内选用（特殊用途的z可更小或更大）。 当选定齿数和按照强度要求确定模数m以后，棘轮棘爪的主要几何尺寸可按以下经验式计算： 齿顶圆直径： D=mz