【文章內(nèi)容簡介】 矩作用下 ， 所引起的摩擦使機(jī)構(gòu)不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為 自鎖 。 ?s innx FF ? ?c o sny FF ? 機(jī)構(gòu)開始自鎖時(shí)的壓力角稱為 極限壓力角 。 為了保證凸輪機(jī)構(gòu)能順利地工作 ， 并且有一定的傳動(dòng)效率 ， 必須對壓力角加以限制 。 凸輪輪廓線上各點(diǎn)的壓力角是變化的 ， 故設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)使最大壓力角不超過許用值 [α] ， 即 ][m a x ?? ?32 許用壓力角遠(yuǎn)小于極限壓力角 ， 一般設(shè)計(jì)中推薦許用壓力角 [α] 為： 在直動(dòng)從動(dòng)件推程中 ， ?? 30][? 在擺動(dòng)從動(dòng)件推程中 ， ??? 4535][ ～? 當(dāng) 從動(dòng)件處于回程 時(shí) ， 由于從動(dòng)件實(shí)際上不是由凸輪推動(dòng) ， 一般不存在自鎖現(xiàn)象 ， 故通常規(guī)定直動(dòng)從動(dòng)件和擺動(dòng)從動(dòng)件回程時(shí)的許用壓力角 ??? 80~70][? 以上推薦的數(shù)據(jù) ， 當(dāng)采用滾子從動(dòng)件 、 潤滑狀態(tài)較好以及載荷不大 、 轉(zhuǎn)速不高時(shí) ， 可取大值 ，否則取小值 。 33 凸輪輪廓畫好后 ， 應(yīng)檢查其最大壓力角是否超過許用值 。 用圖解法檢驗(yàn)壓力角時(shí) ， 無論對尖底 、 滾子或斜平底從動(dòng)件 ， 都可 在凸輪理論輪廓曲線比較陡的地方 取若干點(diǎn)來進(jìn)行檢驗(yàn) 。 一般情況下 ， 最大壓力角位于從動(dòng)件位移圖線的拐點(diǎn)處 ， 即 位移曲線從上凸至下凹 （ 或反之 ）的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處 。 所以 ， 可在理論輪廓曲線上找出相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn) ， 若最大壓力角 α max超過許用值 ，可適當(dāng)增大基圓半徑 rb， 使 α max減小 ， 或重新選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 對 平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) ， 凸輪對從動(dòng)件的法向力與從動(dòng)件該點(diǎn)速度方向平行 ， 故 壓力角始終為 0， 一般不會(huì)發(fā)生自鎖 。 34 壓力角與基圓半徑的關(guān)系 從動(dòng)件位移 S2與 B點(diǎn)處凸輪向徑 r和凸輪基圓半徑 rb的關(guān)系 1BtOnFnnαFx2FytQnB1nBn1rb2srr b ?? 凸輪上 B點(diǎn)的速度與從動(dòng)件上 B點(diǎn)的速度在接觸點(diǎn)的速度在法線上的分量應(yīng)相等 ???? c o ss in 21 ?r35 ?? t an12vr ?212t a nsvr b ???? 當(dāng)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律后， ω υ s2均為已知。由上式可知， 基圓的半徑越小，則壓力角越大 ，若基圓半徑過小，則壓力角將超過許用值 ，使得機(jī)構(gòu)效率太低，甚至自鎖。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)在 保證最大壓力角不超過許用值的前提下減小凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸 ，其基圓半徑一般推薦為 dr b )1~(?d為凸輪軸直徑 36 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 當(dāng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件能產(chǎn)生“ 動(dòng)作 —— 停止 —— 動(dòng)作 ” 的運(yùn)動(dòng)，這類機(jī)構(gòu)稱為 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 棘輪機(jī)構(gòu) 是指能實(shí)現(xiàn)短暫停留的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 通常，我們所講的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 不包括凸輪機(jī)構(gòu) 。 常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu) 。 37 棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理 常見的外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)主要由 棘輪、主動(dòng)棘爪、止回棘爪和機(jī)架 組成。 38 棘輪機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)中的棘輪的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角不能改變 ，且轉(zhuǎn)角不能太大或太小 。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 可采用一些方法進(jìn)行調(diào)節(jié) 。 1． 利用調(diào)節(jié)搖桿控制棘輪轉(zhuǎn)角 2． 利用遮板調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角 3． 利用多棘爪以適應(yīng)較小的轉(zhuǎn)角 4． 利用雙動(dòng)棘爪以加大棘輪轉(zhuǎn)角 以上棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪轉(zhuǎn)角都是相鄰兩齒所夾中心角的倍數(shù) ， 即 棘輪的轉(zhuǎn)角只能有級(jí)地改變 。 若要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角的無級(jí)調(diào)節(jié) ， 可采用摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 。 5． 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 39 棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 齒式棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單 、 制造方便和運(yùn)動(dòng)可靠等特點(diǎn) ， 在各類機(jī)械中有較廣泛的應(yīng)用 。齒式棘輪機(jī)構(gòu)不宜用于高速傳動(dòng) ， 也不宜直接用在具有很大質(zhì)量的軸上 。 棘輪機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)機(jī)械的間歇送進(jìn) 、制動(dòng)和超越離合 。 牛頭刨床的示意圖 40 棘輪機(jī)構(gòu)在起重設(shè)備中，可用于 防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的制動(dòng)器。 棘輪機(jī)構(gòu)也常在各種機(jī)構(gòu)中起 超越離合作用 。 起重設(shè)備中的防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu) 41 槽 輪 機(jī) 構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 是指能實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件較長時(shí)間停留的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 槽輪機(jī)構(gòu)的組成與工作原理 一 、 槽輪機(jī)構(gòu)的組成 AO 11aO 21 22單 圓 銷 外 嚙 合 槽 輪 機(jī) 構(gòu) 42 槽輪機(jī)構(gòu) 由帶圓銷 A的 撥盤 (曲柄 )具有徑向槽的 槽輪 2及 機(jī)架 等組成。撥盤上有一段 外凸的鎖止圓弧 α ，槽輪上制有若干段 內(nèi)凹的鎖止圓弧β 。 二 、 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 撥盤為主動(dòng)件 ，當(dāng)它以等角速度 ω 1作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的圓銷進(jìn)入槽輪的徑向槽內(nèi)時(shí)，槽輪即按 ω 2的方向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓銷從徑向槽內(nèi)脫出時(shí)，槽輪上的內(nèi)凹鎖止圓弧被撥盤上的外凸鎖止圓弧 “ 卡住 ” ，故槽輪停止不動(dòng)，直至圓銷進(jìn)入下一個(gè)徑向槽內(nèi)時(shí)，才又重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)， 使槽輪實(shí)現(xiàn)間歇的單向轉(zhuǎn)動(dòng) 。 43 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 ， 工作可靠 ， 機(jī)械效率較高 ，在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn) 。 槽輪機(jī)構(gòu) 只能用于轉(zhuǎn)角較大的間歇傳動(dòng) 。 為了避免槽輪在開始和終止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生剛性沖擊 ， 槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù) z不能過少 。 槽輪機(jī)構(gòu)常在自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)械和輕工機(jī)械中用作轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，如 六角車床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 、 放映機(jī)的卷片機(jī)構(gòu) 。由于槽輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中有較大的角加速度，故 不宜用在速度過高的場合 ， 尤其從動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大時(shí) ，將引起 較大的慣性力矩 。 44 圖所示的 六角車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) ，可裝六種可以變換的刀具，按加工工藝要求，自動(dòng)改變需用的刀具。 1圓銷撥盤， 2槽輪 45 內(nèi)槽輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與外槽輪相反，槽輪的轉(zhuǎn)向 ω 2與主動(dòng)圓銷撥盤的轉(zhuǎn)向 ω 1相同，且轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間大于停歇時(shí)間。 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)是 槽輪的槽數(shù) z和 曲柄的圓銷數(shù)目 K。 ??? ?? 21 22z/222 21 ????? ???? 在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2與撥盤曲柄的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1的比值稱為 運(yùn)動(dòng)特性系數(shù) ，用τ 表示。 46 對于單銷軸的槽輪機(jī)構(gòu)， t2和 t1所對應(yīng)的轉(zhuǎn)角為 2φ 1和 2π 。故 zztt2222 112 ??????? 槽輪機(jī)構(gòu)中 ， 槽輪的徑向槽數(shù) z≥ 3。 )2/(2 ?? zzK 當(dāng)有 K個(gè)圓銷時(shí) ， 故 zzKtt2212 ???? 由于槽輪機(jī)構(gòu)為間歇機(jī)構(gòu) ， 所以 τ 1， 故 47 不完全齒輪機(jī)構(gòu)簡介 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 是由齒輪機(jī)構(gòu)演化而來的，這種機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪 1是只有一個(gè)或幾個(gè)齒的不完全齒輪，從動(dòng)輪 2由正常齒和帶鎖止弧的厚齒彼此相間地組成。當(dāng)主動(dòng)輪有齒部分作用時(shí)，從動(dòng)輪 2就轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)輪 1的無齒圓弧部分作用時(shí)，從動(dòng)輪停止不動(dòng)，因而，當(dāng)主動(dòng)輪連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)齒輪獲得時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。為了防止從動(dòng)輪在停歇期間游動(dòng)，兩輪輪緣上均裝有鎖止弧。 48 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 121249 圖所示的為不完全齒輪傳動(dòng)的往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。 1為不完全齒輪， 2為齒條。 作業(yè) 10 10 106 105(將滾子改為尖頂 ） 50