第十章其它常用(chánɡyònɡ)機構(gòu)內(nèi)容提要(nèirónɡtíyào)第一節(jié)間歇運動機構(gòu)第二節(jié)組合機構(gòu)簡介第三節(jié)機器人機構(gòu)

精品資料第一節(jié)

間歇運動(yùndòng)機構(gòu)一、間歇運動(yùndòng)機構(gòu)實例二、對間歇運動(yùndòng)機構(gòu)的基本要求三、棘輪機構(gòu)四、槽輪機構(gòu)五、凸輪式間歇運動(yùndòng)機構(gòu)精品資料實例(shílì)1灌裝冷霜的多工位自動機實例2電影放映機送上空盒送出成品蓋盒蓋貼錫紙(xīzhǐ)灌霜一、間歇運動機構(gòu)實例精品資料

二、對間歇(jiànxiē)運動機構(gòu)的基本要求

1．運動系數(shù)從動構(gòu)件的一個運動周期分為兩部分：運動時間(shíjiān)Td和停歇時間(shíjiān)Tt。運動系數(shù):運動時間(shíjiān)占整個運動周期的比例。

精品資料運動系數(shù)越小，工作臺轉(zhuǎn)位越快，可提高生產(chǎn)率。但運動系數(shù)小，則啟動和停止時的加速度可能太大。所以，在設(shè)計中應(yīng)慎重選擇這一參數(shù)。也有用動停比k來代替運動系數(shù)的，動停比是運動時間(shíjiān)和停歇時間(shíjiān)的比值：顯然，動停比和運動(yùndòng)系數(shù)間有如下關(guān)系精品資料⒉分度數(shù)n當從動構(gòu)件作間歇回轉(zhuǎn)運動時，在從動構(gòu)件一周內(nèi)停歇的次數(shù)稱為分度數(shù)。它直接和工作臺的工位數(shù)有關(guān)，一般是設(shè)計的給定數(shù)據(jù)。也有一些(yīxiē)間歇運動機構(gòu)不用分度數(shù)這一概念，而只討論每次分度運動所轉(zhuǎn)過的角度。精品資料⒊動力學(xué)性能間歇運動機構(gòu)中的從動構(gòu)件在一個很短的時間內(nèi)要經(jīng)歷(jīnglì)啟動、加速、減速、停止的過程。和凸輪從動件的運動一樣，如果從動件運動規(guī)律(guīlǜ)不好，會產(chǎn)生較大的加速度，從而帶來慣性負荷并產(chǎn)生沖擊。因此，要注意從動構(gòu)件的運動規(guī)律(guīlǜ)。精品資料⒋定位精度許多應(yīng)用場合(chǎnghé)要求從動構(gòu)件（工作臺）有較好的定位精度。影響定位精度的因素制造誤差(wùchā)間隙動態(tài)誤差(wùchā)：減速時的慣性力常常使從動構(gòu)件在應(yīng)該停止時發(fā)生殘余振動。保證定位精度的方法自身就能實現(xiàn)較精確的定位要另外設(shè)置定位裝置精品資料三、棘輪(jílún)機構(gòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用(yìngyòng)歷史很久的間歇運動機構(gòu)。在第一章中牛頭刨床的進給傳動系統(tǒng)中，我們已見過它的應(yīng)用(yìngyòng)。組成和特點

類型應(yīng)用設(shè)計要點

精品資料（一）棘輪機構(gòu)的組成(zǔchénɡ)和特點組成(zǔchénɡ)搖桿1—主動構(gòu)件，作往復(fù)擺動運動棘輪3—單向的間歇運動驅(qū)動棘爪2止動棘爪4彈簧5精品資料（1）調(diào)整(tiáozhěng)搖桿擺角（2）裝置遮板

調(diào)整(tiáozhěng)棘輪每次轉(zhuǎn)過角度的方法：精品資料優(yōu)點缺點沖擊和噪聲較大定位精度差只能用于速度不高、載荷不大、精度要求不高的場合結(jié)構(gòu)簡單制造容易步進量易于調(diào)整特點精品資料（二）棘輪機構(gòu)(jīgòu)的類型齒式棘輪機構(gòu)(jīgòu)摩擦式棘輪機構(gòu)(jīgòu)外嚙合內(nèi)嚙合

克服了齒式棘輪機構(gòu)沖擊和噪聲大的缺點,

可實現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)動角度的無級調(diào)節(jié),

運動精度較差。外嚙合內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。精品資料內(nèi)嚙合齒式棘輪(jílún)機構(gòu)精品資料摩擦(mócā)式棘輪機構(gòu)外嚙合(nièhé)內(nèi)嚙合精品資料當需要(xūyào)使棘輪得到不同方向的轉(zhuǎn)動時，棘輪的齒可作成矩形，而棘爪作成可翻轉(zhuǎn)的。精品資料（三）棘輪機構(gòu)應(yīng)用范圍的擴展棘輪機構(gòu)除了(chúle)可實現(xiàn)間歇送進、分度運動以外，還可作為制動器和超越離合器使用。制動器發(fā)生事故時，止動棘爪(jízhuǎ)３突然伸出，可防止卷筒逆轉(zhuǎn)。精品資料

單向離合器可看作(kànzuò)是一個內(nèi)接式摩擦棘輪機構(gòu)。星輪1—主動件套筒2—從動件滾柱4超越(chāoyuè)離合器星輪1逆時針回轉(zhuǎn)時，滾柱4帶動套筒一同回轉(zhuǎn)。星輪1順時針回轉(zhuǎn)時，套筒停止不動。套筒只隨星輪逆時針方向回轉(zhuǎn)，從這個意義上說，它是一個單向離合器。精品資料它也可以成為一個超越離合器：當套筒從另一條(yītiáo)傳動路線得到一個更快的逆時針回轉(zhuǎn)速度時，星輪相對于套筒成了順時針回轉(zhuǎn)，楔形空間中的摩擦不再起作用，套筒可以超越星輪以高速轉(zhuǎn)動。超越離合器在機床中有所應(yīng)用，它使正常切削的運動鏈和快速運動的運動鏈可并行不悖地起作用。精品資料（四）棘輪機構(gòu)的設(shè)計(shèjì)要點1.模數(shù)和齒數(shù)的確定與齒輪相同，棘輪輪齒的有關(guān)尺寸也用模數(shù)作為計算的基本參數(shù)。模數(shù)已標準化，但棘輪的標準模數(shù)按其頂圓直徑來計算：棘輪齒數(shù)頂圓直徑模數(shù)模數(shù)的選取根據(jù)棘輪機構(gòu)的使用條件(tiáojiàn)和運動要求選定。由棘輪機構(gòu)的使用條件(tiáojiàn)可確定棘輪的最小轉(zhuǎn)角，齒數(shù)太小則可能保證不了最小轉(zhuǎn)角的實現(xiàn)。模數(shù)決定了齒的大小，模數(shù)應(yīng)根據(jù)齒和棘爪的強度來確定。精品資料2.棘輪的齒形棘輪單向(dānxiànɡ)回轉(zhuǎn)非對稱梯形三角形(載荷較小時使用)棘輪齒形和其它尺寸的計算(jìsuàn)可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。棘輪雙向回轉(zhuǎn)：矩形精品資料四、槽輪機構(gòu)(jīgòu)

棘輪機構(gòu)是一種應(yīng)用(yìngyòng)很廣泛的間歇運動機構(gòu)。組成和特點

類型運動分析設(shè)計要點

精品資料外槽輪機構(gòu)(jīgòu)分度數(shù)n＝4（一）槽輪機構(gòu)(jīgòu)的組成和特點撥盤1—

主動構(gòu)件，作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。圓柱銷A—

安裝于撥盤上。槽輪2—

從動構(gòu)件，有徑向槽、鎖止弧。精品資料當撥盤上的圓柱銷進入徑向槽之前，槽輪上的內(nèi)凹鎖止弧鎖住，槽輪靜止不動。剛開始進入槽輪上的徑向槽的瞬間。鎖止弧剛好被松開，圓柱銷A將驅(qū)動(qūdònɡ)槽輪轉(zhuǎn)動。槽輪在圓柱(yuánzhù)銷驅(qū)動下轉(zhuǎn)過90度。圓柱(yuánzhù)銷即將脫離徑向槽的瞬間，槽輪上的另一個鎖止弧又被鎖住，槽輪又靜止不動。

撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，槽輪作間歇運動，撥盤轉(zhuǎn)過4周，槽輪轉(zhuǎn)過1周。

精品資料實例(shílì)灌裝冷霜的多工位自動機

n＝6實例(shílì)電影放映機

n＝4精品資料結(jié)構(gòu)(jiégòu)簡單易于制造工作可靠機械效率較高同時具有分度和定位的功能（但撥盤上的鎖住弧定位精度有限，當要求精確定位時，還應(yīng)設(shè)置定位銷）。設(shè)計自由度小：在分度數(shù)確定以后，運動(yùndòng)系數(shù)也隨之確定而不能改變，這是其突出缺點。不適用于高速：雖然振動和噪聲比棘輪機構(gòu)小，但槽輪在啟動和停止的瞬間加速度大，有沖擊。優(yōu)點缺點一般取分度數(shù)n

＝4～8。精品資料（二）槽輪機構(gòu)(jīgòu)的類型平面槽輪機構(gòu)(jīgòu):傳遞平行軸間運動外槽輪機構(gòu)應(yīng)用最廣

內(nèi)槽輪機構(gòu)停歇時間短，運動時間長，因此傳動更平穩(wěn)所占的空間小精品資料

曲線槽的槽輪機構(gòu)

不等臂長(bìchánɡ)的多銷槽輪機構(gòu)可以改變分度過程的運動規(guī)律(guīlǜ)，使之更為平穩(wěn)

槽輪一周中可實現(xiàn)幾個運動和停歇時間均不相同的運動要求。徑向槽的尺寸不同撥盤上圓銷分布不均勻精品資料空間槽輪機構(gòu):傳遞(chuándì)相交軸間的運動精品資料（三）外槽輪機構(gòu)(jīgòu)的運動分析1.運動系數(shù)和運動(yùndòng)周期是與撥盤的轉(zhuǎn)角和進入徑向槽的瞬間脫離徑向槽的瞬間圓柱銷的線速度應(yīng)沿著徑向槽的中心線方向vv避免發(fā)生剛性沖擊ωω精品資料因為撥盤是等速回轉(zhuǎn)運動(yùndòng)時間Td對應(yīng)2α1運動(yùndòng)周期T對應(yīng)2π運動(yùndòng)系數(shù)AO1O2αφω槽輪徑向(jìnɡxiànɡ)槽數(shù)２１精品資料運動(yùndòng)系數(shù)故運動(yùndòng)系數(shù)由此得出結(jié)論：，即最少為３槽若需要使，可在撥盤上均勻地放置個圓銷例如，精品資料２.運動(yùndòng)分析αφ進入?yún)^(qū)αφ為負離開區(qū)αφ為正ＲＲxΑ解出幾何關(guān)系輸出(shūchū)角位移表達式精品資料輸出(shūchū)角位移表達式輸出(shūchū)角速度的無因次表達式輸出角加速度的無因次表達式求一階導(dǎo)數(shù)求二階導(dǎo)數(shù)輸出構(gòu)件的角速度和角加速度是槽數(shù)和位置的函數(shù)．

輸出構(gòu)件的特性與什么有關(guān)？

精品資料外槽輪機構(gòu)(jīgòu)內(nèi)槽輪機構(gòu)(jīgòu)

在圓銷進入和脫離的瞬間，角加速度存在突變，因此，在這兩個瞬間存在柔性沖擊。當徑向槽數(shù)減少時，速度和加速度峰值急劇增加；所以，一般不推薦使用z＝3的情況。內(nèi)槽輪機構(gòu)的動力學(xué)性能比外槽輪機構(gòu)要好得多。精品資料（四）槽輪機構(gòu)的設(shè)計要點（1）槽數(shù)和圓銷數(shù)的確定根據(jù)使用場合所要求的分度數(shù)確定槽輪的槽數(shù)z，根據(jù)對運動系數(shù)的要求確定圓銷數(shù)m。（2）中心距的確定它是決定(juédìng)槽輪機構(gòu)所占空間大小的關(guān)鍵尺寸。中心距偏大受到空間布局的制約。若中心距太小，撥盤的關(guān)鍵尺寸R也??；因而圓銷直徑和各部分的其它尺寸都不得不受到限制。尺寸R小，圓銷和槽的受力就更大。所以，中心距偏小受到強度的制約。槽輪機構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參閱機械設(shè)計的有關(guān)手冊。精品資料凸輪式間歇(jiànxiē)運動機構(gòu)也稱為分度凸輪機構(gòu)．它是上個世紀中葉以后才發(fā)展起來的新型間歇(jiànxiē)運動機構(gòu)。五、凸輪(tūlún)式間歇運動機構(gòu)組成和工作原理類型特點和應(yīng)用精品資料（一）凸輪式間歇運動機構(gòu)(jīgòu)的組成和工作原理蝸桿分度凸輪(tūlún)機構(gòu)（應(yīng)用最多）主動凸輪從動盤機架

機架

凸脊軸線相互垂直交錯滾子精品資料凸輪上有一條(yītiáo)凸脊，如果凸脊沿一條(yītiáo)螺旋線布置，就像一個蝸桿，那么凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時就帶動從動盤像蝸輪那樣連續(xù)轉(zhuǎn)動。但凸輪上的凸脊經(jīng)過這樣的設(shè)計：當凸輪在連續(xù)回轉(zhuǎn)時，使從動盤作間歇運動。從動盤上的滾子可以繞其自身軸線轉(zhuǎn)動，可減小凸輪面和滾子之間的滑動摩擦。兩軸間的中心距可作微量調(diào)整，以消除凸輪輪廓面和滾子之間的間隙，實現(xiàn)“預(yù)緊”，不但可減小間隙帶來的沖擊，而且在從動盤停歇(tíngxiē)時可得到精確的定位。Ａ精品資料（二）凸輪式間歇運動機構(gòu)(jīgòu)的類型１．蝸桿分度凸輪機構(gòu)(jīgòu)２．圓柱分度凸輪機構(gòu)(jīgòu)在從動盤上可以布置較多的滾子，能實現(xiàn)(shíxiàn)較大的分度數(shù)。難以實現(xiàn)(shíxiàn)預(yù)緊。從動盤主動凸輪滾子分布在從動盤的端面上精品資料３．平行分度凸輪(tūlún)機構(gòu)從動盤主動凸輪均勻分布的三組滾子

３片共軛平面凸輪凸輪的突起部分的曲線可推動從動盤轉(zhuǎn)動。凸輪的圓弧部分卡在兩個滾子(ɡǔnzǐ)之間，實現(xiàn)停歇時的定位。精品資料平行分度凸輪可實現(xiàn)(shíxiàn)“一分度”，即凸輪轉(zhuǎn)過一周，從動盤也轉(zhuǎn)過一周，并停歇一段時間。模切機送進系統(tǒng)（壓制紙盒）輸入(shūrù)：連續(xù)轉(zhuǎn)動模切區(qū)沖模分度凸輪機構(gòu)聯(lián)軸器鏈輪牙排（夾持紙板）鏈條鏈輪：間歇轉(zhuǎn)動鏈條：步進運動精品資料（三）凸輪式間歇運動機構(gòu)的特點和應(yīng)用和棘輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)相比，突出的優(yōu)點：1）運轉(zhuǎn)可靠，轉(zhuǎn)位準確；2）無需(wúxū)另加定位裝置，而且定位可靠；3）設(shè)計自由度大：分度凸輪機構(gòu)的分度數(shù)決定了滾子數(shù)目，而動停比則取決于凸輪廓線設(shè)計，二者之間沒有確定的關(guān)系，因此設(shè)計者有較大的設(shè)計自由度；4）通過從動盤運動