機(jī)械原理計(jì)算機(jī)輔助教與學(xué)習(xí)-第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,第六章,間,間歇運(yùn)動(dòng)機(jī),構(gòu),構(gòu),6.1,內(nèi),內(nèi)容提要及,基,基本概念,6.2,本,本章重點(diǎn)、,難,難點(diǎn),6.3,典,典型例題精,解,解,6.1,內(nèi),內(nèi)容提要及,基,基本概念,6.1.1,內(nèi),內(nèi)容提要,掌握棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)、槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu)的工作,原,原理、類(lèi)型,、,、特點(diǎn)、功,用,用及適用場(chǎng),合,合，學(xué)會(huì)借,助,助手冊(cè)對(duì)其,進(jìn),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè),計(jì),計(jì)了解不完,全,全齒輪機(jī)構(gòu),、,、凸輪式間,歇,歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),、,、星輪機(jī)構(gòu),的,的工作原理,、,、特點(diǎn)、功,用,用及其設(shè)計(jì),要,要點(diǎn)6.1.2,基,基本概念,復(fù),復(fù)習(xí),1）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的組成及,其,其工作原理,組成：擺桿、棘爪,、,、棘輪、止,動(dòng),動(dòng)爪工作原理：擺桿往復(fù)擺,動(dòng),動(dòng)，棘爪推,動(dòng),動(dòng)棘輪間歇,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、,制,制造方便、,運(yùn),運(yùn)動(dòng)可靠、,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角可調(diào)缺點(diǎn)：工作時(shí)有較,大,大的沖擊和,噪,噪音，運(yùn)動(dòng),精,精度較差適,適用于速度,較,較低和載荷,不,不大的場(chǎng)合,作者：潘存云教授,棘輪,擺桿,棘爪,止動(dòng)爪,1.棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu),2）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的類(lèi)型與,應(yīng),應(yīng)用,按輪齒分布,：,：外緣、內(nèi),緣,緣、端面棘,輪,輪機(jī)構(gòu)。

作者：潘存云教授,外緣,作者：潘存云教授,端面,作者：潘存云教授,內(nèi)緣,2）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的類(lèi)型和,應(yīng),應(yīng)用,按輪齒分布,：,：外緣、內(nèi),緣,緣、端面棘,輪,輪機(jī)構(gòu)按,工,工作方式：,單,單動(dòng)式、雙,動(dòng),動(dòng)式棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)作者：潘存云教授,單動(dòng)式,雙動(dòng)式棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)2,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,雙動(dòng)式棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)1,棘輪雙向運(yùn),動(dòng),動(dòng)1,棘輪雙向運(yùn),動(dòng),動(dòng)2,作者：潘存,云,云教授,作者：潘存,云,云教授,A,B,B,2）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的類(lèi)型和,應(yīng),應(yīng)用,按輪齒分布,：,：外緣、內(nèi),緣,緣、端面棘,輪,輪機(jī)構(gòu)按工作方式,：,：?jiǎn)蝿?dòng)式、,雙,雙動(dòng)式棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)按棘輪轉(zhuǎn)向,是,是否可調(diào):,單,單向、雙向,運(yùn),運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)2）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的類(lèi)型和,應(yīng),應(yīng)用,按輪齒分布,：,：外緣、內(nèi),緣,緣、端面棘,輪,輪機(jī)構(gòu)按工作方式,：,：?jiǎn)蝿?dòng)式、,雙,雙動(dòng)式棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)按棘輪轉(zhuǎn)向,是,是否可調(diào)：,單,單向、雙向,運(yùn),運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)按轉(zhuǎn)角是否,可,可調(diào)：固定,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角、可調(diào),轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角作者：潘存,云,云教授,作者：潘存,云,云教授,牛頭刨床進(jìn),給,給調(diào)整機(jī)構(gòu),通過(guò)調(diào)整桿,長(zhǎng),長(zhǎng)來(lái)調(diào)擺角,0,2,3,4,5,1,0,2,3,4,5,1,通過(guò)調(diào)滑動(dòng),罩,罩來(lái)調(diào)角度,2）棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的類(lèi)型和,應(yīng),應(yīng)用,按輪齒分布,：,：外緣、內(nèi),緣,緣、端面棘,輪,輪機(jī)構(gòu)。

按工作方式,：,：?jiǎn)蝿?dòng)式、,雙,雙動(dòng)式棘輪,機(jī),機(jī)構(gòu)按棘輪轉(zhuǎn)向,是,是否可調(diào)：,單,單向、雙向,運(yùn),運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī),構(gòu),構(gòu)按轉(zhuǎn)角是否,可,可調(diào)：固定,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角、可調(diào),轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角按工作原理,分,分：輪齒,棘,棘輪、摩,擦,擦棘輪作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,1,3,2,1,3,2,摩擦棘輪,作者：潘存云教授,2,1,3,4,超越離合器,作者：潘存,云,云教授,運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：,輪,輪齒式棘輪,工,工作時(shí)噪音,大,大且轉(zhuǎn)角為,步,步進(jìn)可調(diào)，,但,但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確,而摩擦棘,輪,輪正好相反,應(yīng)用：在各,類(lèi),類(lèi)機(jī)床中實(shí),現(xiàn),現(xiàn)進(jìn)給、轉(zhuǎn),位,位、或分度,實(shí)例：止動(dòng),器,器、牛頭刨,床,床、沖床轉(zhuǎn),位,位、超越離,合,合器（單車(chē),飛,飛輪）作者：潘存,云,云教授,A,B,C,D,間歇轉(zhuǎn)動(dòng),作者：潘存云教授,沖頭,卸料工位,裝料工位,沖壓工位,3）設(shè)計(jì)要,點(diǎn),點(diǎn),P,n,正壓力,，,，,F,摩擦力,要求在工作,時(shí),時(shí)，棘爪在,P,n,和,F,的作用下，,能,能自動(dòng)滑入,棘,棘輪齒槽條件是兩者,對(duì),對(duì),O,2,的力矩要滿(mǎn),足,足如下條件,：,：,Mp,n,M,F,將力分解成,切,切向和徑向,分,分量,P,n,sin,L,F,cos,L,F,=,P,n,f,代入得：,tan,f,=tan,當(dāng),f=0.2,時(shí),，,，,11,30,通,常,常,取,取,20,作者：潘存云教授,d,a,o,1,A,o,2,=,90,L,p,r,P,n,F,F,t,F,r,M,齒偏角,p,t,棘,輪,輪,幾,幾,何,何,尺,尺,寸,寸,計(jì),計(jì),算,算,公,公,式,式,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,a,1,L,p,6080,a,d,a,o,1,o,2,h,h,1,r,f,r,1,齒槽角,h,模數(shù),m,1、1.5、2、2.5、3、,3.5,、,、4、5、6,、,、8、10,頂圓直,徑,徑,d,a,d,a,=,mz,齒間距,pP,=,m,齒高,hh,=0.75,m,齒頂弦,長(zhǎng),長(zhǎng),aa,=,m,棘爪工,作,作面長(zhǎng),度,度,a,1,a,1,=(0.50.7),a,齒偏角,20,棘輪寬,bb,=(14),m,棘爪,斜,斜高,h,1,、齒,斜,斜高,h,h,1,=h,h/,cos,棘輪,齒,齒根,圓,圓角,半,半徑,r,f,r,f,=1.5mm,棘爪,尖,尖端,圓,圓角,半,半徑,r,1,r,1,=2mm,棘爪,長(zhǎng),長(zhǎng)度,L,一般,取,取,L=2p,齒數(shù),z,830,作者,：,：潘,存,存云,教,教授,棘輪,參,參數(shù),計(jì),計(jì)算,公,公式,或,或取,值,值,1）,槽,槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu),的,的組,成,成及,其,其工,作,作特,點(diǎn),點(diǎn),組成,：,：帶圓,銷(xiāo),銷(xiāo)的,撥,撥盤(pán),、,、帶,有,有徑,向,向槽,的,的槽,輪,輪。

撥,撥盤(pán),和,和槽,輪,輪上,都,都有,鎖,鎖止,弧,弧：,槽,槽輪,上,上的,凹,凹圓,弧,弧、,撥,撥盤(pán),上,上的,凸,凸圓,弧,弧，,起,起鎖,定,定作,用,用工作,過(guò),過(guò)程,：,：撥盤(pán),連,連續(xù),回,回轉(zhuǎn),，,，當(dāng),兩,兩鎖,止,止弧,接,接觸,時(shí),時(shí)，,槽,槽輪,靜,靜止,；,；反,之,之槽,輪,輪運(yùn),動(dòng),動(dòng)作用,：,：將連,續(xù),續(xù)回,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)變,換,換為,間,間歇,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng),特點(diǎn),：,：結(jié)構(gòu),簡(jiǎn),簡(jiǎn)單,、,、制,造,造容,易,易、,工,工作,可,可靠,、,、機(jī),械,械效,率,率高,，,，能,平,平穩(wěn),地,地、,間,間歇,地,地進(jìn),行,行轉(zhuǎn),位,位因,因槽,輪,輪運(yùn),動(dòng),動(dòng)過(guò),程,程中,角,角速,度,度有,變,變化,，,，,不,不適,合,合高,速,速運(yùn),動(dòng),動(dòng)場(chǎng),合,合2.槽,輪,輪機(jī)構(gòu),作者：潘存云教授,O,2,1,2,O,1,鎖止弧,槽輪,撥盤(pán),圓銷(xiāo),2）槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu)的類(lèi),型,型與應(yīng)用,外嚙合槽,輪,輪機(jī)構(gòu),內(nèi),嚙,嚙合槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu),球,面,面槽輪機(jī),構(gòu),構(gòu),應(yīng)用實(shí)例,：,：電,影,影,放,放,映,映,機(jī),機(jī)、自,動(dòng),動(dòng),攝,攝,影,影,機(jī),機(jī),、,、,六,六,角,角,車(chē),車(chē),床,床,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),塔,塔,。

軸線(xiàn)平行,軸,線(xiàn),線(xiàn),相,相,交,交,外,嚙,嚙,合,合,槽,槽,輪,輪,機(jī),機(jī),構(gòu),構(gòu),內(nèi),嚙,嚙,合,合,槽,槽,輪,輪,機(jī),機(jī),構(gòu),構(gòu),球,面,面,槽,槽,輪,輪,機(jī),機(jī),構(gòu),構(gòu),作者：潘存云教授,O,1,O,2,作者：潘存云教授,1,2,2,3,）,）,槽,槽,輪,輪,機(jī),機(jī),構(gòu),構(gòu),的,的,運(yùn),運(yùn),動(dòng),動(dòng),系,系,數(shù),數(shù),撥,盤(pán),盤(pán),等,等,速,速,回,回,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),，,，,在,在,一,一,個(gè),個(gè),運(yùn),運(yùn),動(dòng),動(dòng),循,循,環(huán),環(huán),內(nèi),內(nèi),，,，,總,總,的,的,運(yùn),運(yùn),動(dòng),動(dòng),時(shí),時(shí),間,間,為,為,：,：,t,2,/,1,槽輪的運(yùn)動(dòng),時(shí),時(shí)間為：,t,d,2,1,/,1,定義：,k=t,d,/t,為運(yùn)動(dòng)系數(shù),，,，即：,k=t,d,/t=2,1,/2,為減少?zèng)_擊,，,，進(jìn)入或退,出,出嚙合時(shí)，,槽,槽中心線(xiàn)與,撥,撥銷(xiāo)中心連,線(xiàn),線(xiàn)成90,角故有,2,1,=,2,2,=,(2,/,z,),=,2(,z,-2)/2,z,作者：潘存云教授,2,1,2,2,1,2,90,90,將,2,1,代入得,k,=1/2-1/,z,k,0 槽數(shù),z,3,可知：當(dāng)只,有,有一個(gè)圓銷(xiāo),時(shí),時(shí)，,k,=1/2-1/,z,0.5,即槽輪的運(yùn),動(dòng),動(dòng)時(shí)間總是,小,小于其靜止,時(shí),時(shí)間。

如果想得到,k,0.5的槽輪機(jī)構(gòu),，,，則可在,撥盤(pán)上多裝,幾,幾個(gè)圓銷(xiāo)，,設(shè),設(shè)裝有,n,個(gè)均勻分布,的,的圓銷(xiāo)，則,撥,撥盤(pán)轉(zhuǎn)一圈,，,，槽輪被撥,動(dòng),動(dòng),n,次故運(yùn)動(dòng),系,系數(shù)是單圓,柱,柱銷(xiāo)的,n,倍，即:,k=n,(,1/2-1/,z,),k,1,得：,n,2,z,/,(,z,-2),7,12,0.361,槽數(shù),z,圓銷(xiāo)數(shù),n,運(yùn)動(dòng)系數(shù),k,3,16,1/61,4,14,0.251,5、6,13,0.31,當(dāng),z,=4及,n,=2時(shí),說(shuō)明此時(shí)槽,輪,輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間相等k=n(1/21/z,),=0.5,4）槽輪機(jī),構(gòu),構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特,性,性,槽輪的運(yùn)動(dòng),是,是靠圓銷(xiāo)的,撥,撥動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),的,的，在一個(gè),運(yùn),運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi),，,，槽輪經(jīng)歷,了,了從靜止,運(yùn)動(dòng),靜止的過(guò),程,程，因此，,槽,槽輪的角速,度,度是變化的,，,，從而具有,角,角加速度，,以,以下將分析,槽,槽輪運(yùn)動(dòng)的,變,變化規(guī)律外嚙合槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu)圖示槽輪在,運(yùn),運(yùn)動(dòng)的任一,瞬,瞬時(shí)，設(shè)撥,盤(pán),盤(pán)位置角用,來(lái)表示，槽,輪,輪位置角用,表示規(guī)定:,和在圓銷(xiāo)進(jìn),入,入?yún)^(qū)為正，,在,在圓銷(xiāo)離開(kāi),區(qū),區(qū)為負(fù)，變,化,化區(qū)間為：,1,1,2,2,作者：潘存云教授,2,1,O,1,-,2,-,1,1,2,在,ABO,2,中有如下關(guān),系,系：,作者：潘存云教授,2,1,O,1,-,2,-,1,R,O,2,A,B,1,2,L,令,R/L，,并代入上式,得,得：,分別對(duì)時(shí)間,求,求一階導(dǎo)數(shù),、,、和二階導(dǎo),數(shù),數(shù)，得：,令,i,21,=,2,/,1,(傳動(dòng)比),k,=,2,/,2,1,得：,將上述,i,21,、k,隨,的變化繪制,成,成曲線(xiàn)，稱(chēng),為,為槽輪機(jī)構(gòu),的,的運(yùn)動(dòng)特性曲,線(xiàn),線(xiàn)。

其中：,d,/,d,t=,1,其中：,d,1,/d,t=,0,上式說(shuō)明，,當(dāng),當(dāng)撥盤(pán)以等,角,角速度運(yùn)動(dòng),時(shí),時(shí)，槽輪隨,位,位置的變化,而,而變化因,為,為,隨槽數(shù),z,的不同而變,化,化，因此，,不,不僅隨機(jī)構(gòu),位,位置變化，,而,而且隨槽數(shù),變,變化z,=3,z,=3,z,=4,z,=6,z,=4,z,=6,運(yùn)動(dòng)特性分,析,析：,a.,槽輪運(yùn)動(dòng)的,max,、,a,max,隨,槽數(shù),z,的增,多,多而,減,減小,b.存在,柔,柔性,沖,沖擊,z,愈少,，,，沖,擊,擊愈,大,大a,=1,作者,：,：潘,存,存云,教,教授,作者,：,：潘,存,存云,教,教授,運(yùn)動(dòng)特性曲線(xiàn),k,=,2,/,2,1,-60,-40,-20,0 20,40,60,-50,-30,-10,10,30,50,8,6,4,2,-4,-6,-8,5,4,3,2,1,-60,-40,-20,0 20,40,60,-50,-30,-10,10,30,50,6,內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)用同樣方法可求得內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)如圖所示特性分析：,a.,存在柔性沖擊a,=1,b.,但隨著轉(zhuǎn)角增大，角加速度值迅速下降并趨于零c.,曲線(xiàn)呈單調(diào)變化而不象外槽輪那樣有兩個(gè),峰值。

d.,內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能比外槽輪機(jī)構(gòu)要好得多z,=4,0.8,0.6,0.4,0.2,-135,-90,-45,0 45,90,135,作者：潘存云教授,1.0,0.75,0.5,0.25,0,-0.25,-0.5,-0.75,-1.0,a,=1,5）,槽,槽輪,機(jī),機(jī)構(gòu),的,的幾,何,何尺,寸,寸計(jì),算,算,圓銷(xiāo)半徑,r,由受力大小確定,r,R,/6,中心距,L,由安裝空間確定,回轉(zhuǎn)半徑,R,R,=,L,sin,=,L,sin(,/,z,),槽頂半徑,s,s,=,L,cos,=,L,cos(,/,z,),槽深,h,h,s,-(,L,-,R,-,r,),撥盤(pán)軸徑,d,1,d,1,2(,L,-,s,),槽輪軸徑,d,2,d,2,2(,L,-,R,-,r,),。