第5章其它常用机构

《第5章其它常用机构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第5章其它常用机构在机器和仪表中，除了前儿章所介绍的典型机构外，还有很多其它机构。如棘轮机构、槽伦机构、不完全齿伦机构等。这些机构有的时候单独使用即可满足工作要求，有的时候则需要将几个基木机构组合在一起使用，才能满足生产上对机械设备的千变力•化的工作要求,这就是机构的组合设计问题。本章将对这样一些其它常用机构的工作原理、类型、特点及应用等作简单介绍，同时还将就机构的组合设计问题进行必要的探讨。§5.1棘轮机构5.1.1棘轮机构的工作原理和类型典型的棘轮机构见图5—1所示.该机构主要由棘轮、棘爪和机架组成，当Illi柄4连续转动吋，摇杆1作往复摆动；当摇杆向

2、左摆动吋，装在摇杆上的棘爪3,嵌入棘轮的齿槽内推动棘轮2向逆时针方向转过一个角度；当摇杆向右摆动时，棘爪3便在棘轮2的齿背上滑回原位，棘轮2则在止回棘爪的作用下静止不动。图5-2双动式棘轮机构1一构件2—棘轮3—棘爪图5—1棘轮机构1一摇杆2—棘轮3—棘爪4一曲柄5—拔叉改变摇杆1的结构形状.可以得到如图5-2所示的双动式楝轮机构。当楝轮齿制成方形时，则可成为可变向棘伦机构。如图5—3a所示的可变向棘伦机构。图5-3b所示为另一种可变向棘轮机构。当棘爪1提起并绕木身轴线转180。后再放下，则依靠棘爪端部结构两面不同的待点，实现棘轮沿不同方向单向间欢转动。b

3、)图5-3可变向棘轮机构1—棘爪2—棘轮图5-4摩擦式棘轮机构棘轮机构通常还有•齿式和摩擦式之分。前述几种均为齿式，图5—4所示为摩擦式棘轮机构。它依靠棘爪和转缘问的摩擦楔紧作用，使棘轮只能按图示方向回转。摩擦式可实现无级性的传动，但其接触表而容易产生滑动，造成传动比不准确。5.1・2棘轮机构的尺寸计算1.棘轮与棘爪的轴心位置及棘轮齿血倾角(p的确定如图5—5所示，为了使棘爪在相同的推力作用下，棘伦获得最大力矩，应使推力的作用线O2A垂直于规轮半径0山，即ZOSOi=90"o为了使棘爪顺利地进入齿档底部，则必须使法向反力N对棘爪轴心02的力矩，人于摩擦力F

4、对棘爪轴02的反力矩，图5-5棘爪受力分析即NLsin(p>FLcos(p因为F二Nf所以tan^9>f,tan4)>tanp故(p>p式屮，。为棘轮与软爪Z间的摩擦角，所以，齿面倾角0人于摩擦角p,是棘爪落入齿槽底部的必要条件。(2)楝轮、楝爪的儿何尺寸计算棘轮的齿数，是根据工作要求选定的。可根据所要求的練轮最小转角來确定棘轮齿数。对于轻载荷的进给机构.齿数可取得较多，一般可达z=250,对于重载荷的起重设备类，为了安全，一般模数较大。通常取2=8-30Z间。打齿轮一样，棘轮齿的大小也用模数来衡量。棘轮顶顶圆直径DM齿数zZ比称为棘轮的模数，即m=D/z

5、o棘轮齿的模数山强度计算或类比法确定并选用标准值。当选定齿数z和按照强度要求确定模数m之后，软轮棘爪的主要儿何尺寸可按卜•列公式计算：顶鬪直径D=mz齿高h=0.75m齿顶厚a=m齿槽夹角（）=60°或55°棘爪长度L=2^m棘抡齿形的画法及其它结构尺寸可参考机械零件设计手册等有关参考资料。5.1.3棘轮机构的特点及其应用棘轮机构的持点是结构简单，制造方便.运动可靠、转角人小可以调节。但是，当规爪落入齿槽底部，开始推动棘轮接触的瞬时会发纶刚性冲击。故传动的平稳性较差。当棘爪返回在棘轮齿顶滑行时，会产生噪声和齿顶•磨损。棘轮的转角不宜过大，因此.棘轮机构常用

6、于低速、要求转角不太大或需要经常改变转角的场合。§5.2槽轮5.2.1槽轮机构的工作原理和类型槽轮机构也是--种间歇运动机构，乂被称为马耳他机构。它由槽轮、销轮和机架组成。有外啮合（图5—6）和内啮合（图5—7）两种类型。具有圆销3的销轮1是主动件。具有径向槽的槽轮2是从动件，当销轮作连续回转时.関销进入从动槽轮的径向槽时，即拨动槽轮转动；当圆销由径向槽滑出时，槽轮即停止运动。为使槽轮具有精确的间歇运动，当圆销脱离径向槽吋，销轮圆盘上的锁住弧应恰好卡在槽轮的凹圆弧上，迫使槽轮停止运动、直到圆销再次进入下一个径向槽时，锁住弧脱开，槽轮才能继续回转。图5-6外

7、啮合槽轮机构1—销轮2—槽轮3—圆销图5-7内啮合槽轮机构1—销轮2—槽轮3—圆销由图可见，对于外啮合的槽轮机构，槽轮转向与销轮的转向相反。而内啮合的槽轮机构槽轮与销轮的转向相同。5.2.1槽轮机构的运动特性和运动设计如图5-6所示，为了使槽轮2在开始和终止转动的瞬时角速度为零，以避免圆销与槽发生冲击，圆销在进入或脱出径向槽时，槽的屮心线（M应为O】A垂直。设z为径向槽数,则槽轮2转过202=2穴/z弧度时，销轮1的转角201将为:在一个运动循环内，杷轮2的运动时间几对销轮1的运动时间/之比值［称为运动系数。当销轮1匀速转动时，这个时间Z比可用转角Z比来表

8、示。对于单销槽轮机构，其运动系数T为：20V

9、1z-2丫=十二页=