当前位置:首页 > 新闻中心 > 公司新闻

机械常用机构_

发布时间: 2021-09-23 10:38:10  来源:火狐平台开户 

  机械常用机构 §12-1 棘轮机构 §12-2 槽轮机构 §12-3 擒纵轮机构 §12-4 凸轮式间歇运动机构 §12-5 不完全齿轮机构 *§12-6 非圆柱齿轮机构 §12-7 螺旋机构 §12-8 万向铰链机构 §12-9 组合机构 §12-10 含有某些特殊元器件的机构 §12-1 棘轮机构 1.棘轮机构的组成及工作特点: (1)机构组成 棘轮机构 是由摇杆、棘爪、棘轮、 止动爪等组成。 (2)工作特点 可实现单向间歇运动、机构简单、 制造方便、运动可靠、棘轮转角可调。 但冲击和噪声大、运动精度低,适用于 低速轻载的场合。 棘轮转角大小的调节方法: 改变主动摇杆摆角的大小 加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿 棘轮机构(2/3) 2.棘轮机构的类型及应用 (1)棘轮机构的类型 外接式 普遍棘轮机构 内接式 棘条 1)齿啮式棘轮机构 双动式棘轮机构 钩头式 直推式 翻转式 可变向棘轮机构 提转式 2)摩擦式棘轮机构 外接摩擦式 内接摩擦式 滚子内接摩擦式 (2)棘轮机构的应用 例12-1 牛头刨床工作台的进给机构 3.棘轮设计的要点: 棘轮机构(3/3) §12-2 槽轮机构 1.槽轮机构的组成及工作特点: (1)机构组成 槽轮机构是由主动拨盘、从动槽 轮和机架等组成。 (2)工作特点 槽轮机构可将主动拨盘的等速回 转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动, 并具有结构简单、外形尺寸小、 机械效率高,以及能较平稳、间歇 地进行转位等优点,但存在柔性冲击 的缺点,故常用于速度不太高的场合。 槽轮机构(2/5) 2.槽轮机构的类型及应用 (1)槽轮机构的类型 外槽轮机构 普通型 内槽轮机构 槽条机构 不等臂多销槽轮机构 球面槽轮机构 偏置外槽轮机构 特殊型 偏置式槽轮机构 偏置内槽轮机构 曲线外槽轮机构 曲线 蜂窝煤制机模盘转位机构 例12-3 电影胶片抓片机构 3.普通槽轮机构的运动系数及特性 (1)普通槽轮机构的运动系数 1)外槽轮机构 槽轮机构的运动系数是指当主动拨 盘回转一周时,槽轮的运动时间 td 与主 动拨盘转一周的总时间t之比,以k表示。 即 k=td/t =2α1/(2π)= (π-2φ2)/(2π) =[π-(2π/z)]/(2π) =1/2-1/z (a) 由于k 0,故槽数z≥3。 又因k 0.5,故此种单销槽轮机构的 槽轮运动时间总是小于其静止时间。 具有 n 个均布圆销的槽轮机构的运动 系数 k 为 k= n (1/2-1/z ) 槽轮机构(3/5) 因k≤1,则有 n ≤2z/(z-2) 由此可知,槽数与圆销数间的关系为 z=3,n=1~6; z=4,n=1~4; z=5、6,n=1~3; z≥7,n=1~2。 2)内槽轮机构 其单销内槽轮机构的运动系数为 k= 2α1/(2π) =(π+2φ2)/(2π) = (π+2π/z)/(2π) =1/2+1/z 故 k 0.5。 槽轮机构(4/5) 槽轮机构(5/5) (2)普通槽轮机构的运动特性 槽轮机构的角速度及角加速度的最大值随槽轮数 z 的增多 而减少; 当圆销开始进入和离开径向槽时,此两瞬时有柔性冲击, 且随槽数 z 的减少而增大; 在机构运转速度较高时,或槽轮轴承惯性较大的情况下, 就显得更为突出。 内槽轮机构与外槽轮机构一样,有加速度突变,且其值与 外槽轮者相等,但当→0 时,角加速度值迅速下降并趋 于零。 §12-3 擒纵轮机构 1.擒纵轮机构的组成及工作原理 (1)机构的组成 由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机 架组成。 (2)工作原理 擒纵轮受发条驱动而转动,同时受 擒纵叉上的左右卡瓦阻挡而停止,并通 过游丝摆轮系统控制动停时间,从而实 现周期性单向间歇运动。 游丝摆动系统是由游丝、摆轮及圆 销、擒纵叉及叉头钉等组成。其能量的 补充是通过擒纵轮齿顶斜面与卡瓦的短 暂接触传动来实现的。 擒纵轮机构(2/3) 2.擒纵轮机构的类型及应用 擒纵轮机构有以下两大类: (1)有固有振动系统型擒纵轮机构 如机械手表中的擒纵轮机构。因游丝摆轮系统振动频率固定, 故可用于计量时间,常用于钟表中。 (2)无固有振动系统型擒纵轮机构 此种擒纵轮仅由擒纵轮和擒纵叉组成。 擒纵轮机构(3/3) 擒纵叉往复振动的周期与擒纵叉转动惯量(为常数)的平 方成正比。与擒纵轮给擒纵叉的转矩大小(基本稳定)的平方 根成反比。故此机构能使擒纵轮作平均转速基本恒定的间歇运 动。 这种机构结构简单,便于制造,价格低,但振动周期不很 稳定,故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。 §12-4 凸轮式间歇运动机构 1.机构的工作原理及特点 (1)工作原理 由主动轮和从动盘组成,主动凸轮作连续转动,通过其凸轮 廓线推动从动盘作预期的间歇分度运动。 (2)工作特点 动载荷小,无刚性和柔性冲击,适合高速运转,无需定位装 置,定位精度高,结构紧凑;但加工成本高,装配与调整的要求 严格。 2.机构的类型及应用 凸轮式间歇运动机构(2/2) (1)圆柱凸轮式间歇运动机构 常取凸轮槽数为1,柱销数一般取z2≥6,在轻载下间歇频率 为1500次/分。 (2)蜗杆凸轮式间歇运动机构 常取单头螺杆凸轮,z2≥6。从动盘按正弦加速度规律设计, 可控制中心距消除间隙,承载能力高,间歇频率为1200次/min, 分度精度为30″。 (3)共轭凸轮式间歇机构 动力特性好,分度精度高,成本较低。 §12-5 不完全齿轮机构 1.机构的工作原理及特点 (1)工作原理 由一个或一部分齿的主动轮与按动停时间要求而作出的从动 轮相啮合,使从动轮作间歇回转运动。 不完全齿轮机构(2/2) (2)工作特点 结构简单,制造容易,工作可靠,动停时间比可在较大范围 内变化,但在从动轮的运动始末有刚性冲击,适合于低速、轻载 的场合。 为了改善刚性冲击的缺点,可在主从动轮上加一对瞬心线.机构的类型及应用 (1)不完全齿轮机构的类型 (2)不完全齿轮机构的应用 *§12-6 非圆柱齿轮机构 非圆齿轮机构是一种变传动比的齿轮机构。 (1)椭圆齿轮机构的传动比 i21=ω2/ω1=r1/r2=(1-εe2)/(1+ εe2-2 εecosφ1) 即椭圆齿轮机构的传动比i21是主动轮1转角φ1的函数,且与 椭圆齿轮的偏心率εe有关。 (2)非圆齿轮机构的应用 非圆齿轮机构在机床、自动机、仪器及解算装置中均有应用。 1)利用椭圆齿轮带动曲柄滑块机构实现急回运动 2)利用椭圆齿轮带动转位槽轮机构缩短运动时间,增 加停歇时间。 §12-7 螺旋机构 1.螺旋机构的组成及特点 (1)螺旋机构的组成 螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成。通常它是将旋转运动 转换为直线运动。但当导程角大于当量摩擦角时,它还可以将直 线运动转换为旋转运动。 (2)螺旋机构的特点 主要优点:能获得很大的减速比和力的增益;选择合适的螺 旋机构导程角,可获得机构的自锁性。 主要缺点:效率较低,特别是具有自锁性的螺旋机构效率低 于50%。 因此,螺旋机构常用于起重机、压力机以及功率不大的进给 系统和微调装置中。 螺旋机构(2/4) 2.螺旋机构的运动分析 当螺杆转过φ 时,螺母沿其轴向移动的距离为 s = lφ /(2π) 其中l为螺旋的导程, mm; (1)微动螺旋机构 A段螺纹 设螺旋机构中A、B段的螺旋导 程分别为lA、lB , 且两端螺旋的旋向 相同(即同为左旋或右旋),则当 螺杆1转过φ时,螺母2的位移s 为 螺母 螺杆 2 1 3 s=(lA-lB)φ /(2π) 机架 B段螺纹 动画 因lA、lB 相差很小时,位移s可能很小,故这种螺旋机构称 为微动螺旋机构。 螺旋机构(3/4) 此种机构常用于测微计、分度机构及调节机构中如。用于调节 镗刀进刀量的螺旋机构。 (2)复式螺旋机构 如果螺旋机构的两段螺旋导 程分别为lA、lB,且两端螺旋的旋 向相反。这种螺旋机构称为复式 螺旋机构。 则 s=(lA+lB)φ /(2π) 此种螺旋机构常用于车辆的连接。 2 A 1B 3 动画 3.螺旋机构的设计要点 螺旋机构(4/4) 螺旋机构设计的关键是选择确定合适的螺旋导程角、导程及头数 等参数。根据不同的工作要求,螺旋机构应选择不同的几何参数。 若要求螺旋机构具有自锁性或具有较大的减速比(微动)时,宜 选用单头螺旋,宜选用较小的导程及导程角,但效率较低。 若要求传递大的功率或快速运动的螺旋机构时,宜采用具有 较大导程角的多头螺旋。 §12-8 万向铰链机构 1.机构的组成及特点 (1)机构的组成 单万向铰链机构是指末端各有一叉的主、从动轴和中间“十” 字构件铰接而成的。 (2)工作特点 为变角传动机构,两轴的平均传动比为1; 但角速度比却不 恒等于1,而是随时间变化的。 2.机构的运动特性 单万向铰链机构,当主动轴Ⅰ以ω1等速回转时,从动轴Ⅱ的 ω2变化范围为 ω1cosα ≤ω2≤ω1/cosα 其变化幅度与两轴夹角α有关,一般α≤30°。 3.机构的恒等速条件 主动轴 1 α 中间轴 2 万向铰链机构(2/2) 3 从动轴 α 动画 O1 1 α 2 动画 α 3 O3 双万向铰链机构的主、从动轴的角速度恒等的条件为 轴1、3和中间轴2应位于同一平面内; 轴1、3的轴线的轴线之间的夹角相等; 中间轴的两端的叉面应位于同一平面内。 §12-9 组合机构 1.组合机构及其特点 (1)组合机构的概念 由于现代机械工程对机械的运动形式、运动规律和动力性能 等方面要求的多样化和复杂性,以及前述各种基本机构性能的局 限性,使得仅采用某种基本机构往往不能很好地满足设计要求。 因而常把几个基本机构组合起来加以应用,这就构成了所谓的组 合机构。 组合机构并不是几个基本机构的一般串联,而往往是一种封 闭式的传动机构。 而封闭机式传动机构则是利用一个机构去约束或封闭另一个 多自由度机构,使其不仅具有确定的运动,而且可使从动件具有 更为多样化的运动形式或运动规律。 现比较两个例子来看什么是组合机构。 (2)组合机构的特点 组合机构不仅能满足多 种设计要求, 而且能综合应 用和发挥各种基本机构的特 点,甚至能产生基本机构所 不具有的运转特性和运动形 式,以及更为多样的运动规 律。 因此,组合机构越来越 得到广泛应用。 组合机构(2/3) 2.组合机构的类型及应用 组合机构(3/3) (1)联动凸轮组合机构 ,可准确实现预定轨迹要求。 应用实例12-放4:映机的抓片机构 笔芯装配线)凸轮-齿轮组合机构 ,可实现有任意停歇或复杂运动规 律的间歇运动和特殊规律的补偿运动等。 (3)凸轮-连杆组合机构 ,可实现多种预定的运动规律及轨 迹。 (4)齿轮-连杆组合机构,可实现多种运动规律及轨迹要求。