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1、间歇运动机构调研报告在各类机械中,常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构,称为间歇运动机构。一. 简述在实际设计和使用间歇运动机构的时候,往往需要注意以下基本问题:1、 对从动件动、停时间的要求在间歇运动机构中,从动件的运动时间一般是机床和自动机做送进、转位等辅助工作的时间,而其停歇时间往往是机床或自动机进行工艺加工的时间。二者的比值为动停时间比:式中,为从动件在一个运动周期中的运动时间,为其停歇时间。2、 对从动件动、停位置的要求根据设计要求,选取从动件运动行程的大小,注意从动件停歇位置的准确性。3、 对间歇运动机构动力特性的要求尽量
2、保证间歇运动机构动作平稳、减少冲击,尤其要减少高速运动构件的惯性负荷,合理选择从动件的运动规律。最常见的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构等,它们广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架的转位机构、精纺机的成形机构等。 在这里,主要介绍棘轮机构和槽轮机构。二. 棘轮机构棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。(一)工作原理:当主动摆杆逆时针摆动时,摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内,推动棘轮同向转动一定角度。当主动摆杆顺时针摆动时,止回棘爪阻止棘轮反向转动,此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位,棘轮静止不动。此机构将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间
3、歇转动。利用弹簧使棘爪紧压齿面,保证止回棘爪工作可靠。(二)棘轮机构的类型和特点1. 按结构分类(1)齿式棘轮机构优点:a 齿式棘轮机构的结构简单,运动可靠; b 主从动关系可互换,动程可在较大范围内调节,动停时间比可通过选择合适的驱动机构实现。缺点:动程只能有级调节;有噪声、冲击、磨损,不宜用于高速场合。(2)摩擦式棘轮机构特点:a 摩擦式棘轮机构传动平稳、无噪音,传递扭矩较大 ,动程可无级调节。 b 由于靠摩擦力传动,会出现打滑现象,一方面可起到过载保护,另一方面也使传动精度降低。适用于低速轻载的场合。2. 按啮合方式分类(1)外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部,应用较广,其缺点
4、是占用空间较大。(2)内啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的内部,其特点为结构紧凑,外形尺寸小。 3. 按运动形式分类单向间歇转动的从动件只做单向间歇转动。单向间歇移动当棘轮半径为无穷大时,棘轮就成为了棘齿条,主动件往复摆动时,棘爪即推动棘齿条做单向间歇移动。双动式棘轮机构在主动摆杆上安装两个主动棘爪,在其向两个方向往复摆动的过程中分别带动两棘爪,依次推动棘轮转动,称此棘轮机构为双动式棘轮机构。单动式棘轮机构是当主动件向某一方向运动时,才能使棘轮转动的棘轮机构。双动式棘轮机构与单动式棘轮机构相比,结构紧凑,承载较大。 双向式棘轮机构可以实现棘轮两方向间歇运动,这类棘轮机构称为双向式棘轮机构。
5、其工作原理是变换棘爪相对棘轮的位置,实现棘轮的变向。(三)棘轮机构的功能棘轮机构种类繁多,运动形式多样,在工程实际中得到了广泛的应用。其主要功能如下:1间歇送进(牛头刨床的间歇送进机构) 2制动(卷扬机制动机构) 3转位、分度(手枪盘分度机构) 4超越离合(钻床的自动进给机构)1. 间歇送进在牛头刨床中通过棘轮机构实现工作台横向间歇送 进功能。为了实现工作台的双向间歇送进,由齿轮机构、曲柄摇杆机构和双向式棘轮机构组成了 工作台换向进给机构。2. 制动卷扬机制动机构中卷筒、棘轮和大皮带轮(被遮住)为一体, 杆1和杆2调整好角度后紧固为一体,杆2端部与皮带导板铰接。当皮带突然断裂时,皮带导板 失去
6、支撑而下摆,使杆1端齿与棘轮啮合,阻止卷筒逆转,起到制动作用。3. 转位、分度手枪盘分度机构中滑块沿导轨向上运动时,棘爪1使棘轮转过一个齿距,并使与棘轮固结的手枪盘转过一个角度,此时挡销上升使棘爪2在弹簧的作用下进入盘的槽中,使手枪盘静止并防止反向转动。当滑块向下运动时,棘爪1从棘轮的齿背上滑过,在弹簧力的作用下进入下一个齿槽,同时挡销使棘爪克服弹簧力绕轴逆时针转动,手枪盘解脱止动状态。4. 超越离合在钻床中以摩擦式棘轮机构作为传动中的超越离合器,实现自动进给和快慢速进给功能。由主动蜗杆带动蜗轮,通过外环使从动轮和轴与之同向同速转动,实现自动进给;当快速转动手柄时,直接通过轮使轴作超越运动,实
7、现快速进给。(四)棘轮机构动程和动停时间比的调节方法1改变棘爪的运动调节滑块位置可改变曲柄长度,调节螺母可改变连杆的长度,调节销在槽内的位置可改变摇杆的长度,从而改变棘爪的运动,改变动停比。2改变棘轮遮板位置通过调整遮板角度,改变棘轮的转角。三. 槽轮机构槽轮机构由具有圆柱销的主动销轮、具有直槽的从动槽轮及机架组成。从动槽轮实际上是由多个径向导槽所组成的构件,各个导槽依次间歇地工作。(一)工作原理:1组成:具有径向槽的槽轮,具有圆销的构件,机架构件1连续转动;构件2(槽轮)时而转动,时而静止 当构件1的圆销A尚未进入槽轮的径向槽时,槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 .当构
8、件1的圆销A开始进入槽轮径向槽的位置,锁住弧被松开,圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时,槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 4个槽的槽轮机构:构件1转一周,槽轮转1/4周。 6个槽的槽轮机构:构件1转一周,槽轮转1/6周。(二)分类槽轮机构主要分为传递平行轴运动的平面槽轮机构和传递相交轴运动的空间槽轮机构两大类。1. 平面槽轮机构平面槽轮机构又分为外槽轮机构和内槽轮机构。外槽轮机构外槽轮机构中的槽轮径向槽的开口是自圆心向外,主动构件与从动槽轮转向相反。内槽轮机构内槽轮机构中的槽轮上径向槽的开口是向着圆心的,主动构件与从动槽轮转向相同。上述两种槽轮机构都用于传递
9、平行轴运动。与外槽轮机构相比,内槽轮机构传动较平稳、停歇时间较短、所占空间小。2. 空间槽轮机构球面槽轮机构是一种典型的空间槽轮机构,用于传递两垂直相交轴的间歇运动机构。其从动槽轮是半球形,主动构件的轴线与销的轴线都通过球心。当主动构件连续转动时,球面槽轮得到间歇运动。空间槽轮机构结构比较复杂,设计和制造难度较大。(三)槽轮机构的特点和应用1. 槽轮机构的特点:槽轮机构能准确控制转角、工作可靠、机械效率高,与棘轮机构相比,工作平稳性较好,但其槽轮机构动程不可调节、转角不可太小,销轮和槽轮的主从动关系不能互换、起停有冲击。槽轮机构的结构要比棘轮机构复杂,加工精度要求较高,因此制造成本上升。优点:结构简单,工作可靠,能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点:对一个已定的槽轮机构来说,其转角不能调节。 在转动始、末,加速度变化较大,有冲击。 2. 应用:应用在转速不高,要求间歇转动的装置中。 如六角车床上用来间歇的转动刀架的槽轮机构