9.3间歇运动机构（课件）- 《机械基础（第七版）》同步教学（劳动版）

机械基础 （第七版） 间歇运动机构 当主动件做连续运动时，从动件产生周期性的运动和停歇的机构称为间歇运动机构（又称间歇机构）。 §9-3 当液压缸7的活塞杆退回时，曲柄4逆时针转动，棘爪5从棘轮6的齿背上滑过，棘轮6不动，输送带3停止运动，灌注型砂。 当液压缸7的活塞杆伸长时，曲柄4顺时针转动，棘爪5插入棘轮6的槽中并带动棘轮转动，带动输送带3运动，实现砂箱的输送。 一、棘轮机构 棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。 1．棘轮机构的组成和工作原理 当主动件做连续往复摆动时，棘轮做单向间歇运动。 2．常见棘轮机构 棘轮机构按照工作原理可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。 齿式棘轮机构是通过装在定轴摆动摇杆上的棘爪推动棘轮做一定角度间歇转动的机构。齿式棘轮机构有外啮合齿式和内啮合齿式两种。 （1）齿式棘轮机构 1）外啮合齿式棘轮机构 有一个驱动棘爪，只有当摇杆朝着某一方向摆动时才能推动棘轮转动，而反向摆动则无法推动棘轮转动。 ①单动式棘轮机构 ②双动式棘轮机构 有两个驱动棘爪，当主动件做往复摆动时，两个棘爪交替带动棘轮朝着同一方向做间歇运动。 棘爪可绕销轴翻转，棘爪爪端外形两边对称，棘轮的齿形制成矩形。使用时，如果将棘爪翻转，则棘轮反向转动。 ③可变向棘轮机构 2）内啮合齿式棘轮机构 棘轮的轮齿加工在轮子的内壁上，棘爪安装在内部的主动轮上。 当主动轮逆时针转动时，棘爪推动棘轮转动。 当主动轮顺时针转动时，棘爪在棘轮上滑过，不能推动棘轮转动。 （2）摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦轮代替棘轮。 摩擦式棘轮机构分为外摩擦式棘轮机构和内摩擦式棘轮机构。 1）外摩擦式棘轮机构 外摩擦式棘轮机构可将摇杆的往复摆动转换为棘轮的单向间歇运动。 2）内摩擦式棘轮机构 摆轴带动棘爪逆时针转动时，由于摩擦力的作用使棘爪楔紧在摆轴与棘轮之间的狭隙处，从而带动棘轮一起逆时针转动。 当摆轴带动棘爪顺时针转动时，棘爪松开，棘轮静止不动。 3．棘轮机构的特点 （1）棘轮机构结构简单、容易制造、运动可靠，常用作防止转动件反转的附加保险机构。 （2）棘轮的转角和动停时间比可调，常用于机构工况经常改变的场合。 （3）由于齿式棘轮机构的棘轮是在驱动棘爪的突然撞击下启动的，在接触瞬间理论上是刚性冲击，工作平稳性较差，且产生较大的振动和噪声。此外，棘爪在棘轮齿背上滑行时会产生噪声并使齿尖磨损。 棘轮机构只能用于主动件速度不大、从动件行程需要改变的步进运动场合。 （4）当需要无级调节棘轮的转角时，则应采用摩擦式棘轮机构。摩擦式棘轮机构的优点是转角大小的变化不受轮齿限制，在一定范围内可任意调节转角，传动平稳、无噪声，动程可无级调节。 摩擦式棘轮机构靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高，常用作超越离合器。摩擦式棘轮机构适用于低速轻载的场合。 4．棘轮机构的应用实例 （1）牛头刨床工作台间歇移动机构 主动轮7做匀速转动，通过曲柄摇杆机构带动棘爪支架6往复摆动，然后通过棘轮机构带动螺杆5做间歇转动，再通过螺旋传动机构使工作台做间歇进给运动。 若要改变横向进给量，可旋转螺杆8调整曲柄长度；若要改变横向进给的方向，可将手柄1提起，旋转180°后再放下。 （2）自行车飞轮机构 当链条带动小链轮逆时针转动时，小链轮内侧的棘齿通过千斤（棘爪）带动芯子逆时针转动，驱动自行车前行。 当自行车下坡或脚不蹬踏板时，小链轮不动，但芯子由于惯性的作用仍按原方向转动，此时千斤（棘爪）在小链轮（棘轮）齿背上滑过，自行车继续前行。 （3）提升机带式制动器的棘轮机构 1）提升重物时，原动机通过传动轴8驱动卷筒9和棘轮5顺时针旋转。此时，制动轮4处于固定状态，棘爪从棘轮上滑过，机构的运动不受制约。 2）当重物在空中处于停止状态时，重物的重力通过传动轴8作用到棘轮5上，使棘轮5有逆时针转动的趋势。由于此时制动轮4处于固定状态，且棘爪6卡在棘轮5的牙槽中，阻止棘轮和卷筒逆时针旋转。 ３）重物下降时，需要传动轴逆时针旋转。可将手柄1抬起，解除制动轮4的制动约束。由于重物的重力作用，使卷筒9、传动轴8、棘轮5、棘爪6和制动轮4一起逆时针转动。一旦需要停止时，只要将手柄1放下即可。 1．槽轮机构的组成和工作原理 二、槽轮机构 由槽轮、拨盘、装有圆销的曲柄和机架组成的步进运动机构称为槽轮机构。 （1）当装有圆销的曲柄2上的圆销未进入从动槽轮3的径向槽时，从动槽轮3上的内凹锁止弧被主动拨盘1上的外凸锁止弧卡住，从动槽轮3不动。 （2）当圆销要进入从动槽轮3上的径向槽时，主动拨盘1上的外凸锁止弧正好与从动槽轮3上的内凹锁止弧脱离接合，从动槽轮3受圆销的驱使而转动。 （3）当圆销在另一边离开径向槽时，内凹锁止弧又被