13 第13章 间歇运动机构在汽车机械上的应用.pptx

第1页：第13章教学目标

第13章教学目标

• 第13章间歇运动机构在汽车机械上的应用
• 教学目标
• 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理、运动特点及其应用等情况。
• 教学重点和难点
• 重点：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理
• 难点：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的运动特点
• 讲授方法：多媒体课件

第2页：第13章内容目录

第13章内容目录

• 第13章间歇运动机构在汽车机械上的应用13.1棘轮机构13.2槽轮机构与不完全齿轮机构13.3凸轮机构

第3页：棘轮机构的结构和工作原理

棘轮机构的结构和工作原理

• 棘轮机构的结构和工作原理１．结构组成由摇杆1、棘轮2、主动棘爪3、机架4和制动棘爪5等组成。２．工作原理摇杆套在棘轮轴上，可绕其轴线转动，当摇杆1逆时针摇动时，驱动爪3插入棘轮2的齿槽内，推动棘轮转过一定角度，而制动爪5则在棘轮的齿背上滑过；当摇杆1顺时针摇动时，制动棘爪5插入棘轮2的齿槽内阻止棘轮顺时针转动，而驱动棘爪3则在棘轮齿背上滑过。当摇杆做连续的往复摆动时，棘轮将实现单向间歇运动。13.1棘轮机构

第4页：棘轮机构的形式

棘轮机构的形式

• 棘轮机构的形式

第5页：按棘爪形状分类

按棘爪形状分类

• 按棘爪形状分

第6页：按转动方向分类

按转动方向分类

• 按转动方向分矩形齿双向式棘轮机构双向式棘轮机构

第7页：

第8页：

第9页：摩擦式棘轮机构

摩擦式棘轮机构

• 摩擦式棘轮机构

第10页：棘轮转角的调节

棘轮转角的调节

• 棘轮转角的调节1．调节摇杆摆角，控制棘轮转角通过改变曲柄的长度来改变摇杆摆角，从而达到改变棘轮转角的目的。

第11页：用遮板调节棘轮转角

用遮板调节棘轮转角

• 用遮板调节棘轮转角摇杆的摆动角度不变，变更遮板的位置，让棘爪行程的一部分从遮板滑过，不与棘轮接触，从而达到改变棘轮转角的大小。

第12页：棘轮机构的特点与应用

棘轮机构的特点与应用

• 棘轮机构的特点与应用1、特点优点：棘轮机构具有结构简单、制造容易、运动可靠及棘轮转角调节方便等。缺点：棘爪与棘轮在接触和分离的瞬间存在刚性冲击，棘爪在棘轮齿背上滑过时产生噪音以及运动精度不高等。2、应用棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器常用在低速轻载的场合。如机床的自动进给、送料、自动计数等方面。自行车制动机构

第13页：

第14页：槽轮机构的结构和工作原理

槽轮机构的结构和工作原理

• 2槽轮机构与不完全齿轮机构13.2.1槽轮机构1．结构组成和工作原理1）结构组成若干径向槽的槽轮2和带有圆柱销的主动拨盘1以及机架等组成。2）工作原理主动拨盘1作逆时针等速连续转动过程中，当圆柱销A未进入径向槽时，槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸圆锁止弧锁住而静止；当圆柱销A开始进入径向槽时，内外锁止弧脱开，槽轮在圆柱销A的驱动下作顺时针转动；当圆柱销A脱离径向槽时，槽轮又因另外一对锁止弧锁住而静止，直到圆柱销再次进入下一径向槽为止，槽轮又开始旋转，从而实现从动槽轮的单向间歇运动。

第15页：槽轮机构的形式

槽轮机构的形式

• 槽轮机构的形式槽轮机构有外啮合式和内啮合式。外啮合式拨盘与槽轮的转向相反；内啮合式拨盘与槽轮的转向相同。槽轮机构中拨盘上的圆柱销数、槽轮上的径向槽数等可以是一个或者几个。

第16页：槽轮机构的特点与应用

槽轮机构的特点与应用

• 槽轮机构的特点与应用优点：工作可靠、工作效率较高等优点；缺点：制造与装配精度要求较高，转角大小不能调节，特别是销子刚进入槽时产生冲击。数控车床自动换刀机构应用

第17页：不完全齿轮机构的组成和工作原理

不完全齿轮机构的组成和工作原理

• 2不完全齿轮机构的组成和工作原理１．组成在主动轮1上加工出一个或几个轮齿，轮齿没有布满整个圆周，其余部分为外凸锁止弧，从动轮2上有与主动轮齿相啮合的齿间和内凹锁止弧相间布置，机构由这种齿轮组成的传动机构称为不完全齿轮机构。在主动轮1上加工出一个或几个轮齿，其余部分为外凸锁止弧，从动轮2上有与主动轮齿相啮合的齿间和内凹锁止弧相间布置。当主动轮1的有齿部分作用时，从动轮2被驱使转动；当主动轮1的无齿圆弧部分作用时，从动轮2停止不动，从而主动轮连续转动时，从动轮获得间歇运动。当主动轮连续旋转一周时，从动轮分别转过1/8、1/4周。2.工作原理

第18页：不完全齿轮机构的特点与应用

不完全齿轮机构的特点与应用

• 不完全齿轮机构的特点与应用优点：不完全齿轮机构具有结构简单、设计方便，从动轮的运动角度范围大，易实现一个周期多次运动、停留时间不等的间歇运动。缺点：从动轮加工复杂，速度有突变时冲击较大。一般用于低速、轻载的场合，如计数机构及某些往复进给传送机构中。

第19页：复习与凸轮机构引入

复习与凸轮机构引入

• 复习
• 棘轮机构
• 槽轮机构与不完全齿轮机构
• 新课内容
• 凸轮类型
• 凸轮轮廓绘制
• 重点
• 盘形凸轮轮廓绘制

第20页：凸轮机构的组成、特点与应用

凸轮机构的组成、特点与应用

• 凸轮机构功用——是通过凸轮与从动件之间的高副接触来传递运动和动力。在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。13.3凸轮机构一、凸轮机构的组成、特点与应用1．凸轮机构的组成由凸轮、从动件和机架组成２．凸轮机构的特点１）优点结构较简单，可以实现从动件需要的任何运动规律。２）缺点是高副机构，容易磨损，承载能力相对较小，凸轮向径是变化的，工作时各点速度不同，有冲击载荷存在。

第21页：凸轮机构的应用

凸轮机构的应用

• 凸轮机构的应用

第22页：凸轮机构的分类

凸轮机构的分类

• 凸轮机构的分类
• 按形状分：
• 1）盘形凸轮
• 2）移动凸轮
• 3）圆柱凸轮2、按从动件末端形状分：1）尖顶从动件2）滚子从动件3）平底从动件3、按从动件运动形式分：1）移动从动件2）摆动从动件4、按凸轮与从动件维持高副接触的方法分：1）力封闭型凸轮机构2）形封闭型凸轮机构

第23页：凸轮机构运动的基本参数

凸轮机构运动的基本参数

• 凸轮机构运动的基本参数1．基圆以凸轮轴心为圆心，以凸轮轮廓的最小向径为半径所绘制的圆。２．推程从动件由最低处上升到最高处的过程。３．推程运动角与推程对应的凸轮转角φ。４．远休止角与从动件停留在最高处对应的凸轮转角。５．回程从动件由最高处下降到最低处的过程。６．回程运动角与回程对应的凸轮转角。７．近休止角与从动件停留在最低处对应的凸轮转角。8．偏心距从动件中心线与凸轮回转中心的偏置距离e。

第24页：盘形凸轮轮廓的作图法

盘形凸轮轮廓的作图法

• 1）选与位移线图一致的比例作凸轮的基圆；2）将基圆分成与位移线图中相对应的等份；3）分别自基圆圆周向外量取从动件位移线图中相应的位移量；4）光滑连接各点即为所求的凸轮轮廓。四、盘形凸轮轮廓的作图法１．直动尖顶对心移动盘形凸轮设计

第25页：对心滚子从动件凸轮轮廓

对心滚子从动件凸轮轮廓

• 对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计实际轮廓曲线理论轮廓曲线

第26页：偏置尖顶从动件凸轮轮廓

偏置尖顶从动件凸轮轮廓

• 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计e已知：如图所示

第27页：凸轮及滚子的材料

凸轮及滚子的材料

• 凸轮及滚子的材料要求凸轮和滚子的工作表面硬度要高、耐磨损且要有足够的表面接触强度。凸轮材料一般采用45钢或40Cr，并进行调质或表面淬火，硬度为40～45HRC。对于工作中经常受到冲击振动的凸轮机构还要求其凸轮芯部有较好的韧性。可采用20Cr、20CrMnTi进行表面渗碳淬火，硬度为56～62HRC。滚子材料可采用20Cr经渗碳淬火，表面硬度为56～62HRC，也可利用滚动轴承当作滚子使用。

第28页：凸轮轮廓的加工方法

凸轮轮廓的加工方法

• 凸轮轮廓的加工方法1．铣削、锉削加工低速、轻载场合使用的凸轮，采用图解法设计出凸轮轮廓曲线后，在铣床上铣削加工或由钳工手工锉削、磨削加工来完成。2．数控加工精度要求高的凸轮采用数控机床来加工，加工时要用解析法求出凸轮轮廓曲线的控制参数值，应用数控机床专用编程软件实现自动控制来加工完成，该方法加工出的凸轮适合于高速、重载的工作场合。

第29页：凸轮实物

凸轮实物

• 凸轮实物

第30页：

第31页：

第32页：本章小结

本章小结

• 本章小结1）棘轮机构由摇杆1、棘轮2、主动棘爪3、制动棘爪5和机架4等组成，摇杆通常可空套在棘轮轴上，可绕棘轮轴线相对转动。2）棘轮转角的调节方法有调节摇杆摆角，控制棘轮转角；用遮板调节棘轮转角两种方法。3）槽轮机构组成4）不完全齿轮机构常用的结构是在主动轮1上加工出一个或几个轮齿，其余部分为外凸锁止弧，从动轮2上有与主动轮轮齿相啮合的齿槽和内凹锁止弧相间布置。5）凸轮机构直动尖顶对心盘形凸轮轮廓绘制。6）凸轮材料一般采用优质碳素钢45或40Cr，并进行调质或表面淬火，硬度为40～45HRC；对于承受冲击载荷大的凸轮，要用低碳合金钢20Cr、20CrMnTi进行表面渗碳淬火，硬度为56～62HRC。