第四章常用步進傳動機構設計§4－1棘輪機構§4－2槽輪機構§4－3不完全齒機構一、棘輪機構的組成及其工作原理組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動爪。§4－1棘輪機構工作原理：擺桿往復擺動，棘爪推動棘輪間歇轉動。優點：結構簡單、制造方便、運動可靠、轉角可調。缺點：工作時有較大的沖擊和噪音，運動精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場合。棘輪類型按工作方式：按輪齒分布：按轉角是否可調:固定轉角、可調轉角輪齒棘輪、摩擦棘輪

演示模型外緣、內緣、

端面棘輪機構。單向、雙向運動棘輪機構。二、棘輪機構的類型與應用按棘輪轉向是否可調:按工作原理分:單動式、

雙動式棘輪機構。調桿長擺角、加滑動罩設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云雙動棘輪機構棘輪可雙向運動AB’B雙向棘輪1雙向棘輪2設計：潘存云設計：潘存云可調轉角的棘輪023451φ023451φ調滑動罩牛頭刨床進給調整機構通過調整桿長來調擺角設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云2113231324摩擦棘輪超越離合器設計：潘存云設計：潘存云ABCD運動特點：輪齒式棘輪工作時噪音大且轉角為步進可調，但運動準確。而摩擦棘輪正好相反。應用：在各類機床中實現進給、轉位、或分度。實例：止動器、牛頭刨床、沖床轉位、超越離合器（單車飛輪）。間歇轉動沖頭卸料工位裝料工位沖壓工位設計：潘存云dao1Ao2Σ=90°LprpnF三、設計要點要求在工作時，棘爪在Pn和F的作用下，能自動滑入棘輪齒槽。Pn

sinα∵

F=Pnf

代入得：tgα>f∴

α>φ當

f=0.2

時，φ＝11°30’

通常取α＝20°αFtFr正壓力－Pn摩擦力－F條件是兩者對O2的力矩要滿足如下條件：Mpn>MF將力分解成切向和徑向分量M=tgφ齒偏角ααFcosα>LLpt棘輪幾何尺寸計算公式模數m 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10頂圓直徑dada=mz與齒輪不同齒間距pP=πm齒高hh=0.75m齒頂弦長aa=m棘爪工作面長度a1a1=(0.5~0.7)a齒偏角αα＝20°棘輪寬bb=(1~4)m棘爪斜高h1、齒斜高h’h1=h’

≈h/cosα棘輪齒根圓角半徑rfrf=1.5mm棘爪尖端圓角半徑r1r1=2mm棘爪長度L一般取L=2pa1Lp60°~80°hadaαo1o2齒數z12~25棘輪參數計算公式或取值h’h1rfr1齒槽角設計：潘存云設計：潘存云o2ω1ω2§4－2槽輪機構（馬爾它機構）一、槽輪機構的組成及其工作特點作用：將連續回轉變換為間歇轉動。組成：帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽的槽輪。撥盤和槽輪上都有鎖止弧：槽輪上的凹圓弧、撥盤上的凸圓弧，起鎖定作用。特點：結構簡單、制造容易、工作可靠、機械效率高，能平穩地、間歇地進行轉位。因槽輪運動過程中角速度有變化，不適合高速運動場合。o1工作過程：撥盤連續回轉，當兩鎖止弧接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運動。鎖止弧槽輪撥盤圓銷設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云二、槽輪機構的類型與應用球面槽輪機構應用實例：

電影放映機、自動攝影機、六角車床轉塔。外嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構槽輪機構類型軸線平行軸線相交放映機的反應用外嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構球面槽輪機構o1o2ω12φω2六槽內槽輪撥盤六角車床轉塔圓銷車螺紋41裝牙膏筒2車帽口6卸牙膏筒5切尾3空閑三、槽輪機構的運動系數1.運動系數撥盤等速回轉，在一個運動循環內，總的運動時間為：

t＝2π/ω1定義：

k=td/t

為運動系數，即：

k=td/t為減少沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽輪的運動時間為：=2α1/2π2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω290°90°將2α1代入得：

∵

k>0可知：當只有一個圓銷時，k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽輪機構，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數是單圓柱銷的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽數

z≥3得：n≤2z/(z-2)提問：whyk≤1？

事實上，當k=1時，槽輪機構已經不具備間歇運動特性了。k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽數z圓銷數n運動系數k31~61/6~141~40.25~15、61~30.3~1即槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。<0.5當z=4及n=2時說明此時槽輪的運動時間和靜止時間相等。k=n(1/2－1/z)=0.51四、槽輪機構的幾何尺寸計算圓銷半徑r

由受力大小確定

r≈R/6中心距L

由安裝空間確定回轉半徑R

R=Lsinφ=Lsin(π/z)槽頂半徑s

s=Lcosφ=Lcos(π/z)槽深h

h≥s-(L-R-r)撥盤軸徑d1

d1≤2(L-s)槽輪軸徑d2

d2≤2(L-R-r)參數

計算公式或依據槽數z

由工作要求確定圓銷數nsd1d2rr0槽頂側壁厚b

b=3~5

mm經驗確定b鎖止弧半徑r0

r0=R-r-bRLh2§4－3

不完全齒輪機構1.工作原理及特點工作原理：在主動齒輪只做出一個或幾個齒，根據運動時間和停歇時間的要求在從動輪上做出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當兩輪齒進入嚙合時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止弧定位使從動輪靜止。優點：結構簡單、制造容易、工作可靠、從動輪運動時間和靜止時間的比例可在較大范圍內變化。2.類型及應用類型：外嚙合不完全齒輪機構、內嚙合不完全齒輪機構缺點：從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場合。外嚙合不完全齒輪機構