槽轮机构设计方案

槽轮机构优化设计实践槽轮机构优化设计实践槽轮机构是一种常见的传动机构，广泛应用于各种机械设备中。

为了提高槽轮机构的性能和效率，需要进行优化设计。

以下是一种基于步骤思考的槽轮机构优化设计实践。

第一步：确定优化目标在进行优化设计之前，首先需要明确槽轮机构的优化目标。

这可能包括提高传动效率、减小机构的尺寸和重量、增加机构的可靠性等。

根据不同的应用要求确定具体的优化目标。

第二步：分析机构结构和运动特性通过对槽轮机构的结构和运动特性进行分析，可以了解机构的工作原理和存在的问题。

可以使用计算机辅助设计软件或进行物理模型制作来帮助理解机构的运动特性。

第三步：确定关键参数根据机构的结构和运动特性，确定影响机构性能的关键参数。

这些参数可能包括槽轮的几何形状、槽的深度和宽度、槽轮的材料等。

通过调整这些关键参数可以改善机构的性能。

第四步：建立数学模型根据机构的结构和运动特性，建立数学模型来描述机构的运动。

可以使用拉格朗日方程等方法建立机构的动力学模型。

通过数学模型可以对机构的性能进行分析和优化。

第五步：优化设计在建立数学模型的基础上，可以利用优化算法进行设计优化。

优化算法可以根据优化目标和约束条件，在设计空间中搜索最优解。

常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法等。

第六步：验证优化结果完成优化设计后，需要对优化结果进行验证。

可以使用计算机仿真或进行实验测试来评估机构的性能。

验证结果可以用于评估优化设计的效果，并进行必要的调整和改进。

第七步：制造和应用在完成优化设计验证后，可以进行机构的制造和应用。

根据优化设计的结果，可以制造出性能更好的槽轮机构，并将其应用到实际的机械设备中。

通过以上步骤的优化设计实践，可以提高槽轮机构的性能和效率，满足不同应用的需求。

同时，这种基于步骤思考的设计方法也可以应用于其他机械传动机构的优化设计中。

由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。

它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。

槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。

外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反，而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。

槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。

但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。

机构的组成构件名称构件的作用和要求机架（参考构机构中视为不动的构件①，用于支承和作为研究其他构件运动的输入（主动）机构中运动规律为给定或已知的一个或几个构件从动件其运动规律取决于机构型式、机构运动尺寸或参数以及主动件运动规律的构件；除主动件以外的所有可动构件均可视为从动件输出件机构中具有期望运动规律或运动要求的从动件传动件在主动件和从动件间传递运动和动力的所有构件导引件在机构中具有给疋位置或轨迹要求的所有构件原动件从外界输入驱动力或驱动力矩的构件机构的组成槽轮机构2009/9/5i§ 1。

1 机构的运动简图§1。

2 机构的自由度和具有确定运动条件§1，3 槽轮机构组成原理及结构分析（四）槽轮机构的设计要点（1）槽数和圆销数的确定根据使用场合所要求的分度数确定槽轮的槽数Z,根据对运动系数的要求确定圆销数m。

（2）中心距的确定它是决定槽轮机构所占空间大小的关键尺寸。

中心距偏大受到空间布局的制约。

若中心距太小，拨盘的关键尺寸R 也小；因而圆销直径和各部分的其它尺寸都不得不受到限制。

尺寸R 小，圆销和槽的受力就更大。

所以，中心距偏小受到强度的制约。

槽轮机构的其它结构尺寸的确定可参阅机械设计的有关手册。

2ee© i 一證盘吃一槽轮.二"间歇传动部件1博轮传动机构工作原理：如圍2.31所示，拨销盘叹不变的角速度 3 0就转，转it2P角时，槽轮鞋过相邻两槽间的夹角2cf 6拔销错过英余部分的角时，槽轮静止不动，直劉拔销进入下一个槽內.又重夏以上循环。

槽轮机构一．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，以及能较平稳的、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。

二、槽轮机构的类型及应用（1）槽轮机构的类型普通型特殊型外槽轮机构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式槽轮机构偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构内啮合棘轮机构外啮合棘轮机构空间棘轮机构外槽轮机构内槽轮机构内槽轮机构特殊槽轮机构特殊槽轮机构 运动时间均不等槽轮机构时间间隔不等槽轮机构 空间球面槽轮机构参数变化时的槽轮机构运动情况（2）槽轮机构的应用例1 蜂窝煤制机模盘转位机构例2 幻灯片放映机机构自动灌装机切糕机三、槽轮的设计（1）槽轮机构的典型结构如图所示，它由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。

拨盘以等角速度作连续回转，当上的圆销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧nn被拨盘的外凹槽锁止弧mm卡住，故槽轮不懂。

图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置，此时锁止弧nn又也刚被松开。

此后，槽轮受圆销的驱使而转动。

当圆销在另一边离开径向槽时，锁止弧nn又被卡住，槽轮又静止不懂。

直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。

所以槽轮作时动时停的间歇运动。

槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的、间歇的进行转位。

但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合普通槽轮机构的运动系数在图中所示，当主动拨盘B回转一周时，槽轮A的运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比，称为槽轮机构的运动系数，并以к表示因为拨盘B一般为等速回转，所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示。

对于单圆销外槽轮机构，时t1与t2所对应的拨盘转角分别为2和2又为了避免圆销B和径向槽发生刚性冲击，圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线。

摘要槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧，因而不适用于高速运转的情况。

本设计以槽数6 、销轮和槽轮中心距6mm、销轴半径3mm、铣刀半径6mm 为例，设计槽槽轮机构，并对槽轮的运动特性进行分析。

采用CAM技术对槽轮和拨盘进行数控编程，对零件进行工艺分析，确定刀具和切削用量，最后形成NC指令。

关键词：槽轮机构工艺数控编程 NC目录前言第一章概述 (4)第一节、槽轮机构概述 (4)第二节、槽轮机构简介 (4)第三节、槽轮机构的应用和研究现状 (4)第二章槽轮机构的设计与分析 (7)第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用 (7)第二节、外槽轮机构角速度和角加速度的分析 (8)第三节、内槽轮机构的角速度和角加速度规律 (10)第四节、主要几何尺寸的设计 (10)第五节、本设计的主要几何尺寸的设计 (11)第三章数控加工技术概述 (17)第一节、数控加工技术的发展 (17)第二节、数控加工工艺的特点 (19)第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性 (20)第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计 (21)第一节、机械加工工艺规程的作用 (21)第二节、机械加工工艺规程的制定程序 (21)第三节、毛坯的选择 (22)第四节、定位基准的选择 (22)第五节、加工顺序的安排 (23)第六节、本零件工艺规程设计 (23)第五章结论 (33)第六章致谢 (34)参考文献 (36)前言在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。

让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。

槽轮机构的设计计算方法探讨槽轮机构的设计计算方法探讨槽轮机构是一种常见的传动机构，由于其结构简单、可靠性高，被广泛应用于各种机械设备中。

在设计槽轮机构时，我们需要考虑多个因素，包括传动比、轮齿尺寸、齿轮模数等。

下面将按照步骤的思路，逐步探讨槽轮机构的设计计算方法。

第一步：确定传动比槽轮机构的传动比是指输出轴转速与输入轴转速的比值。

传动比的选择取决于具体的应用需求，例如提高转速还是减速。

一般情况下，我们可以根据设备的要求来选择传动比。

第二步：计算齿轮模数齿轮模数是齿轮设计的重要参数，它决定了齿轮的尺寸和传动能力。

在选择齿轮模数时，需要考虑传动扭矩、齿轮材料和使用寿命等因素。

一般来说，齿轮模数越大，齿轮的强度和承载能力越高，但成本也会相应增加。

第三步：计算齿数在确定齿轮模数后，我们需要计算各个齿轮的齿数。

齿数的选择需要满足齿轮啮合条件，即保证齿轮的啮合圆周速度一致。

根据传动比和输入齿轮的齿数，可以计算出输出齿轮的齿数。

第四步：计算轮齿尺寸在确定齿数后，我们可以计算轮齿尺寸。

轮齿尺寸包括齿顶高度、齿根高度、齿顶圆直径等参数。

这些参数的选择需要满足齿轮的强度和啮合条件。

第五步：校核设计在完成设计计算后，需要进行校核，确保齿轮的强度和传动性能满足要求。

校核包括强度校核和啮合校核两个方面。

强度校核主要是检查齿轮的受力情况，确保齿轮不会发生破坏。

啮合校核主要是检查齿轮的啮合性能，确保齿轮的运动平稳。

第六步：优化设计在校核设计后，可以根据需要进行优化设计，以提高齿轮的性能。

例如，可以通过增加齿宽、采用修形齿轮等方式来改善齿轮的强度和耐磨性。

总结：槽轮机构的设计计算方法是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。

通过确定传动比、计算齿轮模数、齿数和轮齿尺寸，然后进行校核和优化设计，可以设计出性能优良的槽轮机构。

这些步骤的顺序和方法可以根据具体情况进行调整，以满足不同应用需求。

基于Predator SFC 系统的槽轮机构CAD/CAM 创新实验 ---------------槽轮机构设计方案1． 槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中，主动件拔盘以角速度w1匀速转动，当拔盘上的圆销转到图1所示的A 位置时，拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O 1O 2位置，槽轮开始转动。

当圆销转到A 1时，拔销退出轮槽，拔盘继续转动，槽轮却停止转动，我们称此时的槽轮被锁住，槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。

这样，主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。

为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击，拔销开始进入和离开轮槽时，轮槽的中心线应和圆销中心A 的运动圆周相切，即拔销转到图1所示位置时，O 1A ⊥O 2A 。

图1外槽轮机构组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。

拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。

工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。

作用：将连续回转变换为间歇转动。

特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。

因槽轮运动过程中角速度有变化，不适合高速运动场合。

2．槽轮机构优点(1)结构简单，工作可靠，效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳，能准确控制转动的角度;(3)转位迅速，从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。

3．槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大，从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时，利用锁紧弧面往往满足不了要求，而需另加定位装置。

(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。

由于这些原因，槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。

4．槽轮机构的工作原理槽轮机构，又叫马尔他机构或日内瓦机构，由具有径向槽的槽轮1和具有拨销2的拨杆3组成，其工作原理如图2所示。

图2 槽轮机构工作原理简图当拨杆转过一定的角度，拨动槽轮转过一个分度角，由图(a)所示的位置转到图(b)所示的位置时，拨销退出轮槽，此后，拨杆空转，直至拨销进入槽轮的下一个槽内，才又重复上述的循环。

槽轮机构的应用实例在我们的日常生活中，各种各样的机械装置默默地发挥着作用，为我们的生活带来便利。

今天，咱们就来聊聊一个不太为人熟知但却相当重要的机械装置——槽轮机构。

想象一下，在一个繁忙的工厂车间里，机器轰鸣，工人们忙碌地操作着各种设备。

在其中一个角落里，有一台正在高效运转的自动化包装机。

这台包装机的关键部分就运用了槽轮机构。

咱们先来看看这个槽轮机构到底是啥样儿。

它就像是一个精心设计的“舞蹈搭档”，一个圆盘带着几个凸起的“小爪子”，另一个圆盘上则有对应的“小凹槽”。

当“小爪子”滑进“小凹槽”，奇妙的事情就发生了。

这台包装机里的槽轮机构，让整个包装过程变得有条不紊。

就像一位训练有素的舞者，每一个动作都精准无误。

每当一个产品到达指定位置，槽轮机构就会迅速而准确地转动一定的角度，将产品稳稳地夹住，进行包装操作。

你可能会问，为啥非得用槽轮机构呢？这就好比你跑步，是匀速跑轻松还是一会儿快一会儿慢轻松？槽轮机构能提供间歇性的运动，这种间歇性的特点在很多场合可太有用啦！它不像其他一些机构，要么一直转个不停，要么转起来没个准头。

再比如说，在自动售货机里也能找到槽轮机构的身影。

当你投币选择了商品，槽轮机构就会慢悠悠地把你想要的东西推出来。

它不慌不忙，稳稳当当，就像是一个贴心的售货员，总能准确无误地把商品交到你的手上。

还有那生产线上的装配机器，槽轮机构在其中也是大显身手。

它能保证每个零件都在恰当的时机被装配到产品上，一点儿也不含糊。

槽轮机构就像是机械世界里的一位“低调英雄”，虽然不那么引人注目，但却实实在在地为我们的生活和生产贡献着力量。

它默默无闻，却又不可或缺。

所以说，槽轮机构在我们的生活中有着广泛的应用，它以其独特的性能，为各种自动化设备提供了稳定、精确的间歇运动。

是不是很神奇？是不是让你对身边那些看似普通的机器有了新的认识？相信在未来，槽轮机构还会继续发挥它的重要作用，为我们创造更多的便利！。

§4.2槽轮机构4.2.1槽轮机构的类型、工作原理和应用图4.10 槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构，有外啮合和内啮合两种类型，如图4.10所示。

本节仅介绍常用的外槽轮机构。

槽轮机构由具有径向槽的槽轮2和具有圆销G 的拨杆1及机架所组成。

原动件l作等速连续转动时．，从动件2时而转动，时而静止。

当拨杆l的圆销A未进入槽轮2的径向槽时，由于槽轮2的内凹锁止弧夕被拨杆1的外凸锁止弧卡住，故槽轮2静止不动。

图4.10，a所示是圆销A 开始进入槽轮2的径向槽时的位置，这时锁止弧卢开始被松开，因而圆销A能驱使槽轮转动。

当圆销开始脱离槽轮的径向槽时，槽轮的另一锁止弧又被拨杆1的外凸圆弧卡住，致使槽轮2又静止不转，直至拨杆1的圆销A再次进入槽轮的另一径向槽时，两者又重复上述运动过程。

外啮合槽轮机构，原动拨杆1与从动槽轮转向相反；内啮合槽轮机构，原动拨杆l与从动槽轮2转向相同。

图4.11 槽轮机构在电影放映机中的应用槽轮机构具有构造简单、制造容易、工作可靠和机构效率高等特点；但槽轮机构在工作时有冲击，并随着转速的增加及槽数的减少而加剧，故适用范围受到一定的限制。

槽轮机构常用于某些自动机械(如自动机床、电影放映机等)和轻工机械中作转位机构。

图4.11所示为槽轮机构在电影放映机中的应用。

4.2.2槽轮机构的主要参数槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。

为了使槽轮开始转动和终止转动时的角速度为零以免刚性冲击，圆销进入或脱离槽轮的径向槽时，圆销中心的轨迹圆应与径向槽的中心线相切。

由图6.10，a 可得槽轮2转动时拨杆1的转角为01022221z ϕπϕπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ (4-2)在一个运动循环中，槽轮2的运动时间与原动件1的运动时间之比称为运动系数，用τ表示。

对于单销槽轮机构，若原动件等速转动一周为一个运动循环，则时间比可转换成转角之比，即012222d t z t z ϕτπ-=== (4-3)由于d t >0，所以τ>0，因此z ≥3。