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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。
ωωo o 锁止弧 槽轮 拨盘 圆销工作过程：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。
槽轮机构设计方案------------------------------------------作者------------------------------------------日期基于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O1O2位置，槽轮开始转动。
当圆销转到A1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，O1A⊥O2A。
图1外槽轮机构ω2ω1o1 o2锁止弧槽轮拨盘圆销组成：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。
3()252255255,33)cos 21(sin 132ωλϕλϕλλεε⋅+−−⋅==i (1.8) 其中，λ- 图1-2中拨盘5的半径与槽轮机构中心距54O O 之比35i -图1-2中递纸滚筒3与主动拨盘5的传动比；2/15/15/13/135××=i 由式(1.6)~ (1.8)可得机构运动特性曲线如图1-3所示【2】：图1-3 直线槽轮递纸机构运动曲线Fig.1-3- Kinematics characteristics of straight Geneva mechanism由图1-3可以看出，槽轮间歇递纸机构具有以下优点：(1).递纸滚筒咬牙在输纸板前后有D 6的时间速度为零，保证递纸牙在静止条件下取纸；(2).递纸滚筒的速度变化规律为近似简谐运动，无速度突变。
但是该机构存在直线槽轮机构的固有缺陷，主要表现为：(1).拨盘圆销进出槽轮瞬间存在柔性冲击。
随着转速的增高，冲击更为明显，从而影响递纸精度和套印精度。
(2).角加速度峰值过大，引起的动载荷较大，导致圆销对槽轮的压力和接触应力增大，加剧了槽轮的磨损，从而影响定位精度，造成纸张套印不准。
(3).直线槽轮设计灵活性较差。
滚筒直径和位置一经确定，传纸滚筒和递纸滚筒的加减速角0α、0β及运动系数k 即为定值，设计灵活性较差。
综上可知，直线槽轮机构在动力学性能和设计柔性方面都存在固有缺陷，主要表现为启动和停歇阶段有柔性冲击、加速度峰值过大和运动系数灵活性差，其中的动力学性能方面的缺陷随着机器精度要求的提高而日趋明显，而设计灵活性差的问题始终无法解决。
1.3槽轮机构改进方案的研究现状由以上分析可知，直线槽轮机构存在一系列固有缺陷，其根本原因是采用直线作为轮廓线所致。
为克服槽轮机构结构缺陷，设计人员提出了多种改进方案，可以归结为两类：1．槽轮机构与其他机构组合为改善直线槽轮机构的动力特性，可采用其他机构，如连杆、凸轮、齿轮机构与槽轮机构组合应用。
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。
槽轮机构技术要求槽轮机构是一种常用于工程机械和输送设备中的传动机构，其主要作用是将输入的旋转运动转换为线性运动。
槽轮机构具有结构简单、传动效率高、精度高等优点，在工程领域得到广泛应用。
在设计和制造槽轮机构时，需要满足一系列的技术要求，以确保其性能和可靠性。
槽轮机构的设计要考虑到传动效率。
传动效率是指输入功率与输出功率之间的比值，通常以百分比表示。
为了提高传动效率，需要减小传动中的摩擦损失和机械损耗。
因此，在槽轮机构的设计中，应选择合适的材料和润滑方式，以减小摩擦损失；同时，要合理布局各个传动部件，减小机械损耗。
槽轮机构的制造要求要考虑到精度和可靠性。
精度是指机构的尺寸和形位公差与设计要求之间的差距。
为了保证机构的精度，需要选择合适的制造工艺和加工设备，并进行严格的工序控制和质量检验。
可靠性是指机构在使用过程中的稳定性和耐久性。
为了提高机构的可靠性，需要选择合适的材料和热处理工艺，以提高材料的强度和硬度；同时，要进行充分的试验和寿命验证，以确保机构的可靠性。
槽轮机构的安全性也是设计和制造过程中需要考虑的重要因素。
安全性是指机构在使用过程中不会发生危险或意外事故。
为了提高机构的安全性，需要进行全面的风险评估和安全分析，识别潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行控制和防范。
同时，还需要制定完善的操作规程和维护保养手册，加强对机构的监测和管理。
槽轮机构的性能指标也是设计和制造过程中需要考虑的重要方面。
性能指标包括传动比、输出力矩、速度范围等。
传动比是指输出轴的转速与输入轴的转速之比，决定了机构的放大或减小效果。
输出力矩是指机构输出端的力矩大小，决定了机构的承载能力。
速度范围是指机构能够适应的转速范围，决定了机构的使用场景和应用范围。
在设计和制造过程中，需要根据实际需求确定这些性能指标，并进行相应的计算和优化。
槽轮机构的设计和制造需要满足一系列的技术要求，以确保其性能和可靠性。
传动效率、精度和可靠性是设计和制造中需要重点考虑的因素，而安全性和性能指标也是不可忽视的。
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。
槽数Z/个8中心距
A/mm 81主动件转角2α/度135.00槽间角
2β/度
45.00R1/mm 31.00λ
0.38
R2/mm 75.12h/mm 31.33d0/mm 12.33dk/mm 87.01Rx/mm 24.50K/个 2.67
K/个
κ3
T τ0.75φ1/度112.5
112.5
247.5φ2/度22.50
W1W20.00ξ2
-35.36
φ1=ΠW2(MAX)= 6.20
φ1=±ξ2=
±
2α=PI （1-2/Z ）2β=180-2α
主动件圆柱销中心半径
R1=A*SIN(β)R1与A 的比值λ=R1/A=SIN(β)
槽轮外圆半径R2^2=(A*COS(β))^2+r^2圆销半径r/mm
6.5
槽轮深度（最小值）
h ≥A(λ+COS(β)-1)+r 主动件轮毂直径（最大值）
d0＜2A(1-COS(β))槽轮轮毂直径(最大值）dk ＜2A(1-λ)-2r
τ=td/T=（Z-2）K/(2Z)＜１主动件角位移周期锁止弧半径(最大值）Rx ＜R1-r 圆销个数(最大值）K ＜2Z/(Z-2)
动停比槽轮每次转位时间td
κ=td/ti=(Z-2)/(2Z/K-(Z-2))
圆销个数选定值槽轮角位移W2最大时φ1
槽轮角加速度ξ2最大时φ1
148.3634.63
槽轮角位移φ2=at((λSIN φ1)/(1+λCOS φ1))
主动件角速度10
槽轮角速度槽轮角加速度
W2=d(φ1)/dt ξ2=d(W1)/dt
槽轮每次停歇时间ti
2
运动系数
Z、A、r、K根据空间安装尺寸和大小受力决定。
