机械基础-第6章 间歇运动机构

目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。

4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。

1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。

1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。

对于载荷而言称为承载能力。

根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。

1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。

第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。

主题6 间歇运动机构一、教学目标间歇运动机构是实现间歇运动的机构。

本章扼要把阐述了棘轮机构、槽轮机构的工作原理和运动特点，并对不完全齿轮机构作简单地介绍。

二、课时分配本章绪论共 4 个单元，本章安排 5个学时。

其中理论学时 4 个学时，实践学时 1 个学时。

三、教学重点棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理、运动特点和适用场合四、教学难点棘轮机构、槽轮机构的运动特点和适用场合五、教学内容单元1棘轮机构的组成与工作原理1、棘轮机构的工作原理棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。

棘轮机构的其它类型：（1）、摩擦棘轮（无声棘轮）由于摩擦传动会出现打滑现象，不适于从动件转有要求精确的地方。

（2）、双向棘轮2、棘轮转角的调节（1）、调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角（2）、用遮板调节棘轮转角（3）、棘轮机构的特点与应用单元2槽轮机构的组成与工作原理1、槽轮机构的工作原理组成：具有径向槽的槽轮、具有圆销的构件、机架工作原理：构件1→连续转动；构件2（槽轮）→时而转动，时而静止。

当构件1的圆销A尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。

当构件1的圆销A开始进入槽轮径向槽的位置，锁住弧被松开，圆销驱使槽轮传动。

当圆销开始脱出径向槽时，槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。

4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转41周。

6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转61周。

2、槽轮机构的类型、特点及应用（1）、平面槽轮机构。

（2）、空间槽轮机构（3）、槽轮槽数Z和拨盘圆柱销数k的选择运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间tm对主动构件回转一周的时间t之比。

单元3不完全齿轮机构的组成与工作原理不完全齿轮机构是在一对齿轮传动中的主动齿轮上只保留1个或几个轮齿。

不完全齿轮机构是由渐开线齿轮机构演变而成的，同属于间歇运动机构。

不完全齿轮机构有外啮合和内啮合两种，如图所示。

第6章 间歇运动机构6.1 复习笔记主动件连续运动（连续转动或连续往复运动）时，从动件做周期性时动、时停运动的机构成为间歇运动机构。

一、棘轮机构如图6-1所示，机构是由棘轮2、棘爪3、主动摆杆和机架组成的。

运动原理：主动棘爪作往复摆动，从动棘轮作单向间歇转动。

优点：结构简单、制造方便、运动可靠、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。

缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。

因此棘轮机构适用于速度较低和载荷不大的场合。

棘轮机构按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按啮合方式分：外啮合棘轮机构和内啮合机构；按运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮结构和双向式棘轮机构。

图6-1 棘轮机构1．棘爪工作条件在工作行程中，为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应满足：90αϕ>︒+-∑其中，α为棘齿的倾斜角，ϕ为摩擦角，∑为棘爪轴心和棘轮轴心与棘轮齿顶点的连线之间的夹角。

为了使传递相同的转矩时棘爪受力最小，一般取90∑=︒，为保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，则有：αϕ>2．棘轮、棘爪的几何尺寸计算选定齿数z 和确定模数m 之后，棘轮和棘爪的主要几何尺寸计算公式如下： 顶圆直径 D m z =；齿高 0.75h m =；齿顶厚 a m =； 齿槽夹角6055θ=︒︒或；棘爪长度 2=L m π。

二、槽轮机构如图6-2中所示，该机构是由带圆销的主动拨盘1、带有径向槽的从动槽轮2以及机架组成的。

其中，拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧都是起锁定作用。

工作特点：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动，实现了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，存在柔性冲击，因此不适合高速运动场合。

图6-2 槽轮机构运动特性系数τ：槽轮每次运动的时间m t 对主动构件回转一周的时间t 之比，有：m 2=2-=t z t zτ 其中，z 为槽数，是槽轮机构的主要参数。

机械原理A间歇运动机构间歇运动机构是一种能将连续运动转换为间歇运动的机构。

在间歇运动机构中，驱动轴连续旋转，但输出轴仅在特定的间歇时间内工作。

一、机械原理A间歇运动机构的构成：1.柱齿轮机构：柱齿轮是实现间歇运动的核心部件。

它由凸轮和摇杆组成。

凸轮由驱动轴上的齿轮驱动，因此凸轮会不断旋转。

摇杆则以其中一种特定的方式固定在凸轮上，并且连接到推锥环机构上的推动杆。

当凸轮旋转时，柱齿轮就会变换角度并在不同的时间间隔内推动推动杆。

2.推锥环机构：推锥环机构位于柱齿轮机构下方，与柱齿轮机构相连。

它由推动杆和推锥环组成。

推动杆由柱齿轮的摇杆通过其中一种机械连接机构推动，而推锥环则通过推动杆的作用来控制输出轴的运动。

推动杆在柱齿轮的作用下来回运动，从而使得推锥环的位置不断变换。

推锥环的位置决定了输出轴的运动状态，当推锥环达到一些特定的位置时，输出轴会开始工作，否则输出轴会处于停止状态。

二、机械原理A间歇运动机构的工作原理：当驱动轴上的凸轮旋转时，柱齿轮会跟随凸轮的动作进行旋转，并改变柱齿轮的角度。

柱齿轮的角度变化会导致推动杆的位置发生变化，进而影响推锥环的位置。

当推锥环的位置达到一些特定位置时，它会开始推动输出轴进行工作。

输出轴的工作时间由推锥环的位置决定，一旦推锥环超过了工作时间，输出轴将停止。

在停止状态下，柱齿轮会继续旋转，直到再次推动推锥环，使输出轴再次开始工作。

三、机械原理A间歇运动机构的应用：机械原理A间歇运动机构广泛应用于各种需要间歇运动的机械设备中。

例如，在包装机械中，间歇运动机构常被用于控制产品的进给、封装和出料等动作；在自动化生产线上，间歇运动机构可以用来实现输送带的进给和停止等控制；在印刷设备中，间歇运动机构可以控制印刷板的进给和停止等操作。

总之，机械原理A间歇运动机构在许多工业领域中发挥着重要的作用。

总结：机械原理A间歇运动机构是一种能将连续运动转换为间歇运动的机构。

它由柱齿轮机构和推锥环机构组成，通过凸轮的旋转和推动杆的作用来控制输出轴的运动。

第6章间歇运动机构习题第六章其他常用机构习题6-1.棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。

A.大于B.小于C.等于D.大于或等于6-2.在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中，齿槽夹角的经验值一般取为_______。

A.30°或35°B.45°或50°C.55°或60°D.65°或70°6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是________机构实现超越运动的结果。

A.凸轮B.不完全齿轮C.棘轮D.槽轮6-4.在单销的槽轮机构中，径向槽数目应为_________。

A.等于3B.小于3C.大于3D.大于或等于36-5.销的槽轮机构中，槽轮机构的运动时间总是________静止时间。

A.大于B.小于C.等于D.大于或等于6-6.对于单销的槽轮机构，槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_________。

A.大于1B.等于1C.小于1D.大于或等于16-7.四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为________。

A.0.2B.0.25C.0.3D.0.356-8.对于槽数z=3的槽轮机构，其圆销数目最多是________个。

A.2B.3C.4D.56-9.在以下间歇运动机构中，________机构更适应于高速工作情况。

A.凸轮间歇运动B.不完全齿轮C.棘轮D.槽轮6-10.电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部的_________机构，实现的胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。

A.凸轮B.飞轮C.棘轮D.槽轮6-11为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮的棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。

（）6-12.棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。

（）6-13.棘轮机构只能实现转角的有级性变化，而不能实现转角的无级性变化。

（）6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节；但其接触表面易发生滑动。

间歇运动机构机械基础电子教案——间歇运动机构机械基础电子教案（26）6.4 间歇运动机构【课程名称】间歇运动机构【教学目标与要求】一．知识目标熟悉棘轮机构和槽轮机构的组成及运动特点。

二．能力目标熟悉常用棘轮机构与槽轮机构的间歇运动特性。

三．素质目标能够分析棘轮机构和槽轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。

四．教学要求了解常用间歇运动机构的运动特点与应用。

【教学重点】棘轮机构和槽轮机构的运动特点。

【难点分析】棘轮机构和槽轮机构运动特点比较。

【教学方法】应用课件、教具进行动态演示，分析间歇运动机构的运动特点。

【学生分析】1．实物与课件、教具的演示将会提高学生的学习兴趣，增强感性认识，提高教学效果。

2．注意从演示中让学生比较各种间歇运动机构之间的特点。

【教学资源】1．教具、实物或课件。

【教学安排】2学时（90分钟）【教学过程】一．导入新课运动除了凸轮机构和四杆机构外，还有几种机构可实现间歇运动。

二．新课讲授1．棘轮机构与槽轮机构从教具或课件的演示入手，比较得出这二种机构的各自组成，主动轮作连续的匀速转动，转化成间歇断续的棘轮和槽轮的运动，所不同的是棘轮的转角比较小，一般不大于45°，而槽轮的转角只能是90°，60°和45°几种，不能作任意调整。

所以可根据从动轮的转角大小，选择对应的间歇运动机构。

2．棘轮机构由棘轮和棘爪组成，只能棘爪带动棘轮作间歇运动。

间歇运动的角度等于棘轮被拨过的与棘轮每一个齿所对应的中心角度的乘积。

棘轮的齿数越多，对应的中心角度越小；反之越大。

棘轮机构分为外接和内接式。

为防止棘轮反转，应在棘轮上安装止回棘爪。

止回棘爪在起重机构中是必不可少的辅助元件，它保证了重物不致于自动下落。

可翻转的棘爪可使棘轮获得双向运动；双棘爪棘轮机构，可使棘轮的运动速度增加一倍。

3．棘轮机构的主要参数主要参数由齿数、齿距、模数、齿面倾角组成。

4．槽轮机构槽轮机构的结构由槽轮和销组成，分单拨销和多拨销，单拨销每转动一圈，拨动槽轮转过一个径向槽，如4个槽的槽轮，即转过90度。

第六章常用机构一、填空：1、曲柄摇杆机构只有当_ __________作主动件时，机构才会出现“死点”位置。

2、家用缝纫机踏板机构属于___________机构，电影放映机上的卷片机构是一种___________机构在实际中的应用。

3、凸轮机构主要由_________、________和固定机架三个基本构件所组成，凸轮机构中，通常作为主动件，并作__________运动。

4、铰链四杆机构的三种基本形式是___________、_________和_________。

5、间歇运动机构常见类型有__________机构和__________机构。

6、单缸内燃机配气机构属于机构。

7、运动副就是使两构件而又能产生的联接，运动副按接触形式不同，可分为和两大类。

8、平面连杆机构是由一些刚性构件用和相互联接组成的在或内运动的机构。

二、选择题：1、从动杆预定的运动规律决定于（）。

A、凸轮形状B、凸轮轮廓曲线C、凸轮转速D、凸轮转向2、使机构顺利通过“死点”位置的常用方法是（）。

A、改换机构的主动件B、改变构件的位置C、利用飞轮装置3、火车车轮在铁轨上的滚动，属于（）副。

A、移动B、转动C、高D、螺旋4、当行程速比系数为________,曲柄摇杆机构才有急回特性。

A.K>1B.K=1C. K< 1D. K>O5.六角车床的刀架转位机构应用( )。

A.棘轮机构B.槽轮机构C.齿轮机构D.间歇齿轮机构6、不能把回转运动变成直线运动是（）。

A、螺旋传动机构B、凸轮机构C、曲柄滑块机构D、变向机构7、铰链四杆机构的联接副是（）。

A、转动副B、移动副C、螺旋副D、高副8、槽轮机构的主动件是( )。

A、槽轮B、圆销C、曲柄D、机架9、效率较低的运动副接触形成是（）。

A、齿轮接触B、凸轮接触C、滚动轮接触D、螺旋面接触10、起重设备中，经常应用（）式棘轮机构。

A、双向式B、双动式C、摩擦式D、防逆转式三、判断题：1、机构在“死点”位置时又实际工作都不利的，处处要考虑克服。

—－可编辑修改，可打印——别找了你想要的都有！精品教育资料——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务——全力满足教学需求，真实规划教学环节最新全面教学资源，打造完美教学模式《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么？机器和机构有何区别？[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

第6章 间歇运动机构6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求此牛头刨床的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次能转过的角设应为多少？答：牛头刨床的横向进给量最小为m in 50.125m m 40f ==若要求其横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为0.5360360.12540⨯=6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z =6，圆销的数目k =1，若槽轮的静止时间1s2rt =，试求主动拨盘的转速n 。

答：主动拨盘的转速为：36018036016rs 23603n -+==⨯6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z =6，槽轮停歇时间15s r 6t =，运动时间m 5s r3t =，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆柱销数目。

答：运动系数53m 551m6323t t t τ===++所需圆柱销数目232622(2)(62)z k z τ⨯⨯===--6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘？ 答：不能。

第七章 螺纹连接与螺旋传动7.1常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。

7.2螺纹的主要参数有哪些？怎样计算？ 答：螺纹的主要参数有：（1）大径d ；（2）小径d 1；（3）中径d 2；（4）螺距P ；（5）导程S ；（6）升角λ；22tan SnPd d λππ==；（7）牙型角α、牙型斜角β。

7.3 螺纹的导程和螺距有何区别？螺纹的导程S 和螺距P 与螺纹线数n 有何关系？答：螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

导程S 、螺距P 、螺纹线数n 之间的关系：S nP =。

7.4 根据牙型的不同，螺纹可分为哪几种？各有哪些特点？常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型？答：根据牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。

第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

教师授课教案2016下-2017上学年一学期课程机械基础教学内容旧知复习：1.凸轮机构的组成、运动特点。

2.凸轮机构的类型、材料和结构。

3.分析凸轮机构的运动。

讲授新课：项目一常用机构分析间歇运动机构的运动I 棘轮机构应用较多的间歇运动机构有棘轮机构和槽轮机构。

一、棘轮机构的组成棘轮机构主要由棘爪、棘轮和机架组成。

二、棘轮机构的运动特点棘轮机构具有结构简单，制造方便，运动可靠，转角准确，调节范围广的特点，在间歇运动机构中得到广泛的应用。

三、棘轮机构的类型棘轮机构的类型分为齿啮式和摩擦式。

1. 齿啮式齿啮式棘轮机构是靠棘爪的尖齿与棘轮的凹齿之间的啮合来传递运动。

齿啮式棘轮机构从动件转动的角度大小是由主动棘爪摇过的角度决定的。

齿啮式棘轮机构分为外接式和内接式两种。

（1）外接式啮合型式的棘轮机构的尺寸较大，一般以棘爪为主动件，棘轮为从动件（2）内接式啮合型式的棘轮机构的结构较为紧凑，一般以棘轮为主动件，棘爪为从动件，但是棘爪可以超越主动棘轮转动，称之为超越离合器。

齿啮式棘轮机构的噪声、冲击和磨损较大，不适用于高速场合。

2. 摩擦式棘爪与棘轮之间靠摩擦块的挤压力传递运动，其最大的特点是可实现无极调速的转角，运动平稳无噪声。

但会出现打滑现象，使转角的精度不够高，仅应用于低速轻载的场合。

四、棘轮机构转角的调节1．改变摇杆的摆角棘爪的摇动角度取决于曲柄摇杆机构中摇杆的摇动角度，通过改变曲柄的长度，就能调整摇杆的摇动角度，达到改变棘轮的转角。

2．调整棘轮遮盖板的位置棘轮的外圆周上有一个遮盖板，当摇杆的摇动角度不变时，遮盖板缺口处露出的棘轮齿越多，棘爪推过棘轮的齿数也越多，棘轮转过的角度也越大；反之，棘轮转过的角度也越小。

五、 棘轮转动方向的调节棘轮的转动方向不一定是单向固定不动的，有时需要双向来回转动。

双向式棘轮机构可满足棘轮的双向转动。

六、齿啮式棘轮机构的参数1. 棘轮齿数z棘轮齿数z 可根据棘轮的最小转角m inδ来确定，即zπδ2min ≥，则 min 2δπ≥z2. 棘轮齿距p棘轮齿距p 是棘轮相邻两齿齿顶圆上对应点之间的弧长。