第3章凸轮机构与间歇运动机构分析
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间歇运动机构名词解释间歇运动机构intermittent motion mechanism间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构,称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动,电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中,如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。
实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。
在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时,从动件便不产生运动。
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。
在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动,从动轮2作间歇转动。
主动轮只在一段圆周上有4个齿,与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。
从动轮转动一周,该机构完成4次间歇间歇运动机构运动,轮2共有16个齿间。
轮2停歇期间,两轮的锁止弧起定位作用。
凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮,从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。
当凸轮按箭头所示方向转动时,凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。
这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上,凸轮的转动不能推动柱销运动,故圆盘不动,从而完成一次间歇运动。
此外,还有瞬时停顿的间歇运动机构。
往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中,应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。
①往复摆动间歇运动机构:它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接,另一端通过铰链D与摇杆联接,并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。
摘要在许多机械设备中,尤其是自动和半自动机中,由于生产工艺的需求,往往需要机构实现周期性的转位、分度以及作带有瞬间停歇或有停歇区的断续性运动。
总的来说,间歇运动机构根据其不同的结构特征和运动原理,可以分为两大类:一类是实现步进运动的间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、共轭盘形分度凸轮机构等;另一类是实现瞬间停歇或停歇区的间歇运动机构,如凸轮-连杆组合机构以及差动链轮机构。
由于间歇机构传动的间歇特性以及设计难度较大,所以现实生活中,对于间歇机构运动分析的试验平台还是比较少见的,本文着重对常见的几种可以实现步进运动的间歇机构进行设计,通过理论初设计时确定机构的动停比,在试验台上安装相应传感器,对运动的间歇机构进行数据的采集,绘制出间歇机构的运动曲线,对机构进行运动的分析,确定机构在理想工况下的传动特性,从而对后期机构的矫正与优化提供一定的帮助。
关键字:间歇运动机构;传感器;步进运动;试验台AbstractIn many machinery and equipment,Especially in automatic and semi-automatic machines , Due to the demand of the production process, Often requires agencies to achieve a cyclical translocation, indexing and with instantaneous stop or stop intermittent motion.Overall, Intermittent mechanism can be divided into two categories according to their different structural characteristics and movement principle, One is stepping movement intermittent motion mechanism, such as Ratchet mechanism, Geneva mechanism, incomplete gear mechanism, conjugated disc-shaped indexing cam mechanism and so on; The other is instantly stop or rest area intermittent motion mechanism, such as Cam - connecting rod combination mechanism and differential sprocket mechanism.Due to the intermittent transmission characteristics of intermittent institutions as well as design more difficult,, in real life, the test platform for intermittent motion analysis is still relatively rare. This article focuses on several common stepper motion can be achieved intermittent do a parametric design. Determined by the theory of the early design agency of the Proportion of movement and rest. Sensor installed on the test stand, collect the data of the Intermittent movement mechanism, Measuring the angular displacement of its movement, the angular velocity, Analysis of the motion of the institutions, Determining mechanism in the transmission characteristics of the ideal conditions, Correction and optimization of the late institutions to provide some help.Key words:Intermittent mechanism;Sensor;stepper motion;Test bench目录摘要Abstract第1章绪论 (1)1.1 间歇机构的背景 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.2.1 国内外间歇机构研究现状 (1)1.2.2 国内外间歇机构研究趋势 (3)1.3 本次设计的内容和意义 (3)第2章间歇运动机构的设计 (4)2.1 棘轮机构的设计 (4)2.2 槽轮机构的设计 (7)2.3 不完全齿轮机构的设计 (10)2.4 共轭盘形分度凸轮机构的设计 (15)第3章间歇运动机构试验平台 (25)3.1试验台的简介 (25)3.2电机的选择 (28)3.3减速器的选择 (28)3.4旋转编码器的选择 (29)3.5 带的设计 (30)3.6 轴的强度校核 (31)第4章间歇机构的运动分析 (32)4.1 槽轮机构运动分析 (32)4.2 共轭凸轮运动分析 (35)第5章总结与展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第1章绪论1.1 间歇机构的背景科学技术的进步与发展使各种生产机械的性能日益完善和复杂,机械化和自动化控制水平日益提高。