《机械基础机电专业》教案项目3蜂窝煤压制机结构和运动分析Word格式文档下载.docx

《机械基础机电专业》教案项目3蜂窝煤压制机结构和运动分析Word格式文档下载.docx

《《机械基础机电专业》教案项目3蜂窝煤压制机结构和运动分析Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械基础机电专业》教案项目3蜂窝煤压制机结构和运动分析Word格式文档下载.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1．熟悉棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构。

2．掌握间歇运动机构的特征。

五、教学内容

一、棘轮机构

1.棘轮机构的组成和工作原理

如图3-2所示，棘轮机构主要由摇杆、棘爪、棘轮、止动棘爪、弹簧和机架等构件组成。

摇杆与棘轮的回转轴线重合，弹簧用来使止动棘爪和棘轮保持接触。

当摇杆逆时针摆动时，摇杆带动棘爪推动棘轮转过一定的角度，此时止动棘爪在棘轮的齿背上滑过；

当摇杆顺时针摆动时，止动棘爪嵌入棘轮齿内阻止棘轮顺时针转动，棘爪在棘轮的齿背上滑过。

这样，在摇杆做连续往复摆动时，棘轮做单向的间歇转动。

摇杆的摆动可由曲柄摇杆机构、凸轮机构等机构实现。

图3-2棘轮机构

2.棘轮机构的分类和应用

（1）棘轮机构的分类

常用的棘轮机构按照工作原理分为啮合式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两种类型。

按照结构特点分为外接式棘轮机构和内接式棘轮机构。

1）啮合式棘轮机构

①单动式棘轮机构

②双动式棘轮机构

（a）直头棘爪

（b）钩头棘爪

图3-3双动式棘轮机构

③双向式棘轮机构

（a）棘爪翻转

（b）棘爪提转

图3-4双向式棘轮机构

④内接式棘轮机构

图3-5内接式棘轮机构

2）摩擦式棘轮机构

图3-6所示为外接摩擦式棘轮机构，它靠棘爪和棘轮的摩擦力传递动力，棘轮转角可做无极调节。

这种棘轮机构在传动中很少产生噪声，但其接触表面容易发生滑动。

为了增大摩擦力，一般将棘轮做成槽形，将棘爪嵌在棘轮槽内。

图3-6摩擦式棘轮机构

（2）棘轮机构的特点及应用

啮合式棘轮机构具有结构简单、制造方便以及运动可靠等优点，而且棘轮的转角可以根据需要进行有级调节。

但主动件的摆角要大于棘轮转角，传递的动力较小，工作时有冲击和噪声，磨损快，精度低。

适用于运动速度不高、传递动力不大的分度、计数、供料、制动等场合。

摩擦式棘轮机构具有棘轮转角可无级调节，噪声小的优点。

但接触表面间容易发生滑动，运动不可靠。

适用于运动精度要求不高的各种机械实现进给或传递运动等场合。

棘轮机构多用于机床及自动机械的进给机构上。

此外，如图3-7所示，棘轮扳手利用棘轮的单向运动特性，不用抬起扳手便可实现对连接件的拧紧。

棘轮机构也常用作停止器和制动器，其中停止器广泛用于卷扬机、提升机以及运输机中，如图3-8所示。

图3-7棘轮机构应用——棘轮扳手

图3-8棘轮机构应用——提升机中的停止器

3.棘轮转角的调节

根据棘轮机构的使用要求，常常要求调节棘轮的转角，常用棘轮转角的调节方法有两种。

（1）调节摇杆摆动角度的大小

图3-9改变摇杆摆角调节棘轮转角

（2）加遮板

图3-10加遮板调节棘轮转角

4.棘轮机构材料及热处理

棘轮和棘爪的材料应具有良好的耐磨性和冲击韧性，一般采用45钢或40Cr。

棘轮淬硬到45～50HRC，棘爪淬硬到52～56HRC。

若采用15Cr或20Cr，则渗碳0.8～1.2mm，淬至上述硬度。

有时棘轮也可用青铜、轻合金及塑料制造，棘爪可用黄铜制造。

二、槽轮机构

1.槽轮机构的组成和工作原理

如图3-11所示，槽轮机构由带有圆销的主动拨盘、带有径向槽的从动槽轮以及机架组成。

工作时，拨盘以等角速度ω做连续回转，当拨盘上的圆柱销没有进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧面ef被拨盘上的外凸锁止弧面卡住，槽轮静止不动。

当圆柱销进入槽轮的径向槽时，锁止弧面ef被松开，槽轮被圆柱销带动转动。

当拨盘上的圆柱销离开径向槽时，下一个锁止弧面又被卡住，槽轮又静止不动。

由此将主动件拨盘的连续转动转换为从动槽轮的间歇转动。

图3-11槽轮机构

2.槽轮机构的分类和应用

（1）槽轮机构的分类

槽轮机构根据啮合方式分为外啮合槽轮机构和内啮合槽轮机构。

外啮合槽轮机构如图3-11所示，拨盘与槽轮的转向相反；

内啮合槽轮机构如图3-12（a）所示，拨盘与槽轮的转向相同。

（a）单圆销内啮合槽轮机构

（b）双圆销外啮合槽轮机构

图3-12槽轮机构类型

槽轮机构根据圆销数目分为单圆销槽轮机构、双圆销槽轮机构和多圆销槽轮机构。

单圆销外啮合槽轮机构如图3-11所示，拨盘转动一周，槽轮只做一次与拨盘转动方向相反的转动；

双圆销外啮合槽轮机构如图3-12（b）所示，拨盘转动一周，槽轮能做两次与拨盘转动方向相反的转动。

（2）槽轮机构的特点及应用

槽轮机构结构简单、工作可靠、机械效率高、传动平稳，但制造与装配精度要求高且转角大小不能调节，同时因圆柱销突然进入与脱离径向槽时存在刚性冲击，所以不适用于高速场合。

槽轮机构应用比较广泛，图3-13所示的电影放映机中的卷片机构就应用了槽轮机构。

为了适应人眼的视觉暂留现象，要求胶片做间歇移动。

槽轮上有四个径向槽，当拨盘每转动一周时，圆销将拨动槽轮转过90°

，使胶片移过一幅画面，并停留短暂的时间。

图3-13槽轮机构应用——电影放映机中的卷片机构

3.槽轮机构材料及热处理

槽轮常用45钢并经调质处理，也可用40Cr表面淬火或20Cr渗碳0.8～1.5mm，淬硬到56～62HRC。

有时槽轮也采用HT200～HT350。

拨盘常用45钢调质处理。

圆销一般采用GCr15或20Cr渗碳处理。

三、不完全齿轮机构

1不完全齿轮机构的组成和工作原理

不完全齿轮机构如图3-14所示，是由普通渐开线齿轮机构演化而成的间歇运动机构，主动轮为只有一个或几个齿的不完全齿轮，从动轮具有若干个与主动轮相啮合的轮齿及锁止弧，可将主动轮的连续转动转换为从动轮的间歇转动。

停歇时从动轮上的锁止弧与主动轮上的锁止弧配合，保证了从动轮停歇在确定的位置上而不发生游动现象。

图3-14不完全齿轮机构

2.不完全齿轮机构的特点和应用

不完全齿轮机构结构简单、制造方便，从动轮的运动时间和静止时间的比例不受机构结构的限制。

其主要缺点是当主动轮匀速转动时，从动轮在运动期间也保持匀速转动，但是在从动轮运动的起始和结束位置，会产生刚性冲击。

因此它不适用于主动轮转速很高的场合，一般仅用于低速、轻载的场合，如计数器、电影放映机和某些具有特殊运动要求的专用机械中。

蜂窝煤压制机结构和运动分析

项目工单：

参照图3-1所示蜂窝煤压制机工作原理图，进行结构和运动分析。

一、结构分析

如图3-15所示，蜂窝煤压制机利用带传动机构、圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构和由拨盘、槽轮和机架三个构件组成的槽轮机构完成了蜂窝煤冲压的工作过程。

图3-15蜂窝煤压制机结构分析

二、运动分析

蜂窝煤压制机中槽轮机构的主动件是拨盘，拨盘带动槽轮做间歇运动。

六、课后作业

1.棘轮机构主要由、、、、和等构件组成

2.啮合式棘轮机构依靠和棘轮齿的啮合进行传动，只能实现有级调节。

3.槽轮机构由的主动拨盘、的以及组成。

4.槽轮机构、工作可靠、、传动，但制造与装配精度要求高且转角大小不能调节。