第4章
其他常用机构
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实例1 灌装冷霜的多工位自动机
送上
空盒
送出成品
盖
盒
盖
贴
锡
纸
灌
霜
间歇运动机构实例
§4－1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成和工作特点
组成
•摇杆 1 — 主动构件
•棘轮 3 — 单向的间歇运动
•驱动棘爪 2
•止动棘爪 4
•弹簧 6
• 棘轮机构结构简单，易于制造，运
动可靠，从动棘轮转角容易实现有
级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪
声与冲击，在高速时尤为严重。故
常于低速、轻载的场合用作间歇运
动控制。
1、轮齿式棘轮机构
二、棘轮机构的类型
外啮合棘轮机构
内啮合棘轮机构
(1)单向式棘轮机构
• 单动式棘轮机构
摆杆向一个方向
摆动时，棘轮沿同一
方向转过某一角度；
而摆杆向另一个方向
摆动时，棘轮静止不
动。
根据棘轮的运动又可分为两种情况：
•双动式棘轮机构 摆杆的往复摆动，都
能使棘轮沿单一方向转动，棘轮转动方
向是不可改变的。
翻转变向棘轮机构 回转变向棘轮机构
若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变动棘
爪的放置位置或方向后，可使棘轮在正、反
两个转动方向上都可实现间歇转动。
(2)双向式棘轮机构
(1) 偏心楔块式棘轮机构
利用偏心扇形楔块与摩擦轮间的摩擦力与
楔块偏心的几何条件来实现摩擦轮的单向
间歇转动。
2、摩擦式棘轮机构
内啮合 外啮合
(2)、滚柱楔紧式棘轮机构
（属于内接摩擦式棘轮机构）
星轮顺时针回转时，滚柱带动套筒回转。
星轮逆时针回转时，套筒停止不动。套筒
只随星轮顺时针方向回转。称为单向离合
器
当套筒从另一条传动路线得到一个更
快的顺时针回转速度时，楔形空间中的摩
擦不再起作用。
套筒可以超越星轮以高速转动，可使
正常工作的运动链和快速运动的运动链可
并行不悖地起作用。称为超越离合器
三、棘轮机构的应用
1、制动
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2、送进和输送
牛头刨床工作台进给机构模型
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曲柄2转动，经连杆3带动摇杆4作往复摆动；摇
杆4上装有棘爪7，棘爪带动棘轮5以及与棘轮固
连 的 丝杠6转动 ，使工作台作间歇进给运动。
3、超越
四、棘轮转角的调节
★通过改变曲柄摇杆机构曲柄长度的方法来
改变摇杆摆角的大小，摇杆摆动角度的大小，
从而实现棘轮机构转角大小的调整。
调整摇杆摆角
用棘轮罩调节棘轮转角
改变棘轮罩位置，使部分行程内棘爪沿棘轮
罩表面滑过，从而实现棘轮转角大小的调整。
§4－2 槽轮机构（马尔它机构）
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一、槽轮机构的组成及其工作原理
槽轮
拨盘
圆销
槽轮内凹锁止弧 拨盘外凸锁止弧
槽轮 拨盘
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。
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。
作用：将连续回转变换为间歇转动。
二、基本类型:
球面槽轮机构
外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
轴线平行
轴线相交
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单圆销槽轮机构
双圆销槽轮机构
内啮合槽轮机构
球面槽轮机构
空间槽轮机构
应用： 冰激凌灌装机中的槽轮机构
应用： 电影放映机中的槽轮机构
蜂窝煤成型机模盘转位机构
六角车床刀架转位机构
转位作用
六角车床的刀架转位机构
六槽内槽轮
拨盘
六角车床转塔
圆销
车螺纹 4
1装牙膏筒
2
车帽口
6
卸牙膏筒
5切尾
3空闲
三、槽轮机构的运动系数及运动特性
1、运动系数k
拨盘等速回转，在一个运动
循环内，拨盘运动时间对应
的拨盘转角：
t → 2π 2α1
2φ2
td → 2α1
槽轮的运动时间对应的拨
盘转角为：
ω1
ω2
定义： k = td / t 为运动系数，即：
k = td / t =2α1/2π
进入径向
槽的瞬间
脱离径向
槽的瞬间
圆柱销的线速度应沿着径向槽的中心线方向
v
v
为避免发生刚性冲击
ω ω
槽中心线与拨销中心连线成90°角。故有：
2α1
2φ2
2α1=π－2φ2
=π－(2π/z)
= 2π(z-2)/2z
ω1
ω2
将2α1代入前式得：
∵ k > 0
∴ 槽轮的槽数 z ≥ 3
k =(z-2)/2z
<
可知：当只有一个圆销时，k =1/2-1/z
如果想得到k ≥的槽轮机构，则可在拨盘上
多装几个圆销，
即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。
即：k <
设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，
槽轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n
倍，即:
k =n(z-2)/2z
∵k＜1 得：n＜ 2z / (z-2)
槽数z
圆销数n
≥ 6
1~2
3
1~5
4
1~3
5
1~3
一、凸轮式间歇运动机构的组成、工作原理
§4-4 凸轮式间歇运动机构
如图所示，由
主动凸轮和从动盘
组成。主动凸轮作
连续转动，从动盘
作间歇分度运动。
1、组成和工作原理
只要适当设计出凸轮的轮廓曲线，就
可使从动盘获得所预期的运动规律，其动
载荷小，无刚性和柔性冲击，可适应高速
运转的要求；并可获得高的定位精度，机
构结构紧凑。是一种较理想的高速高精度
的分度机构。
其缺点是加工成本较高，对装配、调
整要求严格。
2、特点
二、凸轮式间歇运动机构的类型
1、圆柱凸轮间歇运动机构
这种机构常用于两交错轴间的分度传动。
2、蜗杆形凸轮间歇运动机构（应用最多）
如图所示。凸轮
形状如同圆弧面蜗杆
一样，滚子均匀分布
在从动盘的圆柱面上，
犹如蜗轮的齿。凸轮
连续转动时就带动从
动盘像蜗轮那样转动。
凸轮上的凸脊经过这样的设计：当凸
轮在连续回转时，使从动盘作间歇运动。
从动盘上的滚子绕其自身轴线转动，
可减小凸轮面和滚子之间的滑动摩擦。
两轴间的中心距可作微量调整，以消
除凸轮轮廓面和滚子之间的间隙，实现
“预紧”，不但可减小间隙带来的冲击，
而且在从动盘停歇时可得到精确的定位。
蜗杆式分度凸轮运动机构许多场合正逐
渐取代棘轮机构和槽轮机构，已在高速冲床、
加工中心、模切机、多色印刷机、包装机和
许多轻工自动机械中得到应用，而且会得到
越来越广泛的应用。
通过从动盘运动规律的合理设计，可减
小动载荷和冲击，因此蜗杆式分度凸轮的运
转速度可以比棘轮机构和槽轮机构高得多，
它的转速已达3000 r/min。
§4－5 不完全齿轮机构
1.工作原理及特点
工作原理：
在主动齿轮只做出几个齿，根据运动
时间和停歇时间的要求在从动轮上做
出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分
为锁止圆弧。当两轮齿啮合时，与齿
轮传动一样，不啮合时，由锁止弧定
位使从动轮静止。
优点：结构简单、制造容易、工作可靠、
不完全齿轮机构的从动轮在一周转动中
可作多次停歇。从动轮运动时间和静止
时间的比例可在较大范围内变化。
缺点：在开始进入啮合与脱离啮合时
有较大冲击，故一般只用于低速、轻
载场合。
2.类型及应用
1）外啮合不完全齿轮机构
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2）内啮合不完全齿轮机构
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3）齿轮与齿条传动
4）圆锥不完全齿轮传动
二、不完全齿轮机构的应用
不完全齿轮机构多用于一些具
有特殊运动要求的专业机械中。如
图所示的用于铣削乒乓球拍的专用
靠模铣床。
铣刀
不完全齿轮1
乒乓球拍专用靠模铣床
1
2
3 4
5
8
9
7
6
球拍
靠模凸轮
不完全齿轮2
蜂窝煤饼压制机
不完全齿轮
压制
退煤饼
填料
填料
瞬心线附加杆
锁止弧
锁止弧 使运动平稳
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