第六章 间歇运动机构
一、教学目的和教学要求
1、教学目的：拓宽学生的知识面，使学生知道存在某一类机构。 2、教学要求
结合专业需要对棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、星轮机构等一些其他常用机构的工作原理、运动特点及其应用有所了解。 二、本章重点教学内容及教学难点
重点：了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、运动特点及其运动设
计的要点。至于凸轮式间歇机构和星轮机构，只需了解它们的运动特点。
难点：如何组织教学内容，使学生没有杂乱无章之感。
§6-1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成、工作特点及类型
棘轮机构的典型结构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节，且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。但冲击、噪音大，且运动精度低。
棘轮上的齿大多做在棘轮的外缘上，构成外接棘轮机构，也有做在圆筒内缘上的，这时构成内接棘轮机构。
至于其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构仅作为了解，以开阔眼界。
二、棘轮机构的设计要点
在设计棘轮机构时，首要的问题是确定棘轮轮齿的倾斜角，因为为了保证棘轮机构工作的可靠性，在工作行程时，棘轮应能顺利地滑入棘轮齿底。棘轮齿面倾斜角?的确定：棘轮齿面倾斜角?为齿面与轮齿尖向径的夹角。为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间，则要
求齿面总作用力R?对棘爪轴心的力矩方向应迫使棘爪进入棘轮齿底。即应满足条件：??? 其中?为摩擦角。
6-1）
（§6-2 槽轮机构
一、槽轮机构的组成、工作特点及类型
槽轮机构的典型机构是由由主动拨盘、从动槽轮及机架组成。可将主动拨盘的连续转动变换为槽轮的间歇转动。并具有结构简单、尺寸小、机械效率高、能较平稳地间歇转位等特点。
普通槽轮机构有外槽轮机构和内槽轮机构之分。为了满足某些特殊的工作要求，在某些机械中还用到一些特殊型式的槽轮机构，如不等臂长的多销槽轮机构、球面槽轮机构、偏置槽轮机构等。
二、普通槽轮机构的运动系数及运动特性
(1) 普通槽轮机构的运动系数
在单销外槽轮机构中，当主动拨盘回转一周时，从动槽轮运动时间td与主动拨盘转一周的总时间t之比称为槽轮机构的运动系数，并以k表示，即
k?tdt?12?1z (6-2)
式中z——槽轮的槽数。
如果在拨盘上均匀地分布n个圆销，则当拨盘转动一周时，槽轮将被拨动n次，则该槽轮机构的运动系数为
k?n(12?1z) （6-3）
运动系数必须是大于零而小于1。 （2）普通槽轮机构的运动特性
主动拨盘以等速度?1转动。当主动拨盘处在?1位置角时，从动槽轮所处的位置角?2、角速度?2及角加速度?2分别为
?2?arctan[?sin?1/(1??cos?1)](??1????1) (6-4)
2?2??1?(cos?1??)/(1?2?cos?1??) (6-5)
2222?2??1?(??1)sin?1/(1?2?cos?1??) (6-5)
式中??k/L?sin(?/z)
当拨盘的角速度?1一定时，槽轮的角速度及角加速度的变化取决于槽轮的槽数z，且随槽数z的增多而减少。此外，圆销在啮入和啮出时，有柔性冲击，其冲击将随z减少而增大。
三、槽轮机构的设计要点
（l）槽轮槽数的确定
2zk＞o，故槽数z?3，但当z＞12时，k值变化不大，故很少使用z＞12的槽轮。因此，一般取z=3～
由式 k?1?1可知，槽轮糟数z愈多，k愈大，槽轮转动的时间增加，停歇的时间缩短。因
12，而常用槽数为3，4，6，8。
一般情况下，槽轮停歇时间为机器的工作行程时间；槽轮传动的时间则是空行程时间。为了提高生产率，要求机器的空行程时间尽量短，即k值要小，也就是槽数要少。由于z愈少，槽轮机构运动和动力性能愈差，故一般在设计槽轮机构时，应根据工作要求、受力情况、生产率等因素综合考虑，合理选择k值，再来确定槽数z0。一般多取z=4或6。
（2）圆销数目的确定
单销外啮合槽轮机构的k值总是小于0.5，即槽轮的运动时间总是小于其停歇时间。如果要求k＞0.5的间歇运动时，可以采用多销外啮合槽轮机构，其销数n应满足式
n?2z(z?2) （6-6）
当z=3时，n=1～6；当z=4时，n=l～4；当z=5或6时，n=l～3；当z?7时，n= l~ 2。
§6-3 不完全齿轮机构
一、不完全齿轮机构的组成、工作特点及类型
不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演变而得的一种间歇运动机构。不完全齿轮机构的主动轮的轮齿不是布满在整个圆周上，而只有一个或几个齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上加工出与主动轮相啮合的齿。
不完全齿轮机构设计灵活、从动轮的运动角范围大，很容易实现一个周期中的
多次动、停时间不等的间歇运动。但加工复杂；在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速转动；主、从动轮不能互换。
不完全齿轮机构同齿轮啮合相同，可分为外啮合、内啮合及不完全齿轮齿条机构。
二、设计要点
1）主动轮首末齿齿顶需降低，以避免齿顶干涉。
2）改善从动轮动力特性的措施，加瞬心线附加板，减少啮入及啮出阶段的冲击。