第五章常用步进机构设计 1.教学目标 了解常用典型步进机构的工作原理 运动特点及其应用等情况。 2.教学重点和难点 常见步进机构的工作原理
第五章 常用步进机构设计 1．教学目标 了解常用典型步进机构的工作原理、 运动特点及其应用等情况。 2．教学重点和难点 常见步进机构的工作原理
当主动件作连续运动时,从动件作周期性 的运动和停顿,这类机构称为间歇机构,也称 为步进机构。它在各种自动化机械中得到广泛 的应用,用来满足送进、制动、转位、分度 超越等工作要求。常用的步进机构可以分为两 类 1)主动件往复摆动,从动件间歇运动,如 棘轮机构 2)主动件连续运动,从动件间歇运动,如 槽轮机构、不完全齿轮机构等。 步进机构种类很多,我们这里主要学习常用 的:棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构
当主动件作连续运动时，从动件作周期性 的运动和停顿，这类机构称为间歇机构，也称 为步进机构。它在各种自动化机械中得到广泛 的应用，用来满足送进、制动、转位、分度、 超越等工作要求。常用的步进机构可以分为两 类： 1）主动件往复摆动，从动件间歇运动，如 棘轮机构。 2）主动件连续运动，从动件间歇运动，如 槽轮机构、不完全齿轮机构等。 步进机构种类很多，我们这里主要学习常用 的：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构
§5.1棘轮机构 1、棘轮的工作原理和类型 我们都会骑自行车,当我们脚等踏板转 动时,带动链轮,通过链条又带动后轮上的 链轮,实现自行车的前进。但后轮的链轮是 有外面的链轮带动里面的转轴,当我们不 再蹬动脚踏板时,自行车后轮可以继续转动。 留心的同学可能知道这个零件的名称,实际 上这就是一个棘轮机构 但是这个机构究竞是怎么工作的呢?
§5.1 棘轮机构 1、棘轮的工作原理和类型 我们都会骑自行车，当我们脚等踏板转 动时，带动链轮，通过链条又带动后轮上的 链轮，实现自行车的前进。但后轮的链轮是 只有外面的链轮带动里面的转轴，当我们不 再蹬动脚踏板时，自行车后轮可以继续转动。 留心的同学可能知道这个零件的名称，实际 上这就是一个棘轮机构。 但是这个机构究竟是怎么工作的呢？
典型的棘轮机构 如图5-1所示。该机 构为轮齿式外啮合棘 轮机构,由棘轮3 棘爪2、摇杆1和止动 爪4、弹簧5和机架所 3 组成。棘轮3固装在 传动轴上,棘轮的齿 可以制作在棘轮的外 缘、内缘或端面上, 而实际应用中以作在 外缘上居多。摇杆1 空套在传动轴上 图5-1
典型的棘轮机构 如图 5 - 1所示。该机 构为轮齿式外啮合棘 轮机构，由棘轮 3 、 棘爪 2、摇杆 1和止动 爪 4、弹簧 5和机架所 组成。棘轮 3固装在 传动轴上，棘轮的齿 可以制作在棘轮的外 缘、内缘或端面上， 而实际应用中以作在 外缘上居多。摇杆 1 空套在传动轴上。 图 5 - 1
当摇杆沿 逆时针方向摆 动时,棘爪2嵌 入机轮3上的齿 间,推动机轮 转动。当摇杆 沿顺时针方向 转动时,止动 图5-1 爪4阻止棘轮顺时针转动,同时棘 爪2在棘轮齿背上滑过,此时棘轮 静止。这样,当摇杆往复摆动时 棘轮便可以得到单向的间歇运动 棘轮机构1
棘轮机构 1 当摇杆沿 逆时针方向摆 动时，棘爪2嵌 入机轮3上的齿 间，推动机轮 转动。当摇杆 沿顺时针方向 转动时，止动 爪4阻止棘轮顺时针转动，同时棘 爪2在棘轮齿背上滑过，此时棘轮 静止。这样，当摇杆往复摆动时， 棘轮便可以得到单向的间歇运动。 图5-1
如图5-2所 示为一内接式棘 轮机构 图5-2
如图 5 － 2 所 示为一内接式棘 轮机构。 图 5 - 2
A 如果工作需要,要 求棘轮能作不同转向的间 B B 歇运动,则可把棘轮的齿 作成矩形,而将棘爪作成 图5-3所示的可翻转的 棘爪 3 图5-3 棘轮机构7
如果工作需要，要 求棘轮能作不同转向的间 歇运动，则可把棘轮的齿 作成矩形，而将棘爪作成 图5－3所示的可翻转的 棘爪。 棘轮机构 7 图5-3
A B B 当棘爪处在图示B的 位置时,棘轮可得到 逆时针方向的单向间 3 歇运动;而当棘爪绕 其销轴A翻转到虚线 位置B时,棘轮可 以得到顺时针方向的 单向间歇运动 图5-3
当棘爪处在图示 B 的 位置时，棘轮可得到 逆时针方向的单向间 歇运动；而当棘爪绕 其销轴 A翻转到虚线 位置 时，棘轮可 以得到顺时针方向的 单向间歇运动。 ' B 图 5 - 3
如图所示为一种棘 爪可以绕自身轴线转动 的棘轮机构。当棘爪按 图5-4 图示位置安放时,棘轮 可以得到逆时针方向的 单向间歇运动;而当棘 爪提起,并绕本身轴线 旋转180°后再放下时 就可以使棘轮获得顺时 针方向的单向间隙运动 棘轮机构8
如图所示为一种棘 爪可以绕自身轴线转动 的棘轮机构。当棘爪按 图示位置安放时，棘轮 可以得到逆时针方向的 单向间歇运动；而当棘 爪提起，并绕本身轴线 旋转 后再放下时， 就可以使棘轮获得顺时 针方向的单向间隙运动。 180 棘轮机构 8 图5-4
如果我们希望 使摇杆来回摆动时 使棘轮都能够棘轮 向同一方向转动, 则可以采用所谓双 动式棘轮机构,如 图5-5所丞。此种 机构的棘爪可以制 成直的或钩头的 图5-5双动式棘轮机构 摇杆2棘轮3-棘爪4一传动轴
如果我们希望 使摇杆来回摆动时， 使棘轮都能够棘轮 向同一方向转动， 则可以采用所谓双 动式棘轮机构，如 图5－5所示。此种 机构的棘爪可以制 成直的或钩头的。 图 5－5