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槽轮机构的参数及设计

§4.2槽轮机构
4.2.1槽轮机构的类型、工作原理和应用
图4.10 槽轮机构
槽轮机构又称马尔他机构,有外啮合和内啮合两种类型,如图4.10所示。

本节仅介绍常用的外槽轮机构。

槽轮机构由具有径向槽的槽轮2和具有圆销G 的拨杆1及机架所组成。

原动件l作等速连续转动时.,从动件2时而转动,时而静止。

当拨杆l的圆销A未进入槽轮2的径向槽时,由于槽轮2的内凹锁止弧夕被拨杆1的外凸锁止弧卡住,故槽轮2静止不动。

图4.10,a所示是圆销A 开始进入槽轮2的径向槽时的位置,这时锁止弧卢开始被松开,因而圆销A能驱使槽轮转动。

当圆销开始脱离槽轮的径向槽时,槽轮的另一锁止弧又被拨杆1的外凸圆弧卡住,致使槽轮2又静止不转,直至拨杆1的圆销A再次进入槽轮的另一径向槽时,两者又重复上述运动过程。

外啮合槽轮机构,原动拨杆1与从动槽轮转向相反;内啮合槽轮机构,原动拨杆l与从动槽轮2转向相同。

图4.11 槽轮机构在电影放映机中的应用
槽轮机构具有构造简单、制造容易、工作可靠和机构效率高等特点;但槽轮机构在工作时有冲击,并随着转速的增加及槽数的减少而加剧,故适用范围受到一定的限制。

槽轮机构常用于某些自动机械(如自动机床、电影放映机等)和轻工机械中作转位机构。

图4.11所示为槽轮机构在电影放映机中的应用。

4.2.2槽轮机构的主要参数
槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。

为了使槽轮开始转动和终止转动时的角速度为零以免刚性冲击,圆销进入或脱离槽轮的径向槽时,圆销中心的轨迹圆应与径向槽的中心线相切。

由图
6.10,a 可得槽轮2转动时拨杆1的转角为
01022221z ϕπϕπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ (4-2)
在一个运动循环中,槽轮2的运动时间与原动件1的运动时间之比称为运动系数,用τ表示。

对于单销槽轮机构,若原动件等速转动一周为一个运动循环,则时间比可转换成转角之比,即
012222d t z t z ϕτπ-=== (4-3)
由于d t >0,所以τ>0,因此z ≥3。

由上式知,这种单销槽轮机构的运动系
数τ总小于0.5,即槽轮的运动时间总小于静止时间。

如果原动件上均匀地装有k 个圆销,那么,原动件每转过τ/A 就是一个运动循环。

若原动件转过一周所需时间不变,显然原动件完成一个运动循环所需的时间应为τ/A ;带动槽轮转动一次所需时间仍为td ,则 (2)
2k z z τ-= (4-4)
由于槽轮总是作间歇转动的,故运动系数r 总小于1,所以由上式可得 2
2z k z -< (4-5)
由上式可知:当z=3时,k =1~5;当z=4或5时,k=1~3;当z ≥6时,k =1~2。

槽数n 的选择除应满足工作要求外,还应考虑机构运动的平稳性和机构
的尺寸大小。

如图4.10,a 所示,槽顶高A =acos(2π
),当中心距a 一定时,z 越大,尺寸A 也越大,故转动时槽轮的惯性力矩也越大。

因此生产实际中应用的槽轮槽数z 常取为4—8。

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