第五章 常用步进传动机构.ppt

第五章常用步进机构设计

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。

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。
§ 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
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。
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。
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。
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所示。此种机构的棘爪可以制成直的或钩头的。