步進(jìn)傳送機(jī)構(gòu)中的棘輪設(shè)計(jì)

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1、 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)6.1 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 的 工 作 原 理 及 其 轉(zhuǎn) 角 的 調(diào) 整6.1.1 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 中 的 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)單 動(dòng) 式 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 雙 動(dòng) 式 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 棘 輪 ： 起 停 歇 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 作 用 。 機(jī) 架 ： 起 固 定 和 支 承 的 作 用 。 驅(qū) 動(dòng) 棘 爪 推 動(dòng) 棘 輪 轉(zhuǎn) 過(guò) 一 個(gè) 角 度棘 爪 防 止 棘 輪 反 轉(zhuǎn)止 回 棘 爪 定 位 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)6.1.2 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 的 轉(zhuǎn) 角 及 調(diào) 整單 動(dòng) 式 棘 輪

2、機(jī) 構(gòu) 棘 輪 每 次 轉(zhuǎn) 過(guò) 的 角 度 為 ： 0360 (6 1)kz 式 中 ： z 棘 輪 的 齒 數(shù) k 棘 爪 一 次 推 過(guò) 的 齒 數(shù) 為 了 能 使 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 能 正 常 、 可 靠 的 工 作 ， 應(yīng)使 搖 桿 的 擺 動(dòng) 角 應(yīng) 略 大 于 棘 輪 的 轉(zhuǎn) 角 。 如 一個(gè) 30個(gè) 齒 的 單 動(dòng) 式 棘 輪 機(jī) 構(gòu) ， 棘 爪 一 次 推 過(guò)二 個(gè) 齒 ， 則 棘 輪 每 次 轉(zhuǎn) 過(guò) 角 度 為 24 ， 搖桿 的 擺 角 應(yīng) 取 25 、 26 等 。調(diào) 節(jié) 棘 輪 轉(zhuǎn) 角 的 方 法 ： （ 1） 改 變 搖 桿 擺動(dòng) 角 的 大 小 ： （ 2） 利 用

3、復(fù) 蓋 罩 (遮 盒 ） 。 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)例 6.1 某 牛 頭 刨 床 如 圖 所 示 ， 其 工 作 臺(tái) 采 用 一 棘 輪絲 杠 串 聯(lián) 機(jī) 構(gòu) 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 進(jìn) 給 ， 已 知 絲 杠 （ 單 頭 ） 的導(dǎo) 程 S=16mm， 要 求 機(jī) 床 的 進(jìn) 給 量 L=0.2 2mm， 試求 ： 1.棘 輪 齒 數(shù) z， 棘 論 最 小 轉(zhuǎn) 角 min和 最 大 轉(zhuǎn) 角 max；2.當(dāng) 進(jìn) 給 量 為 0.8mm時(shí) ， 應(yīng) 調(diào) 整 遮 板 遮 住 多 少 個(gè) 棘 齒 ？解 ： 1.由 于 棘 輪 與 絲 杠 是 聯(lián) 動(dòng) 的 ， 所 以 棘 輪 與 絲 杠的

4、 轉(zhuǎn) 動(dòng) 角 度 是 相 同 的 。 當(dāng) 絲 杠 的 進(jìn) 給 量 L min=0.2mm時(shí) ， 應(yīng) 轉(zhuǎn) 過(guò) 的 角 度 min由 于 螺 旋 傳 動(dòng) 公 式 得 ：0min 2 2 0.2 4.516 40lS 轉(zhuǎn) 動(dòng) 4.5 也 就 是 棘 輪 推 過(guò) 一 個(gè) 齒 ， 由 （ 6 1） 式 得 棘 輪 齒 數(shù)z： 0 00min360 360 804.5z 當(dāng) 絲 杠 的 進(jìn) 給 量 Lmax=2mm時(shí) ， 應(yīng) 轉(zhuǎn) 過(guò) 的 角 度 max為 ： 0max 2 2 2 4516 4lS 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)0maxmax 0 080 45 10360 360zk 應(yīng)

5、被 推 過(guò) 的 齒 數(shù) 為 ： 02 2 0.8 1816 10lS 2. 當(dāng) 進(jìn) 給 量 L=0.8mm時(shí) ， 應(yīng) 轉(zhuǎn) 過(guò) 的 角 度 為 ：應(yīng) 被 推 過(guò) 的 齒 數(shù) 為 ： 00 080 18 4360 360zk / max 10 4 6z k k 調(diào) 整 遮 板 遮 住 的 齒 數(shù) z為 ：6.2 鋸 齒 形 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 主 要 尺 寸 的 計(jì) 算1.棘 輪 轉(zhuǎn) 角 的 確 定 棘 輪 的 轉(zhuǎn) 角 一 般 應(yīng) 小 于 45 。棘 輪 的 齒 輪 一 般 取 ： z=8 30。0360 (6 1)kz 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)2.偏 斜 角 的 大 小 棘 輪

6、 齒 面 偏 斜 角 ， 常 取 =15 20 齒 槽 夾 角 ， =55 603.棘 輪 、 棘 爪 幾 何 尺 寸 計(jì) 算名 稱 符號(hào) 幾 何 尺 寸 模 數(shù) m 由 強(qiáng) 度 計(jì) 算 或 類 比 法 確 定 ， 并 選 標(biāo) 準(zhǔn) 值 ：2， 2.5， 3， 4， 5， 6， 8， 10， 12， 14， 16， 18， 20齒 數(shù) z 載 荷 較 重 的 起 重 設(shè) 備 ， 取 z=8 30載 荷 較 輕 的 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) ， 取 z250項(xiàng) 圓 直 徑 da da=mz齒 高 h 當(dāng) m=3 5時(shí) ， h=(0.8 1)m； 當(dāng) m=6 20時(shí) ， h=根 圓 直 徑 df df =da

7、 2h周 節(jié) p p=m齒 頂 厚 a 當(dāng) m=3 20時(shí) ， 取 a=m齒 寬 b b =mm。 為 齒 寬 系 數(shù) ： 鑄 鐵 m=1 6； 鑄 鋼 m=1.5 4； 鍛 鋼 m=1 2棘 輪 齒 槽 圓 角 半 徑 r 當(dāng) m=6 20時(shí) ， 取 r=1.5齒 槽 夾 角 =60 或 55 ， 視 銑 刀 角 度 而 定棘 爪 長(zhǎng) 度 L 當(dāng) m=3 20時(shí) ， L2p棘 爪 工 作 高 度 h1 當(dāng) m2.5時(shí) ， h1=h+(2 3)， 當(dāng) m=3 5時(shí) ， h1=(1.7 2)m， 當(dāng) m6時(shí) ， h1值 可 查 閱 有 關(guān) 資 料 棘 爪 端 部 楔 角 1 1= (1 3 )棘

8、 爪 尖 頂 圓 角 半 徑 r1 當(dāng) m=6 20時(shí) ， 取 r1=2棘 爪 底 平 面 長(zhǎng) 度 a1 a1 （ 0.8 1） m 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)4.棘 輪 棘 爪 的 畫 法1） 棘 輪 的 畫 法 2 ）棘 爪的畫法已 知 ： m、 z 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)5.棘 輪 、 棘 爪 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算1） 棘 輪 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算 310 (6 3)n bMm k z 式 中 ： k 系 數(shù) ， 取 k=1.75； Mn 棘 輪 軸 所 受 的 扭 矩 （ N.mm） ； z 棘 輪 齒 數(shù) ； 齒 寬 系 數(shù) ， b/m， 查

9、表 得 ；b 齒 寬 (mm)； b 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 （ Mpa） ， 查 表 得計(jì) 算 出 的 m應(yīng) 圓 整 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 。棘 輪 材 料 HT150 ZQ310 570 45 20Cr 40Cr齒 寬 系 數(shù) 1.56.0 1.54.0 1 3 1 3 1 3許 用 彎 曲應(yīng) 力 MPa 30 80 120 80 100 (6 4)b b M FW A 2） 棘 爪 的 彎 曲 強(qiáng) 度 計(jì) 算 式 中 ： M =Fe (N.mm)； F 圓 周 力 （ N） ；e 力 臂 (mm) ；W 棘 爪 危 險(xiǎn) 截 面 模 量 ， b1 棘 爪 寬 度 (mm)； 棘 爪 危 險(xiǎn) 截

10、面 的 厚 度(mm)；A 棘 爪 危 險(xiǎn) 截 面 的 面 積 ，A b 1(mm2)； 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)6.3 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 材 料 及 零 件 圖 一 般 用 途 的 棘 輪 棘 爪 可 選 用 45號(hào) 鋼 ， 并 進(jìn) 行 淬 火 處 理 。 經(jīng) 淬 火 后 ， 使 棘 輪 的 齒 部硬 度 達(dá) 45 50HRC， 棘 爪 頭 部 達(dá) 52 56HRC。 對(duì) 于 重 要 一 些 棘 輪 棘 爪 可 用 20Cr鋼 作為 其 材 料 ， 并 進(jìn) 行 滲 碳 淬 火 處 理 。 對(duì) 于 不 重 要 棘 輪 也 可 用 HT150作 為 其 材 料 。 在 確 定

11、 棘 輪 棘 爪 的 外 形 尺 寸 的 基 礎(chǔ) 上 ， 可 繪 制 零 件 圖 。 其 輪 轂 部 分 的 尺 寸 可 根 據(jù)與 其 配 合 的 軸 徑 參 照 齒 輪 、 V帶 輪 該 尺 寸 的 方 法 確 定 。 D1=1.6dh l=（ 1.2 1.5） dh 例 6.2 在 圖 示 步 進(jìn) 機(jī) 中 ，要 求 工 作 臺(tái) 作 每 次 轉(zhuǎn) 動(dòng) 20的 間 歇 運(yùn) 動(dòng) ， 試 設(shè) 計(jì) 帶 動(dòng) 它轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 。 設(shè) 裝 棘 輪處 軸 的 直 徑 為 30mm， 裝 棘爪 處 軸 的 直 徑 為 18mm， 取棘 輪 的 模 數(shù) 6mm。解 ： 搖 桿 每 次 推 動(dòng) 過(guò) 棘 輪 的 齒數(shù) 取 k=1據(jù) 式 （ 6 1） 得 棘 輪 的 齒 數(shù) 為 ： 0 00360 360 1 1820kz 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì) 步 進(jìn) 傳 送 機(jī) 構(gòu) 中 的 棘 輪 設(shè) 計(jì)