第七章步进机构

　　第七章步进机构第一节棘轮机构第一节槽轮机构第三节凸轮步进运动机构步进电机在各类机械中，常常需要某些构件实现单方面的、有规则的时东时停或时进时退的运动，这种运动称为步进运动。能够实现步进运动的传动装置称为步进机构。步进机构通常是把连续转动或连续的往复运动转换成步进运动。根据主、从动件的运动特性，可把步进机构分为两类，停歇式和进退式。第一节棘轮机构一、棘轮机构的工作原理和类型右图所示的为常见的外啮合齿式棘轮机构，它主要由棘轮3，主动棘爪2，止回棘爪4和机架组成。当主动摆杆1逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘爪2插入棘轮3的齿内，推动棘轮同向转动一定角度。当主动摆杆顺时针摆动时，止回棘爪4阻止棘轮反向转动。此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，棘轮静止不动，从而实现将主动件的连续摆动转换为从动棘轮的单向步进转动。为保证棘爪工作可靠，常利用弹簧6使棘爪紧压齿面。常用棘轮机构可分为齿式与摩擦式两大类1、齿式棘轮机构齿式棘轮机构内啮合棘轮机构棘齿条机构当棘轮的直径为无穷大时，变为棘齿条，此时，棘轮的单向转动变为棘齿条的单向移动。单向式棘轮机构的特点是摇杆向一个方向摆动时，棘轮沿同方向转过某一角度；而摇杆反向摆动时，棘轮静止不动。双动式棘轮机构单动式棘轮机构（1）单向式棘轮机构（2）双向式棘轮机构2、摩擦式棘轮机构摩擦棘轮二、棘轮机构的设计1、齿面倾斜角的选取棘轮齿面与径向线所夹角α称为齿面倾斜角三、棘轮机构的特点和应用棘轮机构的优点是结构简单，制造方便，运动角可在工作过程中并可在较大范围内调整等优点，缺点主要是棘爪在棘轮齿面滑行时引起噪声，冲击和齿尖摩损，传动精度较差等，不宜用于高速。棘轮机构所具有的单向步进运动特性，在生产实践中常用于以下几种工作要求中。1、步进运动为了实现工件台的双向间歇步进运动，由齿轮机构、曲柄摇杆机构和双向式棘轮机构组成了工作台横向进给机构，如右图所示2、转位、分度右图所示为利用棘轮机构做转位和分度用的一种装置，油缸内的液体推动齿条1作直线作单向步进转动，从而带动工件转位或分度运动。3、制动图示为棘轮机构。4、超越离合例：钻床在车床中以棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快慢速进给功能。5、计数第二节槽轮机构一、槽轮机构的工作原理和类型平面槽轮机构空间槽轮机构外槽轮机构内槽轮机构外槽轮机构内槽轮机构空间槽轮机构在外槽轮机构中，当主动销轮1回转一周时，从动槽轮2的运动时间与主动销轮1的运动时间之比，称为该槽轮机构的运动系数，用τ表示，即二、槽轮机构的设计2、基本参数的设计三、槽轮机构的特点和应用槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。缺点主要为动程不可调节，转角不可太小，且槽轮在起动和停止是加速度变化大、有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，不适用于高速。第三节凸轮步进运动机构一、凸轮步进运动机构的工作原理和类型凸轮步进运动机构的组成：主动凸轮、从动转盘和机架类型有：圆柱凸轮步进运动机构、圆弧面凸轮步进运动机构、平行轴分度凸轮步进运动机构二、平行轴分度凸轮步进运动机构的设计平行轴分度凸轮机构是一种用于平行轴的间歇步进机构