【机械设计基础习题及答案6间歇运动机构】在机械系统中，间歇运动机构是一种重要的传动装置，用于实现主动件与从动件之间的周期性运动与停止。这类机构广泛应用于自动化设备、包装机械、印刷机、自动装配线等场合。本章将围绕间歇运动机构的基本原理、类型及其应用进行详细讲解，并附有相关习题及参考答案。
一、间歇运动机构的定义与特点
间歇运动机构是指在输入构件连续运动的情况下，输出构件按照一定规律作周期性的运动与静止交替的机构。其主要特点是：
- 输出构件具有周期性的停歇阶段；
- 能够实现精确的定位和定时控制；
- 结构紧凑，适用于高速、高精度的机械系统。
常见的间歇运动机构包括：棘轮机构、槽轮机构（马尔他机构）、不完全齿轮机构、凸轮式间歇机构等。
二、常见间歇运动机构类型
1. 棘轮机构
棘轮机构由棘轮、棘爪和摇杆组成，通过摇杆的往复摆动带动棘爪推动棘轮转动。其特点是结构简单、制造方便，但运动不够平稳，常用于低速或轻载场合。
优点：
- 结构简单；
- 易于实现单向运动。
缺点：
- 运动不平稳；
- 噪音较大。
2. 槽轮机构（马尔他机构）
槽轮机构由一个带圆销的拨盘和一个带有径向槽的槽轮组成。当拨盘旋转时，圆销进入槽轮的槽中，带动槽轮转动；当圆销离开槽时，槽轮停止转动。该机构运动平稳，适用于高速场合。
优点：
- 运动平稳；
- 可实现精确的分度。
缺点：
- 结构较复杂；
- 制造精度要求高。
3. 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是将普通齿轮的一部分齿廓去掉，使其只能完成部分转动。该机构可以实现间歇运动，适用于需要特定角度间歇转动的场合。
优点：
- 运动准确；
- 可实现任意角度的间歇运动。
缺点：
- 齿轮加工难度大；
- 传动冲击较大。
4. 凸轮式间歇机构
凸轮式间歇机构利用凸轮的轮廓曲线驱动从动件做间歇运动。根据凸轮形状的不同，可实现多种运动规律。
优点：
- 运动规律灵活；
- 可实现复杂的间歇运动。
缺点：
- 对凸轮加工精度要求高；
- 结构较为复杂。
三、典型习题与解答
题目1：简述棘轮机构的工作原理及其适用范围。
解答：
棘轮机构由棘轮、棘爪和摇杆组成。当摇杆往复摆动时，棘爪会依次推动棘轮的齿面，使棘轮产生单向转动。由于棘爪只允许棘轮朝一个方向转动，因此该机构可实现单向间歇运动。棘轮机构结构简单，适用于低速、轻载的机械系统，如手动工具、仪表指示器等。
题目2：槽轮机构与棘轮机构相比有哪些优势？
解答：
槽轮机构相比棘轮机构，具有以下优势：
- 运动更平稳，噪音小；
- 可实现精确的分度控制；
- 适用于高速运转场合；
- 传动效率较高。
但由于槽轮结构复杂，制造成本较高，一般用于对精度和稳定性要求较高的设备中。
题目3：什么是不完全齿轮机构？它有哪些应用场景？
解答：
不完全齿轮机构是指齿轮的部分齿廓被切除，使其只能完成有限角度的转动。这种机构可用于实现特定角度的间歇运动。例如，在包装机械中，用于控制物料的间歇输送；在自动装配线上，用于实现零件的准确定位。
题目4：说明凸轮式间歇机构的特点及其工作原理。
解答：
凸轮式间歇机构通过凸轮的轮廓曲线驱动从动件运动，从而实现间歇运动。凸轮的形状决定了从动件的运动规律，可以设计为直线运动、摆动或旋转运动。该机构的优点在于运动规律可控性强，适用于需要复杂运动轨迹的机械系统，如自动机床、印刷机等。
四、总结
间歇运动机构在现代机械系统中扮演着重要角色，能够满足不同工况下的运动需求。掌握各类间歇运动机构的结构特点、工作原理及适用范围，对于机械设计人员而言至关重要。通过本章的学习与练习，可以进一步提升对机械传动系统的理解与应用能力。
提示： 本章节内容为原创整理，结合教材知识与实际工程案例编写，旨在帮助读者深入理解间歇运动机构的相关概念与应用。
