棘轮机构的组成及其工作原理复习课程
- 格式:ppt
- 大小:283.50 KB
- 文档页数:8
一、棘轮机构的组成及其工作原理
棘轮机构是一种用于传递运动和力的机械装置,由棘轮和棘爪组成。
棘轮是一种具有一定数量的齿轮,通常是一个扁平的圆盘状零件,其中齿轮呈V形或U形,并沿周边均匀分布。
而棘爪是一种与齿轮接触的零件,它通常是一个弯曲的金属片或一段V形弹片,扇形地布置在棘轮周围。
棘轮机构的工作原理是通过使棘爪与棘轮的齿轮相互咬合,并将扭矩传递到轴上,从而实现动力传递。
在静止状态下,棘爪与齿轮不接触,因此不存在动力传递。
当齿轮开始旋转时,由于齿轮齿数的限制,棘轮同时只能转动一小段角度,在此期间,一个或多个棘爪会与齿轮齿咬合,从而将扭矩传递到轴上。
棘轮机构通常用于控制运动方向,例如汽车手刹和螺丝刀等工具。
在汽车手刹中,当手刹拉起时,一根杠杆将棘轮与车轮连接,通过棘轮机构将车轮上的扭矩传递到后轴,从而防止车辆移动。
在螺丝刀中,棘轮机构用于保持螺丝头的位置,从而加快拧紧螺丝的速度。
当螺丝头旋转时,扭矩将传递到轴上,由于瞬时反向,棘轮会锁定齿轮,从而锁定螺丝头的位置。
总之,棘轮机构是一种简单但实用的机械传动装置,它通过棘轮和棘爪的组合,将动力传递到轴上,同时实现运动方向的控制。
第四节棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤螺旋机构章节内容第三章其他常⽤机构 §3-1 棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤§3-2 螺旋机构教学⽅式讲授教学时数2教学⽬的与要求理解棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理,掌握螺旋齿轮的类型和参数,理解⼏种螺旋机构的特点教学内容⼀、检查⼈数:⼆、复习提问:1、何谓凸轮轮廓曲线?对⼼直动从动件盘形凸轮和对⼼直动滚⼦从动件盘形凸轮的轮廓有什么区别?2、凸轮机构r T 、a 、r b 的确定三、重点与难点:1.重点:棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理;螺纹的参数2.难点:棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理四、新课:第三章其他常⽤机构§3-1 棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤§3.1.1棘轮机构⼀、棘轮机构的⼯作原理棘轮机构双向棘轮机构棘轮机构由棘轮、棘抓、摇杆及机架组成。
⼯作原理是利⽤棘⽖与棘轮上棘齿的啮合与分离,实现周期性间歇运动的机构。
形式:外啮合、内啮合轮齿形状:锯齿形、矩形。
做单向间歇运动的棘轮⽤锯齿形齿,可换向的棘轮⽤矩形齿。
回转棘⽖双向棘轮机构双棘⽖棘轮机构双棘⽖棘轮机构,在摇杆上安装两个棘⽖,可提⾼棘轮运动的次数,缩短停歇的时间,⼜叫快动棘轮机构。
⼆、棘轮转⾓的调节1.调节摇杆摆动⾓度的⼤⼩,控制棘轮的转⾓2.⽤遮板调节棘轮转⾓三、棘轮机构的特点与应⽤1、送进和输送2、制动3、超越§3.1.2槽轮机构⼀、槽轮机构的⼯作原理槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。
拨盘为主动件,做匀速运动。
在圆销未进⼊径向槽时,拨盘的凸圆弧转⼊槽轮的凹弧,槽轮因受凹凸两弧锁合,故静⽌不动。
当拨盘上的凸弧端点A刚好处于槽轮凹弧的中点时,凹凸两弧的锁⽌作⽤终⽌,圆销恰好进⼊径向槽驱动槽轮转动;当圆销开始脱离径向槽时,拨盘上的凸弧⼜开始将槽轮锁住,槽轮⼜静⽌不动。
当拨盘1继续转动时,上述过程重复出现。
⼀、槽轮机构的类型、特点及应⽤(1)类型:外槽轮、内槽轮依据机构中圆销的数⽬,外槽轮有单元销、双圆销、多圆销之分。
棘轮机构基础知识一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构,它由主动摆杆,棘爪,棘轮、止回棘爪和机架组成。
主动件空套在与棘轮固连的从动轴上,并与驱动棘爪用转动副相联。
当主动件顺时针方向摆动时,驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中,使棘轮跟着转过一定角度,此时,止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。
当主动件逆时针方向转动时,止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动,而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过,所以,这时棘轮静止不动。
因此,当主动件作连续的往复摆动时,棘轮作单向的间歇运动。
2 棘轮机构的分类方式有以下几种:(1)按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构结构简单,制造方便;动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。
该机构的缺点是动程只能作有级调节;噪音、冲击和磨损较大,故不宜用于高速。
齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪,以无齿摩擦代替棘轮。
特点是传动平稳、无噪音;动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动,会出现打滑现象,虽然可起到安全保护作用,但是传动精度不高。
适用于低速轻载的场合。
(2)按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部,而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。
外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便,应用较广。
内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑,外形尺寸小。
外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构(3)按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动时,才能推动棘轮转动。
双动式棘轮机构,在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中,分别带动两个棘爪,两次推动棘轮转动。
双动式棘轮机构常用于载荷较大,棘轮尺寸受限,齿数较少,而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。
双动式棘轮机构以上介绍的棘轮机构,都只能按一个方向作单向间歇运动。
棘轮机构教案知识讲解棘轮机构教学⽬的:掌握棘轮机构的结构组成和⼯作原理;掌握棘轮机构的类型和特点;了解棘轮机构的应⽤。
教学重点:棘轮机构的结构组成和⼯作原理教学难点:棘轮机构的类型和特点新课教法选择:实物演⽰⼩组讨论教学内容:⼀、棘轮机构的⼯作原理1、机构组成主要有摇杆、棘⽖、棘轮、制动⽖和机架组成。
弹簧使制动⽖和棘轮保持接触。
2、⼯作过程摇杆逆时针摆动——棘⽖插⼊齿槽——棘轮转过⾓度——制动⽖划过齿背摇杆顺时针摆动——棘⽖划过脊背——制动⽖组织棘轮作顺时针转动——棘轮静⽌不动因此当摇杆作连续的往复摆动时,棘轮将作单向间歇转动。
⼆、棘轮机构的类型及特点1、按结构形式分①齿式棘轮机构轮齿式棘轮机构结构简单,易于制造,运动可靠,从动棘轮转⾓容易实现有级调整,但棘⽖在齿⾯滑过引起噪声与冲击,在⾼速时尤为严重。
故常于低速、轻载的场合⽤作间歇运动控制。
②摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构传递运动较平稳,⽆噪⾳,从动件的转⾓可作⽆级调整。
但难以避免打滑现象,因⽽运动准确性较差,不适合⽤于精确传递运动的场合2、按从动件运动形式分①单动式棘轮机构单动式棘轮机构的特点是摆杆向⼀个⽅向摆动时,棘轮沿同⼀⽅向转过某⼀⾓度;⽽摆杆向另⼀个⽅向摆动时,棘轮静⽌不动。
②双动式棘轮机构双动式棘轮机构,摆杆的往复摆动,都能使棘轮沿单⼀⽅向转动,棘轮转动⽅向是不可改变的。
③双向式棘轮机构若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时,变动棘⽖的放置位置或⽅向后,可改变棘轮的转动⽅向。
棘轮在正、反两个转动⽅向上都可实现间歇转动。
三、棘轮机构的特点与应⽤1、结构简单,制造容易运动可靠2、棘轮的转⾓在很⼤范围内可调3、⼯作时有较⼤的冲击和噪声、运动精度不⾼,常⽤于低速场合4、棘轮机构还常⽤作防⽌机构逆转的停⽌器四、棘轮转⾓的调节1、⽤遮板调节棘轮转⾓2、调节摇杆摆动⾓度的⼤⼩,控制棘轮的转⾓五、棘轮机构的应⽤应⽤:在各类机床中实现进给、转位、或分度。
棘轮机构基础知识一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构,它由主动摆杆,棘爪,棘轮、止回棘爪和机架组成。
主动件空套在与棘轮固连的从动轴上,并与驱动棘爪用转动副相联。
当主动件顺时针方向摆动时,驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中,使棘轮跟着转过一定角度,此时,止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。
当主动件逆时针方向转动时,止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动,而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过,所以,这时棘轮静止不动。
因此,当主动件作连续的往复摆动时,棘轮作单向的间歇运动。
2 棘轮机构的分类方式有以下几种:(1)按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构结构简单,制造方便;动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。
该机构的缺点是动程只能作有级调节;噪音、冲击和磨损较大,故不宜用于高速。
齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪,以无齿摩擦代替棘轮。
特点是传动平稳、无噪音;动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动,会出现打滑现象,虽然可起到安全保护作用,但是传动精度不高。
适用于低速轻载的场合。
(2)按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部,而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。
外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便,应用较广。
内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑,外形尺寸小。
外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构(3)按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动时,才能推动棘轮转动。
双动式棘轮机构,在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中,分别带动两个棘爪,两次推动棘轮转动。
双动式棘轮机构常用于载荷较大,棘轮尺寸受限,齿数较少,而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。
双动式棘轮机构以上介绍的棘轮机构,都只能按一个方向作单向间歇运动。
棘轮机构基础知识一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构,它由主动摆杆,棘爪,棘轮、止回棘爪和机架组成。
主动件空套在与棘轮固连的从动轴上,并与驱动棘爪用转动副相联。
当主动件顺时针方向摆动时,驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中,使棘轮跟着转过一定角度,此时,止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。
当主动件逆时针方向转动时,止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动,而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过,所以,这时棘轮静止不动。
因此,当主动件作连续的往复摆动时,棘轮作单向的间歇运动。
2 棘轮机构的分类方式有以下几种:按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构结构简单,制造方便;动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。
该机构的缺点是动程只能作有级调节;噪音、冲击和磨损较大,故不宜用于高速。
齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪,以无齿摩擦代替棘轮。
特点是传动平稳、无噪音;动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动,会出现打滑现象,虽然可起到安全保护作用,但是传动精度不高。
适用于低速轻载的场合。
按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部,而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。
外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便,应用较广。
内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑,外形尺寸小。
外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动时,才能推动棘轮转动。
双动式棘轮机构,在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中,分别带动两个棘爪,两次推动棘轮转动。
双动式棘轮机构常用于载荷较大,棘轮尺寸受限,齿数较少,而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。
双动式棘轮机构以上介绍的棘轮机构,都只能按一个方向作单向间歇运动。
双向式棘轮机构可通过改变棘爪的摆动方向,实现棘轮两个方向的转动。
间歇运动机构——-棘轮机构
教学目标:
1.了解棘轮机构的组成及类型。
2.了解棘轮机构的特点及应用。
教学重点:棘轮的组成。
教学难点:棘轮机构的应用。
教学方法:讲解法、讨论法。
教学过程:
复习提问:铰链四杆机构由哪几部分组成?有何运动特点?
在生产中,动力机一般都是输出连续运动的,而有些机器的工作部分却需要作周期性的时动时停的间歇运动。
能将主动件的连续运动转换成从动件周期性间歇运动的机构称为间歇运动机构。
棘轮机构、槽轮机构是两种应用广泛的间歇运动机构。
引入新课:
一、棘轮机构与运动特点
1. 棘轮机构的组成:棘爪、棘轮、机架等三构件。
2.运动特点
(1)主动轮作连续的匀速转动,转化成间歇的断续的运动。
转角准确、有级调节,棘轮的转角比较小,一般不大于45°。
摩擦式可无级调节转角,运动平稳。
外接式,尺寸大;内接式,结构紧凑。
(2)噪音、冲击、磨损铰大。
不适用于高速。
(3)可用改变摇杆摆角或在棘轮上加遮板调节转角。
齿啮式棘轮机构转角的调节
(4)双向式棘爪调节棘轮转向。
双向式棘轮机构
二、主要参数
1.棘轮齿数 z
2.棘轮齿距 P
3.棘轮模数 m
4.棘轮齿面倾角φ
三、棘轮机构的应用
练习:棘轮机构有何特点?应用于什么场合?
小结
布置作业:1.复习课本P 133----P 136
浇注输送装置中的棘轮机构 起重设备中的棘轮机构。